超大型侧吹熔池熔炼余热锅炉烟气流动及烟尘黏附研究

富氧侧吹熔池熔炼广泛应用于铜、铅、锌等有色金属的提取,其后端的余热锅炉承载着余热回收利用、沉降烟尘的重要作用。但在实际生产过程中,炉内烟气流场混乱,烟尘易黏附积灰,炉壁与部件磨损严重等,导致了余热回收效率降低,低负荷运行甚至被迫停机。针对上述问题,采用多相网格质点方法,对年处理150万t精矿超大型富氧侧吹熔池熔炼余热锅炉内烟气流动特性、烟尘沉降与黏附开展数值模拟研究。结果表明:炉内的烟气涡旋会导致烟尘回流至入口烟道;挡板前移会导致挡板受击与堵塞情况加剧;增大挡板间距能有效减小挡板的堵塞;增大辐射室空间能大幅度减小挡板受到的冲击。

水蒸气载热式锅炉烟气余热回收系统的节能量测量方法

烟气余热回收可有效降低锅炉的排烟热损失,减少燃料耗量和温室气体排放。近年来,作为一种高效的全热热回收方式,水蒸气载热式锅炉烟气余热回收系统已在实际工程中得到一定的应用,但由于其流程及能量转化关系较为复杂,人们对该系统节能量如何判定存在争议。本文在分析烟气余热回收系统及其各环节的能量平衡与转化关系基础上,提出了采用温度传感器、热计量表等常规仪表间接测量整个余热回收系统及其锅炉助燃风预热节能量的方法,并以山东临邑恒利热电厂为例给出了采用水蒸气载热式锅炉烟气余热回收前、后的测量结果。数据分析表明,对于蒸发量为176.90 t/h的锅炉,整个烟气余热回收系统的总节能量为10.86 MW,占锅炉产热量的8.46%,其中通过锅炉的进风预热加湿使锅炉加热助燃风节能1.73 MW,占余热总回收量的16%。该测量方法为水蒸气载热式锅炉烟气余热回收系统规模化应用提供了节能量在线实时监测的技术支撑。

湿法锌冶炼过程中对余热锅炉安全的探索与实践

湿法锌冶炼过程中余热锅炉的安全至关重要。宝徽集团主要针对余热锅炉的爆管现象和积灰问题,对余热锅炉安全进行了改造实践。改造后,余热锅炉进气口烟气的流速明显降低,有效降低了爆管风险,余热锅炉的安全性大大提升。清灰方式升级为弹簧振打、爆破共同作用后,清灰效果显著增加,管道积灰现象改善。

CCPP机组余热锅炉高压蒸发器泄漏分析与处理

燃气-蒸汽联合循环机组(CCPP)作为高效能源转换系统,在钢铁等工业领域得到广泛应用。余热锅炉作为CCPP机组的核心部件,其稳定运行直接关系到整个机组的效率和安全性。文章针对某钢厂燃气轮机组配套余热锅炉高压蒸发器上部迎烟气面频繁泄漏问题进行了深入研究,分析泄漏原因为其下联箱内沉积物导致蒸发器管内水流量减小,进而产生汽水混合物的冲击腐蚀,同时炉膛局部区域的“烟气走廊”现象加剧了这一腐蚀过程。针对这一问题,采取更换泄漏管段、改造下联箱定排管系统以提高排污效率、修复和完善烟气挡板以减少“烟气走廊”形成、优化定期排污操作以及制定定期的检查和维护计划等措施,有效地解决了高压蒸发器的泄漏问题,提高了设备的稳定性和安全性。

燃气-蒸汽联合循环发电余热锅炉烟道均流装置数值模拟与优化

燃气-蒸汽联合循环发电中燃气轮机与余热锅炉主体经常采用大扩张角过渡段连接,导致下游烟气流动不均匀,影响余热锅炉NOx选择性催化还原烟气脱硝效率。对此,提出通过布置三级导流板来改善烟道内烟气的流动均匀性,并采用计算流体力学模拟方法研究过渡段导流板布置形式、安装角度及布置密度等参数对烟道内烟气流动特性的影响规律。结果表明:未设置导流装置时过渡段出现明显漩涡,涡度可达20 m-1,导致烟气流动均匀性差;过渡段安装一级变倾角导流板可显著抑制漩涡的尺寸,安装二级变倾角导流板可显著改善过渡段内烟气流动均匀性,但是烟道后端烟气速度均匀性仍不高,安装三级导流板可同步改善过渡段和烟道内烟气流动均匀性,在换热模块三之后相对速度标准差系数降至2.1%。优化的导流板布置为:一级导流板水平投影长度2.25 m,间距1.20 m,角度15°~30°等差递增;二级导流板水平投影长度1.36 m,间距1.40 m,角度15°~60°等差递增;三级导流板长度0.70 m,间距1.00 m,水平安装。研究结果可为烟气均流装置的设计提供理论指导。

直流余热锅炉蒸发段长度和位置变动特性的仿真分析

在直流余热锅炉变工况运行过程中蒸发段长度和位置的改变会造成锅炉管壁温度分布、工质出口参数等产生较大的波动,影响锅炉安全运行。以某立式直流余热锅炉为研究对象,建立其动态仿真模型,研究锅炉烟气流量、入口烟温、高压给水流量和给水温度分别发生阶跃扰动后蒸发段长度及相变点位置的变化规律。仿真结果表明:余热锅炉在设计工况下运行,锅炉入口烟温对锅炉蒸发段长度的影响程度最大,入口烟温阶跃升高10℃后,蒸发段迅速缩短,相变点均向锅炉管内工质入口方向移动,蒸发段长度和相变点位置恢复稳定所需时间相对较短;烟气流量阶跃升高5%后,蒸发段长度迅速缩短而后缓慢增长,沸腾点向管内工质入口方向移动距离大于蒸干点,恢复稳定所需时间较长;给水流量阶跃升高5%后,蒸发段长度迅速增长而后缓慢缩短,蒸干点向管内工质出口方向移动距离大于沸腾点,恢复稳定所需时间最长;给水温度阶跃变化20℃对蒸发段长度和相变点位置的影响很小。

硫回收装置余热锅炉铵盐结晶腐蚀机理研究

针对某公司硫回收装置余热锅炉在运行过程中出现了大范围的结晶现象、给装置带来了流道沉积堵塞和设备腐蚀泄漏等严重问题,重点研究结晶对设备的腐蚀机理。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别测定了结晶样品的微观结构、元素分布和物相组成。结果表明,结晶样品的微观结构呈现平滑致密和粗糙多孔两种形态,晶粒尺寸在20~50μm;所含元素种类主要有N,O,S,Fe,C,其中余热锅炉列管内结晶底面Fe含量达到了35%,说明沉积结晶对设备有较强的腐蚀作用;主要物相组成为NH_(4)HSO_(4),(NH4)_(2)SO_(4),(NH_(4))_(3)H(SO_(4))_(2)等铵盐;制硫尾气中含有的NH3是结晶形成的根本原因。此外,对不同区域的腐蚀过程进行了详细阐述,为该装置同类问题的研究和解决提供参考。

水泥窑纯低温余热锅炉常见问题及应对措施

随着水泥工业的飞速发展,水泥窑纯低温余热发电技术被广泛应用于水泥工业中。该技术利用窑头(AQC)和窑尾(SP)排出的废热烟气热量加热余热锅炉水,经过一系列转换后将锅炉水转变为过热蒸汽,进而推动汽轮机组发电。该技术的应用显著提高水泥制造企业的能源利用率,降低大气污染,是企业降本增效、节能减排的重要举措。该文主要介绍水泥窑纯低温余热锅炉的工作原理及其在运行过程中的常见问题,分析问题的形成原因,并提出相应的解决措施,以期为水泥窑纯低温余热锅炉的安全经济运行,维护保养、检修及定期检验提供科学指导。

垃圾发电余热锅炉烟道仿真研究

工程实际中,焚烧余热锅炉烟道管束常因受烟气冲刷而磨损严重,专家往往采用在管束添加鳍片的方法来保护管束。但是,所添加鳍片的选择多凭经验,缺少理论上的支持和验证。本文利用流体仿真计算研究了管束加入鳍片设计对烟气流动的影响,并根据仿真结果对鳍片的设计方案进行了优化。仿真结果表明,在管束上添加鳍片对烟气具有导流作用,能提升烟气在管道内的流动均匀性,同时通过对鳍片的宽度和高度进行精细设计,能进一步提高烟气流动均匀性,提高烟气与管束间的换热效率。

克劳斯硫磺回收余热锅炉水温控制系统优化

在化工生产过程中,为了减少危险的高温设备操作和安全事故的发生,针对余热锅炉水温控制系统的时变性、滞后性等特点,进行了控制系统优化研究。在MATLAB/Simulink平台建模仿真,比较了常规PID控制、模糊自适应PID控制、串级控制效果,发现各控制方案都存在各自的优缺点。为了利用各控制方案的优点同时减弱其缺陷,提出了复合控制方案对系统进行控制,通过调节各控制器权重系数的方法将选中的控制器复合为一个控制器。PID控制、串级控制、模糊控制、复合控制和S-函数复合控制系统的响应曲线在230 s、300 s、180 s、130 s和106 s达到稳定。S-函数复合控制响应快、无超调、控制精度较高,达到了使控制系统安全稳定的目的,有效提高了克劳斯硫磺回收燃烧炉余热回收效率。

燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉尾部受热面锈蚀对烟道阻力的影响

在某燃气 蒸汽联合循环机组长期停机备用期间,针对其余热锅炉尾部受热面开齿螺旋鳍片管锈蚀导致烟气流动阻力升高,影响燃气轮机带负荷的问题,通过现场数据监测、数值模拟及小型试验台试验,研究鳍片管表面锈蚀状态对流动阻力特性的影响。结果表明:余热锅炉尾部模块5、模块6的阻力上升明显;鳍片管背风侧的锈蚀堆积不会导致流动阻力的上升,两侧锈蚀厚度增加是流动阻力上升的主要原因;鳍片管除锈后鳍片减薄,流通截面积增大,阻力特性优于新鳍片管。

钢铁工业余热锅炉专利技术分析

采用专利检索分析的方法,对主要的钢铁工业余热锅炉技术进行了技术分解和研究,重点分析了专利申请量趋势、区域分布、重要申请人和主要技术路线等,同时结合余热利用领域的专利技术现状,对其未来发展方向进行了预测和建议。

火力发电厂锅炉尾部烟气余热利用技术探析

火电厂要如何降低能源消耗、提高电厂效率,本文对火力发电厂锅炉尾部烟气余热利用技术加以分析,探讨了锅炉效率计算原理,根据锅炉运行期间尾部烟气余热利用限制因素,提出热管换向器、相变换热器、凝结水预热、干燥褐煤预热、一次风及二次风预热等技术方案,并对锅炉尾部烟气余热利用系统实际应用展开讨论。

催化余热锅炉智能水质分析系统的开发与应用

石化催化余热锅炉多依赖人工分析化验提供水汽分析数据作为运行调整支撑,现已无法满足减排降耗对水汽过程监督的高质量要求。针对天津石化2#催化装置产汽单元点位多且相对分散的特点,结合水汽检测需求,按照“机器代人、一机多样、多点多参数”的思路开发智能水质分析系统,采用实验室标准规范的检测方法,实现了在装置现场的自动取样和连续分析,提高了水质化验分析的频次和质量。智能水质分析系统可代替两名实验室人员,解决了分析人员不足与高质量运行对水质分析需求高的矛盾,每年节省100万元以上的水汽分析化验成本。通过同步进行信息化集成、软测量开发和智能化控制,锅炉排污率可从3%~5%降至1%,年减排效益在500万元以上。智能水质分析系统为催化装置实施余热锅炉减排增效、水汽精确调整提供了低成本的水质分析化验数据支撑。

新式止回阀在炼钢余热锅炉中的应用

钢厂余热回收配套的余热锅炉系统管路上安装有管路止回阀,该阀在使用中对工质管路有防止工质回流冲击、避免泵及电机反转、尽可能地减少水锤效应的影响等作用。由于钢厂余热锅炉温度很高、工况恶劣,目前常用的止回阀部分存在使用寿命短、易失效等问题。该问题已严重地影响了整个锅炉系统的运行效率和生产产出,也是余热回收需要解决的瓶颈问题之一。通过综合分析止回阀的结构特征和设计原理,采用了一种新式止回阀,该阀可靠自身重量及工质压力而动作来使工质通断,具备手动自动双用功能,同时具有截止和止回的功能,既能水平安装也能垂直安装使用。在使用性能、安全性能等方面相对于以往通用型的止回阀有很大的本质提升。

耦合余热回收下电站锅炉尾部烟气热能高效梯级利用系统设计

针对电站锅炉尾部烟气热能利用效率较低,梯级利用数值模拟过程与全尺度数据分析过程偏差较大的问题,设计了一种耦合余热回收下的电站锅炉尾部烟气热能高效梯级利用系统。实验结果表明,系统的最佳烟气热能高效梯级节点利用情况和热能梯级置换情况整体都保持在60%以上,采用热能阶梯式温差电站后,系统整体效率提高了约22%,证明了所设计系统的使用优越性。

窑尾锅炉省煤器配套闪蒸系统在水泥窑余热发电的应用

为提升水泥行业余热利用率,结合多个水泥窑余热发电系统设计参数和运行情况,分析了运行时优缺点。并在理论计算基础上提出窑尾锅炉省煤器+闪蒸器的设计思路,得到了实际运行的验证。

硫磺回收装置余热锅炉腐蚀原因分析与对策

克劳斯炉余热锅炉是硫磺回收装置核心设备,其能否稳定运行对于硫磺回收装置至关重要。文章介绍了某公司140 kt/a硫磺回收装置克劳斯炉余热锅炉换热管出现腐蚀穿孔后,采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等方法对换热管与腐蚀产物进行检测的情况,根据检测结果对腐蚀原因进行分析,结果表明:除氧水中溶解氧含量超标导致换热管发生氧腐蚀是造成换热管腐蚀穿孔的主要原因。通过提高除氧器操作温度、增设化学除氧设施等手段,有效降低了除氧水中溶解氧含量,可避免上述情况再次发生。

工业锅炉燃烧烟气余热回收技术研究

工业锅炉是大型工业生产中常见的能源消耗设备,每年耗用原煤约占年总产量的1/3,排放大量的二氧化碳、二氧化硫等,不仅造成环境污染而且其燃烧过程中产生的烟气含有丰富的热能,然而传统的锅炉系统中这部分烟气余热往往被直接排放到大气中,造成了能源的浪费和环境污染。随着能源和环境问题的日益突出,工业锅炉燃烟气余热回收问题受到广泛的关注。科学技术的发展为工业锅炉燃烧烟气余热回收提供了可能性。在分析现阶段工业锅炉燃烧烟气利用现状的基础上,介绍工业锅炉燃烧烟气的特性以及能量分布,探讨较为常见的工业锅炉燃烧烟气余热回收技术,并分析其经济以及环境效益,提高能源利用效率、减少排放、降低能源成本,推动可持续发展和绿色生产。

1500MW燃机电站配套NE余热锅炉大型模块吊装工艺探讨

通过对国际上1500MW燃机电站配套NE余热锅炉大模块吊装工艺研究与实践,总结经验与不足,改进该类型余热锅炉大模块的吊装工艺,对未来类似项目提供积极参考。