低氮燃烧智能调风控制系统对锅炉运行的深度优化

锅炉进行低氮燃烧改造后,为了在降低NOx排放的同时达到最佳的燃烧效果,改变以往根据经验进行配风控制的运行管理,提高运行经济性,为锅炉配备了低氮燃烧智能调风控制系统。运行效果证明:低氮燃烧智能调风控制系统能在一定程度上降低NOx排放量,提高燃烧效率,从而实现锅炉在低氮燃烧改造后环保及经济指标的进一步优化。

空气深度分级对低挥发分煤燃烧过程影响的研究

通过数值模拟研究了在一维燃烧炉上燃用低挥发分煤的条件下,空气深度分级和煤粉细度变化对煤粉燃尽过程和NOx排放的影响,得到了沿炉膛轴线方向上的温度、氧浓度和NOx的分布,表明空气深度分级后燃烧后期的氧量增加,炉膛温度水平提高,而煤粉细度的提高使得上述效果更加明显,因而燃烧效率提高和NOx排放降低,并通过实际燃烧试验验证了数值模拟结果。研究结果表明,对燃用低挥发分煤,采用空气深度分级技术和提高煤粉细度的措施,可以同时取得高效低NOx排放的效果。

W火焰锅炉深度空气分级燃烧条件下底层二次风下倾角度对燃烧及NO_(x)排放特性的影响

为了分析在深度空气分级燃烧条件下底层二次风下倾角度对W火焰锅炉炉内流动、燃烧及NO_(x)生成特性的影响,以一台深度空气分级燃烧的600 MW、FW型W火焰锅炉为对象开展全炉膛数值模拟研究。数值模拟的结果与试验结果吻合较好。底层二次风水平送入炉内时,阻碍了炉拱一次风火焰下冲,下炉膛火焰充满度较差,不利于煤粉燃尽及NO_(x)减排;随着底层二次风下倾角度从0°增加到20°,火焰下冲深度、下炉膛火焰充满度以及煤粉燃尽程度有所增加,NO_(x)生成量有所减少;倾角增加到30°时,火焰下冲深度、下炉膛火焰充满度以及煤粉燃尽程度显著增加,NO_(x)生成量显著减少;倾角继续增加到40°,火焰下冲深度、下炉膛火焰充满度、煤粉燃尽程度、NO_(x)生成量变化不明显。综合炉内流动及燃烧特性,底层二次风下倾角度为30°时较为合理,既能保证下炉膛火焰下冲深度和火焰充满度,又能改善燃尽特性和NO_(x)生成特性。

1000MW塔式锅炉深度调峰下再热蒸汽温度与NO_(x)运行特性优化研究

早期投运的部分塔式锅炉存在着再热蒸汽温度偏低和脱硝入口NO_(x)浓度偏高的问题。研究了塔式锅炉深度调峰下炉内燃烧状态以及换热特性,分析了炉内燃烧状态对辐射换热、对流换热比例的影响规律,根据研究成果,综合运用燃烧调整手段,显著提升了深度调峰状态下的再热蒸汽温度并降低了脱硝入口NO_(x)浓度,锅炉运行经济性显著提升,研究成果对同类型机组的运行优化调整有重要的参考意义。

深度低氮燃烧技术在东锅300MW CFB锅炉中的应用

黄陵矿业煤矸石发电有限公司2×300MW机组CFB锅炉为东方锅炉厂生产型号为DG1058/17.5-Ⅱ1。针对锅炉运行中NOx原始排放值偏高的问题,自2016年9月对两台机组逐步实施了“锅炉水冷循环清洁排放、入口烟道优化缩颈提效、锅炉风帽限流消偏”等一系列高效清洁燃烧技术改造,从源头降低了NO x原始生成量。为了降低脱硝尿素耗量,2018年10月首次将锅炉稀相区新增高效二次风口、原上二次风角度调整、二次风口新增导流台、烟气再循环改造、飞灰再循环改造、入炉煤均匀抛撒改造、返料均匀着床改造、新增中部鳍片改造、分离器提效改造,这9项深度低氮燃烧技术改造。改造完成后,同负荷下脱硝尿素耗量下降约40%,同时消除了机组负荷突升过程中环保指标NOx短时“冒尖”的现象。

深度空气分级条件下炉内氮氧化物生成的数值模拟

借助计算流体力学软件FLUENT,对一台600,MW超超临界墙式布置切圆燃烧锅炉进行数值模拟.详细分析了深度分级条件下,燃料型NO、热力型NO和总NO生成速率在炉内的分布特性,以及燃烧初期NO和HCN生成特性.结果表明,挥发分析出阶段会产生大量的燃料型NO,焦炭在缺氧的气氛下燃烧,促进了焦炭燃烧时释放产生HCN与已经产生的NO发生均相消减反应生成N2.在焦炭剧烈燃烧区,温度较高,SOFA(seperated over fire air)区域温度和氧气浓度都较高,这两区域热力型NO生成较多.主燃区总NO与燃料型NO生成速率分布相似,SOFA区NO生成速率大致为燃料型和热力型NO二者的叠加.主燃区集中布置二次风不利于降低NOx排放.距离燃烧器3,m内,NO生成速率变化较大.HCN与NO的生成速率变化趋势相同,都与早期挥发分析出与焦炭燃烧密切相关.优化配风的结果,在25%SOFA风率下,出口NO最低.组织空气分级低氮燃烧技术的关键为主燃区焦炭燃烧在缺氧条件下进行,SOFA区域氧浓度不能太高,合理的优化主燃区与SOFA区氧量配比是关键.

掺杂Mn的Ce-Cu-K/Y催化剂制备及对甲苯燃烧的催化性能研究

在氯化氢氧化Ce-Cu-K/Y催化剂研究基础上,以氯化氢废气中所含甲苯深度氧化燃烧为目标,通过掺杂Mn和改变K含量,采用浸渍法制备了Mny/Kx/Ce0.5Cu1.0/Y催化剂,考察了不同Mn及K元素含量对甲苯深度氧化燃烧性能的影响,研究了反应前后催化剂的结构变化。结果显示掺入Mn元素并改变K含量可显著提高甲苯的转化率,当x=y=0.6时催化剂的活性达到最大。反应过程中K元素形成的K2O及KMn8O16两种过渡态物种促进了氧化过程的电子转移,并有向催化剂表面迁移聚集的特征;反应后Y分子筛的孔结构没有发生改变。

同位素测氡法与瞬变电磁法相结合探测煤田火区燃烧位置

利用同位素测氡法来探查煤田煤层自燃的位置及范围,是目前煤田火区勘查工作中常用的方法 ,但对于煤火燃烧深度的确定,往往很难做出准确判断。利用煤层燃烧后物性上的变化,采用同位素测氡法结合瞬变电磁法,以实际应用为例,确定煤火燃烧的准确位置。

自然电位法在煤田火区勘察中的应用

在内蒙古自治区第一批煤田(矿)勘察工作中,高精度磁法、同位素测氡等传统的煤田火区勘探手段在实际勘察中遇到了困难,而利用自然电位法有效地圈定了火区边界,与钻探结果吻合,说明了自然电位法是一种在火区复杂环境下效率较高的工作手段。

大面积煤田露头火区范围的圈划研究

科学地圈划出煤田露头火区的燃烧范围,是提出更加合理可靠的煤田露头火区防治措施的指导依据。在分析煤田露头火区引起地表沉陷机理与范围的基础上,进一步研究了火区上覆岩层的岩性、煤层的倾角、煤层燃烧深度、煤层燃烧厚度、燃烧煤层数量等因素对火区塌陷范围的影响。提出了依据煤田露头火区燃烧三要素,分别从岩层移动、通风系统和火区热源3方面来分析确定煤田露头火区燃烧范围的方法。

井筒火区综合治理技术

以公乌素煤矿南二井筒火区为背景,采用理论分析和现场实践等手段对井筒火区治理进行研究。结果表明:煤田火区煤体燃烧过程中,煤体燃烧中心出现煤氧化学反应释放大量热量,煤体上覆岩层外载能量与其内能发生失稳,上覆岩层重力失稳,出现变形破坏,形成大量的热破坏裂隙;在热力风压作用下,通过裂隙场地表新鲜空气为煤体燃烧提供充足的氧气,同时燃烧产生的废气也通过这些裂隙排放到大气环境中。为实现全面治理井筒大面积高温火区,提出“区域隔离法”;通过对火区钻孔灌注防灭火材料,钻孔温度呈下降趋势,但由于封堵仍未结束,存在漏风通道,仍有部分钻孔温度长时间保持100~120℃,后期仍需采取封堵措施,进行封堵。

烟气中Ce-Cu/γ-Al_(2)O_(3)催化剂催化CO氧化性能的研究

采用传统浸渍法制备了Ce-Cu/γ-Al_(2)O_(3)非贵金属催化剂,基于深度分级燃烧炉膛外CO氧化催化作用,在管式炉实验平台上,开展低温CO氧化催化基础实验研究。结果表明:在250~300℃之间,催化氧化CO效果明显(255℃时CO转化率78.62%),300℃之后保持较高CO转化率(大于99.5%);停留时间1.2 s时,在150~200℃就具有较高的CO氧化活性,延长到5 s后CO转化率55.7%(150℃),很快增加到97%(200℃),催化效果明显;对高体积分数CO(3000×10–6)也具备较高的催化剂活性和处理能力;催化效率随气速(0.2~0.8 L/min)减小而增大;含氧量(体积分数2%~3%)越高,催化剂效率越高;添加Co后Al_(2)O_(3)衍射峰轻微下降,有利于催化氧化活性的提高。

限产条件下日钢高炉低燃料比生产实践

日钢高炉在限产条件下采用低成本生产模式,利用系数降低至3.0t/(m^(3)·d)以下,渣比达到500kg/t。通过采取控制风口循环区环圈面积、推行“厚焦层、大角度、大角差”、低硅冶炼、提高镁铝比等措施,使高炉鼓风动能维持在50~55kJ/s,风口燃烧带深度系数n保持在0.55-0.60;同时,还进行了烧结矿降FeO、小粒度烧结矿分级入炉和槽下高、低碱度烧结矿混合上料等试验,改善煤气利用率,高炉实现稳定顺行,燃料比降低。

基于系统工程理念的锅炉深度降氮燃烧技术改造与仿真研究

针对某电厂600 MW墙式对冲燃烧锅炉NOx排放浓度偏高的问题,以系统工程理念出发,采取新型多功能旋流燃烧器耦合供风系统1:1全尺寸仿真模拟工作,通过对炉内主燃区、燃尽区空间内不同区域射流的优化组织和差异化设计,很好地保证了炉内火焰合理分布,形成主燃区火焰中心区域、过渡区和燃尽区域三区差异化燃烧,达到了强化煤粉着火、燃尽与深度降低NOx排放相统一的目的。改造后锅炉省煤器出口NOx排放浓度降幅达到55%以上;锅炉效率提高1%以上。