煤粉工业锅炉的选择性非催化还原脱硝性能试验改进

采用选择性非催化还原(SNCR)脱硝须克服脱硝效率偏低和氨逃逸严重等现象,对其进行试验改进可提升多种类型锅炉的脱硝性能。基于煤粉工业锅炉SNCR试验系统,通过试验测量2种炉膛结构、不同容量的煤粉工业锅炉炉膛温度分布,从喷枪支数、温度和SNCR等方面阐述对脱硝性能的影响,对4个供热站的15台锅炉进行SNCR优化改造,增加喷枪开孔和电磁流量计并改造SNCR系统管路,进而对SNCR优化改造效果进行评估,从而研究单喷枪和多喷枪组合对选择性非催化还原(SNCR)脱硝性能的影响。结果发现:喷枪组合的脱硝效率一般优于单喷枪,主要取决于炉膛内温度分布,即需获得最佳脱硝反应温度和氨氮物质的量比及找到锅炉SNCR的最佳喷枪位置;当炉膛截面平均温度为800~900℃、氨氮比为1.5~2.0时,SNCR可达到较好的脱硝效率且氨逃逸较低;对供热站改造前后的脱硝反应剂用量进行分析,发现改造后的尿素用量比未改造前总体降低23.2%,液氧用量总体降低75.3%,即改造后的尿素用量和液氧用量均显著降低,说明供热站SNCR改造能够大幅降低煤粉锅炉的运行成本。

煤粉工业锅炉炉膛结焦的影响因素及改进对策

炉膛结焦严重威胁燃煤锅炉运行的的安全稳定运行,某供热热水锅炉燃烧器周围及同水平面后墙侧墙位置结焦现象严重影响锅炉的长期运行并增加安全隐患。通过对结焦情况长期观察,基于煤灰的化学成分对结焦影响的分析,结合燃煤锅炉燃烧结焦的机理,采取优化锅炉运行氧含量、增大内二次风占比、减小煤粉颗粒粒径、优化煤种等措施对不同条件下的结焦现象进行对比分析,以探讨减缓炉膛结焦进程的改进对策。研究发现煤种是影响煤粉工业锅炉燃烧结焦的最主要因素,优化煤粉粒径及配风也有一定影响;通过现场取样对锅炉现用煤粉进行煤质及灰成分对比分析,并根据灰成分进行结渣性判别指标计算,结果表明锅炉燃烧现用煤种的灰熔融性温度较低,煤灰软化温度为1170℃,属于典型的易结焦煤种,结渣性严重。综合分析认为:锅炉燃烧煤种发生改变,煤的灰熔融温度较低是影响煤粉工业锅炉燃烧结焦的最本质因素。为进一步解决现场实际问题,采取破坏煤灰中酸碱比提高硅比,提升煤的灰熔融温度,配合调节煤粉粒径等措施。经调整后的锅炉连续运行时长明显延长,结焦状况得以改善,说明燃烧调整改进对策取得良好的效果。

煤粉工业锅炉烟气脱硝工艺研究

煤粉工业锅炉是指使用集中磨制的一定粒径煤粉颗粒作为燃料的锅炉,煤粉质量相对稳定。锅炉燃烧是实现煤粉利用主要途径,广泛应用在冶金、化工、电力等行业的工业生产中,推进工业发展的同时也带来了严峻的环境污染问题。近年来我国对二氧化硫、氮氧化物、烟尘等烟气污染物的排放量提出明确要求,其中氮氧化物浓度不得高于50 mg/Nm^(3),这就意味着使用煤粉工业锅炉的企业应集中向节能减排型企业转型。为实现科学减排,确保锅炉烟气中氮氧化物浓度达到国家规定排放标准,必须加强锅炉烟气脱硝工艺管理。

气流床煤粉工业锅炉非催化还原脱硝试验

选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术是燃煤工业锅炉领域重要的脱硝技术之一,目前电站锅炉SNCR脱硝效率普遍偏低,且工业锅炉SNCR应用研究较少。针对一台20 t/h气流床煤粉工业锅炉测量了炉膛温度以及不同喷枪位置和气液压力下炉膛出口的NO_(x)排放浓度,研究了气流床煤粉工业锅炉中SNCR的脱硝性能。结果表明,采用尿素进行脱硝反应的最佳温度窗口为790~850℃,最佳温度窗口位于炉膛中心截面附近,喷枪设置在炉膛侧壁中心优于炉膛顶部,喷枪插入深度和角度对脱硝效率的影响较小,喷枪位于最优位置时,脱硝效率可达87.2%,出口NO_(x)质量浓度为38 mg/m^(3),满足超低排放。喷枪流量随液压升高和气压降低而增大,气压大于液压时,喷枪雾化较好,整个扇面液滴分布较均匀,2.38≤氨氮物质的量比≤3.00时,液压越低,脱硝效率越高,0.30 MPa≤液压≤0.35 MPa,0.29 MPa≤气压≤0.40 MPa时,SNCR脱硝效率较高,且氨逃逸较少。喷枪液滴雾化情况对脱硝效率的影响高于扇面角度。

高效煤粉工业锅炉技术现状及应用

综述了高效煤粉工业锅炉技术在国外的产业化现状,国内技术的原理、特色、指标、业绩及在节能、污染物减排等方面的实际使用效果,与传统层燃锅炉、水煤浆锅炉及油气锅炉从技术经济角度做了对比。阐述了合同能源管理机制、节能融资模式的具体内容及对高效工业煤粉锅炉推广应用的适应性。分析了高效工业煤粉锅炉的发展潜力。

散煤资源清洁利用工程示范——现代煤粉工业锅炉

煤粉工业锅炉以煤粉浓相室式燃烧为技术基础,耦合先进成熟的烟气污染物联合脱除工艺,锅炉系统可实现高能效及超低排放运行。文章主要阐述了锅炉烟风系统的工艺原理,总结了煤粉安定储罐(塔)、无脉动浓相供料器、煤粉浓相着火及中心逆喷双锥燃烧器、锅炉本体、高倍率灰钙循环脱硫除尘一体化、低温炭基选择性催化还原脱硝等核心与关键单元技术(装置)的特征、技术指标。并以神东煤粉工业锅炉项目及天津津能集团示范项目为典型实例,介绍了示范工程的应用效果。

煤粉工业锅炉的运行特点与经济分析

为了更好地利用煤粉工业锅炉,使其更加适应市场需求,从运行特点和经济效益两方面与传统链条锅炉进行了对比。从工艺设计、本体结构、系统布置以及生产管理等方面,对煤粉工业锅炉的运行特点进行说明。经济性分析方面,以某企业锅炉为例,分析了煤粉工业锅炉的燃料和运行成本。结果表明:煤粉工业锅炉经济性和市场适应能力均较强,有较强的竞争力,这为煤粉工业锅炉的市场推广提供了参考。

高效煤粉工业锅炉系统在城市供热的应用

介绍了一种新型高效煤粉工业锅炉系统技术及其在城市供热方面的应用情况。文中首先从技术来源、工艺流程、技术参数及应用特点等方面对该系统进行了说明,通过供热能效分析及典型供热案例解析,对该技术的经济和环保特性进行了全面详细的论述。通过与热电联产、天然气、水煤浆供热等其他城市供热模式的对比,说明煤粉工业锅炉供热系统具有一定的优势,选址更为灵活,经济性较强,适应性也更为广泛。这为探索新型的城市供热模式提供了思路和参考。

高效煤粉工业锅炉与水煤浆工业锅炉的对比分析

煤粉工业锅炉与水煤浆工业锅炉是目前中国中小型燃煤锅炉最现实的替代炉型。从原料煤选择、工艺技术及装备、运行成本和安全生产等多方面对这两类系统技术进行了详细对比分析。结果表明:高效煤粉工业锅炉用煤主要以褐煤和长焰煤为主,受制浆浓度的约束,除褐煤以外的大多数煤种均可用于水煤浆工业锅炉;煤粉工业锅炉的初投资比水煤浆工业锅炉高约25%,但锅炉效率要高一些,运行费用比水煤浆工业锅炉低约34%;水煤浆工业锅炉的负荷调节能力要强于煤粉工业锅炉。因此应结合中国煤炭资源的分布及利用情况,并充分考虑实施地的煤炭运输条件及环境,选择合理、经济的锅炉系统技术。

合同能源管理在煤粉工业锅炉岛市场化中的应用

为探索煤粉工业锅炉岛的合理经营模式,介绍了合同能源管理(EPC)的基本理论,并以案例从节能效果、其他实际应用效果(减员效果、节能减排效果)、项目经济性及节能效益、风险分析与控制等各方面分析了EPC模式在高效煤粉锅炉中的具体应用和EPC模式为高效煤粉锅炉带来的市场优势。结果表明,EPC模式是适合高效煤粉锅炉市场化推广的有效模式,也为其他高科技节能产品的商业化、产业化提供了成功的案例。组建合同能源管理联盟,为项目参与各方的发展提供良好的交流平台,也是未来的趋势。

煤粉工业锅炉添加生石灰燃烧的脱硫效率实验研究

针对煤粉工业锅炉炉内喷生石灰的脱硫技术进行研究,并对不同钙硫比、不同炉膛温度的脱硫效率进行比较。结果表明:炉膛温度和钙硫比是影响炉内脱硫效率的2个主要因素;通过控制合适的炉膛温度以及钙硫比,可使炉内喷钙的脱硫效率达到58.9%左右;对某煤粉工业锅炉正常运行的蒸汽厂进行物料衡算,验证了炉内添加一定比例生石灰可脱硫的实验结论。

SZS型煤粉工业锅炉的结焦原因与防治措施

结焦对锅炉的经济安全运行有较大危害,通过对影响煤粉工业锅炉结焦原因的分析,结合运行实际,总结了锅炉系统完善设计的建议以及实际运行中预防结焦的措施,取得了较好的效果。

一台60t/h煤粉工业锅炉的设计和试运行

以一台试运行的60 t/h煤粉工业锅炉为案例,介绍该煤粉工业锅炉的结构特点、燃烧器配置和试运行效果。经168小时试运行表明,该煤粉锅炉负荷调节能力强,可在30%~120%负荷范围内稳定运行;烟气排放环保,仅采用SNCR脱硝工艺,烟囱出口处的NO_(x)排放在100 mg/m^(3)(标态)以下,平均值为76.43 mg/m^(3)(标态)。

一种适用于煤粉工业锅炉燃烧器的冷态流场特性研究

利用试验和数值模拟的方法对一种适用于煤粉工业锅炉燃烧器的冷态流场特性进行了研究.结果表明,回流区的长度随内二次风旋流强度的增大而明显增大,随钝体阻塞率的减小而缩短;燃烧器回流区内的回流速度随一次风风速的增加略有降低,随内二次风旋流强度的增加而增大,随钝体阻塞率的增加呈先增大后减小的趋势.试验结果为该燃烧器的设计和热态试验提供了一定的指导.

煤粉工业锅炉预燃式低氮燃烧器试验研究与开发

日趋严苛的燃煤氮氧化物(NOx)排放标准对煤粉工业锅炉性能提出了较高的要求,我国现有的煤粉工业锅炉燃烧器难以通过运行优化直接达到排放标准。基于此开发了一种用于煤粉工业锅炉的新型预燃式低氮旋流燃烧器,并在25 t/h煤粉工业锅炉上进行试验,研究了一次风率、二次风配比、旋流叶片角度、再循环风(FGR)及燃尽风(OFA)对NOx排放和燃烧效率的影响。结果表明:当一次风率从7.8%增加到8.5%,NOx排放升高;随着内外二次风比从0.67增大到1.32,NOx排放升高;随着旋流叶片角度从30°增大至60°,NOx排放先降低后升高;随着FGR风率从0增加至13.3%,NOx排放逐渐降低并趋于稳定;OFA风量对NOx排放影响不显著,随OFA风量增大,NOx排放总体呈先降低后升高趋势。煤粉工业锅炉试验过程中煤粉气流着火稳定,飞灰含碳量稳定在25%以下;最佳工况的NOx排放值为171~178 mg/m 3(9%O 2),飞灰含碳14.9%,锅炉热效率91.7%。

同煤集团中央机厂20t煤粉工业锅炉的改造应用

介绍了同煤集团中央机厂20t高效煤粉锅炉系统,阐述了该高效煤粉锅炉效益,提出了需要进一步改进的措施。

煤粉工业锅炉发展关键问题研究

为减少燃煤工业锅炉在技术理念、技术定位、政策配套及商业模式等方面的认识误区,提出了煤粉工业锅炉发展的关键问题。通过对煤粉工业锅炉系统关键技术、燃料集中配置、政策配套及商业模式等的分析,认为关键技术突破主要应集中在煤粉安定储存、浓相供料及供料器、浓相燃烧及燃烧器、污染物联合脱除控制等方面;燃料应集中调配,统筹计划,提升效率;同时制定配套的财政和税收政策,引进先进的EMC商业模式,更加灵活地处理项目实施过程中的融资和投入问题。因此,应在关键技术、燃料配给、政策和商业模式等方面有所突破,才能有效地促进煤粉工业锅炉的推广应用。

我国煤粉工业锅炉技术现状及发展趋势

为提高煤粉工业锅炉燃煤效率,降低污染物排放量,对我国煤粉工业锅炉六大核心技术:煤粉制备与运输、煤粉安定存储技术、浓相煤粉输送技术、煤粉燃烧器、锅炉本体和低排放烟气净化技术进行了详细介绍;指出当前煤粉工业锅炉存在供料不稳、燃尽率低、组织燃烧困难和污染物排放高的问题。最后对保障煤粉工业锅炉安全稳定运行提出了以下建议:为了达到迅速点火和火焰稳定传播的目的,煤粉工业锅炉组织燃烧应采用煤粉浓相着火、稳燃室半煤气化燃烧和炉膛温和燃烧的方式;对于污染物控制,宜采用机械力除尘器和过滤式除尘器联合除尘、分级低氮燃烧耦合SNCR脱硝以及半干法脱硫技术。

煤粉工业锅炉燃烧兰炭试验研究

为提高兰炭在煤粉工业锅炉上的燃烧效率,以陕西煤业化工集团生产的兰炭为原料,进行煤粉工业锅炉燃烧试验,分析了兰炭着火、稳燃、燃烬情况;针对兰炭燃烧过程中存在的问题提出解决方案。结果表明:高效煤粉工业锅炉双锥燃烧器的独特结构和浓相燃烧的方式,为兰炭的着火和稳燃提供了良好条件。在过量空气系数1.2,一、二、三次风比例分别为0.11、0.47、0.42,预热时间3 min,伴燃时间4 min的条件下,实现了兰炭粉的着火和自维持稳定燃烧,燃烧期间后部温度保持在550℃,炉膛中部温度大于800℃。针对兰炭燃烧存在燃烧器内燃点靠后、着火区域温度低和兰炭燃烧不完全等问题,提出可通过调整燃烧室的结构和尺寸,使燃烧器蓄热能力增强,延长煤粉预热时间,产生更多高温回流烟气,使兰炭在燃烧器中快速着火并稳定传播到炉膛,降低兰炭灰残炭率,提高燃烧效率。

煤粉工业锅炉技术发展及应用

中国煤粉工业锅炉借鉴油气锅炉和德国煤粉工业锅炉技术理念,经历立项研发、中试验证和工业示范,系统技术逐步成熟,自2010年起,实现规模化工业应用。煤粉工业锅炉系统具有高热效率、低烟气污染物排放等优点,有效带动了燃煤工业锅炉产业发展。笔者论述了煤粉工业锅炉技术与发展,重点介绍了煤粉工业锅炉的关键技术,并对主要技术进行对比,分析了煤粉工业锅炉的工业应用情况,最后提出了煤粉工业锅炉技术发展方向。煤粉工业锅炉系统由燃料煤粉生产、储供、油气点火、燃烧、锅炉本体、烟气净化以及自动化控制等系统构成。锅炉热效率大于91%,烟气污染物达到国家超低排放标准,系统技术符合国家煤炭清洁利用方向。燃料煤粉生产采用一步法工艺,通过强化流动性和安全措施,现可实现最大为1 000 m^3安全存储量。锅炉供粉采用气动活化、无脉动给料及高速引射流浓相输送技术,已实现输送阻力低于20 kPa,粉风固气比大于2.5 kg/m^3,供料精度在±3.0%以内,最大供料量为5 t/h的浓相供料技术与装备,广泛应用于锅炉供料系统。供料量在2.5 t/h,供料精度在±2.0%和±1.0%以内的第三代和第四代供料器也分别开展了工业验证和样机的试制工作,并取得了阶段性的成果。煤粉燃烧器采用逆喷式回流式结构,设计工作依据其结构特征,通过模拟气流扩展角、回流区域范围、回流量、旋流强度以及温度和速度场等研究开展,再经过实际工程应用,进一步验证优化设计参数,最终实现燃烧器的逐级放大。天然气/煤粉双燃料燃烧器具有便捷切换和快速着火功能。风冷燃烧器采用内外双级旋流供风燃烧技术,具有点火迅速、燃烧稳定、燃烧效率高和初始NOx排放低等优点。随着煤粉锅炉系统测控技术向智能化、网络化和集成化方向发展。锅炉烟气脱硫除尘采用NGD高倍率灰钙循环脱硫技术,具有占地小,运行成本低等特点,在低钙硫摩尔比下,系统脱硫和除尘效率分别达到90%和99.95%以上。低温炭基预氧化脱硝耦合NGD协同烟气净化技术具有工艺简单,耗水少,废物资源再利用,无二次污染产生等优点,更加适合于煤粉工业锅炉的烟气净化。煤粉工业锅炉在发展历程中通过关键技术和装备优化升级,在大型化、模块化和系列化方向已取得成效,在节能性、环保性和经济性等方面较常规工业锅炉具有显著优势,技术已达到世界先进水平。未来随着国家能源结构优化,天然气/煤粉锅炉、低氮燃烧、生物质复合半焦粉及协同化烟气净化等技术的开发与成熟,煤粉工业锅炉技术将成为煤炭清洁燃烧利用主要技术之一。