循环流化床锅炉水冷排渣管的强度计算

给出了循环流化床锅炉水冷排渣管的强度计算方法,可供部件结构设计者参照使用,以便设计出更加经济、安全、合理的结构。

简述碱厂排渣管线的设计改造

简单介绍了排渣管线输送工艺流程,简述排渣管线各个阶段设计所采用的材料和技术,指出排渣管线设计合理的重要性。

循环流化床锅炉排渣管烧红解决方案比较

通过调查分析循环流化床锅炉排渣管烧红问题原因,确定了膜式壁水冷排渣管、埋管式水冷排渣管、水冷套式排渣管、内衬耐火材料排渣管及外套管耐火材料排渣管等解决方案,并从排渣管外壁温度、系统复杂性、设备可靠性、改造费用成本等方面进行综合比较分析后,得出内衬耐火材料排渣管及外套管耐火材料排渣管方案优于其他解决方案,进而在解决排渣管烧红问题基础上,保证锅炉设备可靠运行。

我厂排渣管的改造

唐山碱厂蒸氨废液输送管线的连接方式原为卡箍式柔性连接。运行的实践证明 ,该连接方式不适用于输送蒸氨废液。改为法兰式连接后效果较好。

钻井法凿井气-液-固耦合排渣流场及刀盘吸渣口优化

针对西部地区侏罗系地层煤矿立井钻井法施工中出现的气举反循环洗井排渣与钻进效率低下问题,以陕西可可盖煤矿中央回风立井ϕ4.2 m超前钻井为工程背景,基于CFD-DEM(计算流体力学和离散单元法耦合)研究方法,建立了气-液-固多相耦合排渣数值模型,揭示了排渣管内、井底流场的速度及压力分布规律,并基于自研的气举反循环排渣试验装置,采用PIV(粒子图像测速法)测试技术对流场分布的正确性进行验证;提出了优化刀盘吸渣口评判指标和方法,对吸渣口的数量、长径比、面积比、总面积占比进行优化,得到了超前钻头刀盘吸渣口布置的最佳方式和相关参数;讨论了钻头转速、注气量、风管没入比和泥浆黏度等主要因素对排渣流场的影响。研究结果表明:(1)排渣管内流体的运移以轴向流动为主,且途经注气端时,流速发生跳跃式剧增;井底流体的运移主要以水平流动为主,流体的垂直上返仅存在于吸渣口附近;井底流体的水平流动以切向流动为主,径向流动仅在吸渣口两侧较为明显,且远离吸渣口处,径流速度较小易产生岩屑沉积;(2)当刀盘吸渣口数量为2,长径比为0.4,面积比为1,总面积占比为1.94%时,吸渣口的布置方式最佳,且清渣率较现行吸渣口布置方式提高66%;(3)增大钻头转速可显著增强吸渣口的吸附作用,注气量、风管没入比与井底和排渣管内流体的轴向速度均呈正相关关系,低黏、低密度的泥浆易获取高流速,但携岩能力较差。研究结果可为破解侏罗系地层深大立井钻井法洗井排渣与钻进效率低下技术难题,提供有益的理论参考。

四翼内凹刻槽钻杆高效排渣钻进技术研究

为解决松软煤层钻进钻孔排渣通道堵塞这一制约钻孔施工效果的关键难题,基于优化钻杆截面形状以增大排渣空间、预防钻孔堵塞这一理念,提出四翼内凹刻槽钻杆几何设计构想,通过孔内排渣阻力力学方程计算验证、钻杆排渣效果数值模拟,分析钻杆结构参数对排渣性能的影响,研制四翼内凹刻槽钻杆并在某矿进行工业性试验。研究结果表明:相较于传统圆状刻槽钻杆,四翼内凹刻槽钻杆在施工过程中具有更大的排渣空间,通过孔内沿程阻力计算对比,四翼内凹刻槽钻杆孔内沿程阻力较圆状刻槽钻杆低13%;数值模拟计算结果表明,当弧形内凹切槽对钻杆的圆心角α=35°、切入深度|EF|=4 mm时,渣体运移距离最大,平均运移速度最大,排渣性能最优;工业性试验表明,使用四翼内凹刻槽钻杆施工钻孔,班进尺长度和终孔深度得到显著提升。研究结果可为煤矿瓦斯抽采钻孔钻具设计提供参考。

双U型火焰液态排渣锅炉纯燃高碱煤热力计算及数值模拟研究

对液态排渣锅炉的深入研究将会推动纯燃高碱煤技术的推广。以一台超临界350 MW机组直流双U型火焰液态排渣锅炉为研究对象,以燃烧室、捕渣管束和冷却室为单元,从热平衡的角度出发展开热力计算,并借助数值模拟手段,研究了炉膛内设计工况下的流场、温度场和组分场及其在变负荷时的变化情况。热力计算和数值模拟表明,几处烟气温度结果偏差都低于40.0℃。燃烧室出口烟气温度偏差仅为1.2℃,冷却室出口烟气温度偏差为15.6℃。经过验证和比较,所采用的热力计算方法可以应用于双U型火焰液态排渣锅炉纯燃高碱煤热力计算。数值模拟结果显示,炉内空气动力场良好,旋流形成的回流区可以增加煤粉颗粒在燃烧室的运动路径,促进煤粉的燃尽。烟气在流经捕渣管时,温度大大降低,同时流场也受到了一定的扰动,可以有效捕捉灰渣。在变负荷工况下,炉内的速度场按负荷降低成比例下降,回流区的大小基本不变。炉内的温度水平降低,当给煤量由100%降至75%时,燃烧室出口烟温降低了约75℃,而冷却室出口烟温降低了约200℃。本研究可为双U型火焰液态排渣锅炉纯燃高碱煤提供参考。

准东煤在液态排渣锅炉中的结渣特性和元素迁移规律

高碱煤的清洁高效转化及资源化利用对实现双碳目标具有重要战略意义,液态排渣锅炉在燃用高碱煤方面存在较大优势,但目前尚缺乏全烧高碱煤的灰沉积和元素迁移特性相关研究。研究了准东煤在20 MW卧式液态排渣炉上燃烧时的积灰结渣特性和元素迁移规律。通过在捕渣屏前后设置灰沉积探针1和2,研究了换热器表面灰沉积对传热效率的影响。结果表明,初始层形成阶段通过探针表面的热流密度迅速下降,随沉积物的生长热流密度缓慢下降,沉积物生长趋于稳定时,热流密度也会在一定范围内波动。按照探针表面的热流密度变化速率,可将灰沉积的形成过程分为3个阶段,分别为快速下降阶段、缓慢下降阶段和稳定阶段。探针1和2最终稳定的相对热流密度分别为0.75和0.83。此外,通过分析炉膛不同位置灰渣和沉积物的外观形貌、矿物组成和化学成分,探究了元素迁移对积灰结渣的影响。灰沉积的微观表征表明,Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、SiO_(2)等氧化物在高温区渣样中富集,而CaO、MgO、Na_(2)O、SO_(3)则主要出现在低温区域的沉积物中。换热器表面沉积初始层的形成与碱金属及其硫酸盐的冷凝密切相关,高温和低温区域样品中的平均Na_(2)O质量分数分别为1.38%和4.70%。铁元素会在渣中富集并充当助溶剂的作用,与硅-钙-镁-铝体系形成低温共熔体,从而导致灰熔融温度降低。

液态排渣锅炉全烧和大比例掺烧高碱煤运行优化

为掌握液态排渣锅炉全烧和大比例掺烧高碱煤的关键参数和运行经验,基于某电厂300 MW等级液态排渣锅炉进行了长期工程试验,对可能存在的燃烧组织、NO_(x)控制、排渣和沾污等问题进行分析,针对性的对燃烧系统、热物改性系统和排渣系统进行了改造。并进行了长期的运行数据记录和关键参数记录,在全烧和高比例掺烧高碱煤30万t后,锅炉各项运行参数正常。工程试验证明:该电厂300 MW等级液态排渣锅炉经升级优化后对高碱煤的的适应能力极强,在燃煤组分w(Al_(2)O_(3))<25%、w(Fe_(2)O_(3))<15%、12%<w(CaO)<30%、硅铝比大于1.7、碱酸比大于0.5时均可以保证机组正常运行且没有明显沾污;燃用高碱煤后可有效降低第一级受热面入口烟气温度至设计值以下,避免锅炉第一级受热面结渣情况,NO_(x)生成量也较燃用原设计煤种下降超30%。

下向低浓钻孔“抽-注”排水排渣抽采一体化技术研究

为了防止永夏矿区陈四楼煤矿煤与瓦斯突出事故的发生,在采用水力排渣钻孔进行抽采瓦斯时,发现在钻孔内存在着大量的水和煤渣,堵塞了煤体内部的孔隙通道,对煤层瓦斯运移和钻孔孔壁的稳定性产生不利影响,从而严重影响了瓦斯抽采的效果。针对煤矿急需解决的俯孔排水排渣问题,提出采用压风吹孔技术,将孔内水和煤渣带出孔外,疏通钻孔堵塞通道。该技术在陈四楼煤矿井下现场应用效果良好,吹孔后钻孔平均在抽浓度由11.86%提升到了18.73%~56.38%,低浓钻孔提升效果明显;代替了以往水力排渣钻进技术,达到高效抽采瓦斯、保证煤矿安全生产的目的,对钻孔抽采瓦斯过程中能够及时排出水和煤渣有一定指导意义。在此基础上,形成的一套下向低浓钻孔“抽—注”排水排渣一体化技术及工艺,为下向低浓钻孔排水排渣工作提供参考借鉴。

基于CFD-DEM的盾构泥浆管道排渣特性参数影响规律研究

盾构用泥水循环系统排渣时,其排渣特性直接影响排渣效率,进而影响盾构的施工效率。针对实际工程施工中,泥浆管道的排渣过程不能直接观察,内部泥浆和岩渣的运动规律也不明确的问题,以广州地铁7号线三模式盾构地铁隧道施工为背景,采用CFD-DEM耦合方法建立管道泥浆和岩渣耦合的数值仿真模型,通过单因素影响实验方法,分析泥浆流速、密度、黏度及管道直径等泥水循环系统关键参数对泥浆管道排渣特性的影响规律。结果表明:岩渣颗粒在管道中的运动形态大部分为在管道底部做推移运动,经过弯管部分时会对弯管外侧造成冲击,泥浆经过弯管时在内弯管处流速增大;随着泥浆流速、泥浆黏度的增加与管道直径的减小,泥浆压力损失以二次方的形式增加,泥浆压力损失随着泥浆密度的增加而线性增加。

乙炔发生器排渣过程的自动化控制

针对乙炔发生器排渣操作频繁、操作强度高、人为误操作多的问题,进行了排渣过程自动化改造,增加了自动排渣程序,实现了一键排渣;同时优化了排渣工艺,增加了排渣前反冲洗步骤,减少了排渣时VOCs外排大气造成的环境污染和可燃气体探头报警问题。

碎煤加压气化固态排渣系统工艺技术分析比较

固定床碎煤加压气化是一种重要的煤气化技术,根据其灰渣特性采取适当排渣技术是一个重要环节,目前主要有水力湿法排渣、水冷干法排渣及风冷干法排渣等排渣方式。从灰渣收集、冷却方式、综合利用、节水节能等方面对三种排渣方式进行了分析比较,认为水力湿法排渣技术成熟,但已相对落后,水冷干法排渣技术介于风冷干法和水力湿法排渣两者之间,风冷干法排渣技术具有诸多优势,但目前没有在碎煤加压气化系统的应用业绩,煤化工项目在碎煤加压气化排渣技术选择中,应综合考虑各种因素,选择与项目匹配的排渣技术。

顺层钻孔螺旋排渣孔口“三防”装置研制及应用

为减少瓦斯抽采钻孔施工过程中的瓦斯风险和粉尘危害,防止摩擦静电或火花进入抽采系统,针对王坡煤矿顺层钻孔螺旋排渣施工工艺特点,研制了由钻孔气渣分离箱、钻孔封孔套管、二次气尘分离箱及相关配套组件组成的新型“三防”装置,进行了现场应用试验,大幅提高了钻孔施工的安全性,降低了钻场作业人员的瓦斯、粉尘风险。该装置投入应用后巷道瓦斯浓度降低率达77.8%、钻孔孔口瓦斯浓度降低率达99.1%、孔口下风侧5 m处降尘率达92.5%以上。

浅析排渣场扬尘控制技术研究

排渣场的扬尘是排渣场环境污染的主要形式之一,该污染源会给矿区及周边生态环境造成非常大的影响,因此,有必要对排渣场的扬尘污染环境问题进行研究,降低或减少扬尘,消除扬尘危害,改善矿山生态环境,建设环境友好型矿山。本文对排渣场扬尘产生的影响因素及机理进行分析,列举了相应的扬尘控制技术,从而为能更好地改善排渣场扬尘污染问题提供了理论依据和技术支持。

SJ100G型分油机排渣口漏油故障的解决方法

介绍MITSUBISHI SJ100G型分油机的主要结构及工作原理,结合某轮分油机排渣口漏油事件分析原因。通过手动排渣和解体查找原因,最终解决故障,并给出分油机日常管理的建议,对操作MITSUBISHI SJ系列分油机具有一定指导意义。

俯斜长深抽采孔排水、排渣技术研究与应用

目前,在瓦斯治理中,钻孔预抽是国内外普遍采用的方法。但是,这种方法容易出现塌孔、堵孔和积水等问题,从而造成抽采效率低、瓦斯治理困难,尤其是在俯斜钻孔的情况下,这些问题更为突出。我矿地质条件复杂,抽采孔内积水和积渣现象严重,为确保瓦斯抽采有效,消除井下瓦斯隐患,提高职工安全感和矿井生产效率,我矿对瓦斯抽采项目开展了自主研发的孔内排水和排渣装置。

煤粉炉水冷刮板式干排渣技术研究

由于我国水资源短缺国情,干排渣技术得到提倡,但风冷式干排渣导致的炉底漏风问题无法避免。为避免漏风问题,提出一种新型间接水冷干排渣方式,采用数值模拟的方法研究了新排渣方式下,底渣的运动状态和冷却效果,对比了新排渣方式和传统排渣方式的优缺点,结果表明:新排渣方式在运输灰渣的同时加强了灰渣颗粒之间的混合,排渣温度更均匀,由于换热面积的降低导致降温效果略微低于钢带式运输方式,但仍满足运输阶段的排渣冷却,灰渣温度从523.15 K降低到449.9 K。新排渣结构下,冷却水流速高于0.5 m/s后排渣温度不再显著降低。

高碱煤液态排渣燃烧条件下碱金属释放特性研究

采用液态排渣旋风燃烧技术可优先将煤中Na等碱金属以硅铝酸盐熔渣的形式从炉底排出,从而有效减缓燃高碱煤锅炉尾部受热面的强沾污、结渣问题。高温液态排渣燃烧条件下Na的迁移、释放特性对其在炉内渣膜的捕捉行为影响巨大。为此,在沉降炉上研究了3种典型高碱煤(地表高氯煤、将军庙煤、沙尔湖煤)在液态排渣高温热解—燃烧过程中,煤中Na的释放特性以及Ca、Fe等对Na释放行为的影响。研究结果表明:热解阶段,水溶性Na主要以Na2SO4、NaCl等形式释放,1500℃下释放率为63.1%~68.6%;酸溶性Na主要通过分解或与自由基反应释放,1500℃下释放率为64.4%~79.2%;高温下,部分水溶性Na、酸溶性Na会与灰中硅铝酸盐矿物反应转化为不可溶性Na。Ca、Fe在热解阶段对Na的释放影响并不显著;焦炭燃烧阶段,水溶性Na和酸溶性Na的释放率达95%以上,灰中不溶性Na分别为3种原煤中不溶性Na的2.64倍、2.28倍和5.6倍,表明高温液态排渣燃烧条件下,高温熔渣对Na具有一定的捕捉作用,且以不可溶性Na的形式固化于高温熔渣当中。