Feasibility Analysis on the Integrated Application of Solar Energy, Biogas, Coal-fired Boiler and Radiant Floor Heating for Rural Residence

The feasibility of adopting a balanced energy mix mode (domestic solar energy, biogas, coal-fired boiler and radiant floor heating) was proposed. Taking a typical rural residence in Zhengzhou City for example, the study through theoretical analysis and calculation showed that such a balanced energy mix is an economic way and efficient in saving energy and reducing air pollution, and elaborated the theoretical feasibility of popularizing such a heat supply mode in rural areas.

Power Generation Systems Using Continuous Blowdown Waste Heat from Drum Boilers Driving an Organic Rankine Cycle

提出了一种利用汽包锅炉排污系统余热的有机朗肯循环发电系统,有机工质回收扩容器疏水的热量,并通过气轮机发电。建立了系统的热力性能分析模型,并对R227ea、RC318、R236ea、R245fa、R245ca、R123和R113等7种工质的热力性能进行了优化。结果表明,临界温度高的工质,其o2循环的最佳主气温度（蒸发温度）反而低；亚临界循环采用干流体时,过热不利于余热的利用；超临界循环可以改善热源与工质间的温度匹配,有利于增大系统输出功,但是其运行压力高、大比热区的传热恶化等问题是实际运行和设计需要考虑的因素；R236ea的热力性能优于其余6种工质。

Equation of Radiation Heat Transfer in Multiple Combustion Boiler Furnace of Fluidized Bed and Pulverized Coal Firing

The equation for radiation heat transfer in a multiple combustion boiler furnace with nuidized bed and pulverized coal firing is derived from direct calculation of radiation heat transfer.

A simulation Study on the System Combined Solar Energy with Biogas Boiler for Floor Radiant Heating and Fuel

A mathematical model was built for simulating an innovative design system combined solar energy with biogas boiler for floor radiant heating and fuel. Effects of the ambient air temperature on the performance of the system had been examined. And the results also support theoretical feasibility of the system.

The Application of Radiation Shields for Thermal Control of Superheater Tubes in Boiler

Superheater tubes temperature control is a necessity for long lifetime, high efficiency and high load following capability in boiler. This study reports a new approach for the control strategy design of boilers with special shields. The presented control strategy is developed based on radiation thermal shields with low emissivity coefficient and high reflectivity or scattering coefficient. In order to simulate the combustion event in boiler and heat transfer to superheater tubes, an effective set of computational fluid dynamic (CFD) codes is used. Results indicate a successful identification of over- heated zones on platen superheater tubes and effect of radiation shields for solving this problem.

电厂锅炉实验虚拟仿真系统建设与应用

为开展能动专业核心课程“锅炉原理”的实验教学,校企合作开发了电厂锅炉实验虚拟仿真系统。基于两相流动与辐射对流传热原理构建的仿真系统,由风烟和汽水两大模型构成,严格遵守质量、能量、动量守恒方程。变负荷虚拟实验显示,随锅炉负荷增加,热效率降低、燃料耗量增加。根据辐射传热原理,结合火焰平均温度计算发现:只有炉膛出口烟温增加,才能保证炉膛传热负荷增加,继而抬升排烟温度,导致排烟热损失变大、锅炉热效率降低。锅炉原理实验虚拟仿真,可训练学生运用锅炉本体热力计算原理分析问题的思维,是落实创新能力培养的重要举措。

新疆克州地区学校建筑供暖系统设计研究

研究了新疆克州地区某中学供暖系统设计的思路和流程,包括热源的选择、供暖系统设计,换热站设计等,深入探讨和分析了调试过程中出现的问题,对设计和施工阶段需要关注的设计调研、施工规范等关键环节进行了总结与反思,并提出了解决方案。

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。

燃煤锅炉改燃兰炭燃烧工艺及效益分析

兰炭因热值高、硫含量低的特点被广泛应用于散煤替代,燃煤锅炉改燃兰炭是实现资源合理利用、降低污染物排放和改善企业经济效益的有效途径。以河北某循环流化床锅炉改燃兰炭工程为例,燃烧系统采用掺烧灰渣的方法,解决改燃后机械未完全燃烧导致损失大和物料循环不稳定问题,确定了兰炭和灰渣的最佳掺混比为9∶1;配风系统采用控制总量并降低一次风率的方法,解决兰炭着火困难的问题,确定了最佳一次风比例为55%;换热系统采用增加锅炉尾部受热面的方法,解决因燃料热值提升较大产生的蒸汽超温和锅炉效率下降问题。改燃扩容后锅炉烟尘、SO2和NOx排放分别比原锅炉降低了73%、94%和55%,以原锅炉35 t/h的额定功率运行,每小时节约燃料成本5.51%,产吨蒸汽所需燃料成本降低6.47元。

GB/T 24747-2023《有机热载体安全技术条件》国家标准解读

作为有机热载体炉的传热介质,有机热载体的质量对锅炉的安全运行至关重要。GB/T 24747-2023《有机热载体安全技术条件》于2023年5月23日发布和实施。该国家标准对有机热载体的应用、质量监测和问题处置等多方面进行了详细规定,对确保有机热载体炉的安全运行,防止事故发生和人员伤亡,促进能源高效利用和环境保护具有重大意义。文章对该国家标准进行了解读,以供读者参考。

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。

空气源热泵生物质锅炉联合供热系统应用性能模拟

为研究我国北方农村地区利用可再生能源生物质能与空气源热泵相结合的供热系统的实际应用性能,以沈阳市农村某小区建筑为案例,采用TRNSYS动态系统搭建空气源热泵与生物质锅炉联合供热系统仿真模型进行模拟研究。该系统通过时间模块调控采取两种控制策略,与单一的空气源热泵供热系统进行对比,并对这3种模式的系统运行特性进行分析比较。联合供热系统模式1整个采暖季平均耗电量较单一空气源热泵供热系统降低56%;平均制热性能系数提高0.19;可再生能源利用率和一次能源利用率分别增幅25.21%和63%,当供水温度45℃、生物质锅炉供热占比60%时总投资费用相对较低,空气源热泵与生物质锅炉联合供热系统运行更高效节能。

基于水蓄热的热源厂蒸汽调峰技术

基于工业供汽负荷波动大、昼夜偏差显著的现状,将水蓄热技术与热源厂热力生产工艺相结合,提出采用蒸汽-除盐冷水的间接换热技术、环氧富锌漆防腐技术和硬质聚氨酯发泡保温技术,并对形状、容积和高径比等罐体结构优化设计,旨在开发一种适用于工业供热的蒸汽调峰技术。实践应用表明,基于水蓄热的热源厂蒸汽调峰技术具有稳定高效、简单易操和投资收益显著等优点。本技术还可应用于燃煤机组实现深度调峰、消纳新能源发电等场景,具有重要的现实意义。

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。

烟气余热蒸发处理锅炉脱硫废水技术的开发及应用

针对炼化企业污水“近零”排放难以消纳高盐高氨氮脱硫废水的问题,研发利用锅炉烟气余热在烟道直接蒸发脱硫废水的流态模型,开展废水液滴粒径、雾化角度、烟速、烟温等变量对液滴完全蒸发时间、蒸发距离的数值模拟研究和小试实验,完成烟道蒸发室的工业结构设计,并经过2个阶段的废水工业化试运行,验证了该技术的合理性和可行性。对试运行过程中出现的问题进行了客观的分析评价,提出了必要的整改措施,开创了脱硫废水低成本、低能耗环保处理的新途径。

适用于一次调频能力在线监测的锅炉蓄热系数计算方法

锅炉蓄热系数是衡量火电机组一次调频能力的重要参数,实际运行中随着机组工况变化,但目前仿真中多忽略变工况下的蓄热系数变化对调频能力的影响。为准确掌握机组运行中真实的一次调频能力,需要在线确定蓄热系数。基于IEEE标准模型的框架,提出适用于一次调频能力在线监测的锅炉蓄热系数计算方法。建立考虑工质流动与传热过程的锅炉热力系统动态模型。以某1000 MW超临界机组为算例,结果表明所提出的变工况锅炉蓄热系数算法能更准确地描述一次调频过程中热力参数的动态变化。一次调频60 s内积分电量相较于IEEE标准模型减小62.4%。且低负荷下蓄热系数大,蓄热释放速率慢。该方法能根据现场实时数据确定当前工况下的蓄热系数,可应用于一次调频能力在线监测。

供热锅炉选型与经济性分析

循环流化床锅炉、煤粉工业锅炉因能效高、环保性能好,是燃煤工业锅炉的重要发展方向,为满足锅炉选型需要,从技术性能、运行维护、经济、环保等方面对两种炉型对比分析,并结合项目案例进行实践比选。项目案例表明:因所在地周边无集中制粉厂家,该案例煤粉工业锅炉需要炉前制粉,煤粉工业锅炉方案建设投资比循环流化床锅炉方案高626万元,蒸汽生产成本比循环流化床锅炉方案低33.6万元/a;由于煤粉工业锅炉附属制粉工艺安全隐患较多,因此,从经济性和安全性考虑,项目案例选用循环流化床锅炉方案。两种炉型没有绝对的优劣,循环流化床锅炉适应煤质范围宽,煤粉工业锅炉更适应周边环境要求高、自动化水平高的区域,要根据具体场景、条件,选择最适宜的炉型。

基于燃煤锅炉热力系统建模的受热面传热特性

燃煤发电机组在当前能源利用现状下负荷多变,火电锅炉的在线监测与运行评估精度需求日益增加。为获取高精度机组运行参数,拓宽适宜煤种的选择方法,基于试验数据利用Ebsilon16.4仿真软件构建了燃煤锅炉的热力系统模型。针对煤种煤质计算了各换热部件的热量变化情况,分析了一次风温对热力系统计算的影响。结果表明,在实际工程数据下,采用模拟方式获取锅炉受热面数据更准确与便捷。模拟结果中,位于炉膛中心的换热器如屏式过热器、高温再热器等换热占比较大,因此煤质对其影响较大;一次风温通过影响烟气温度,间接改变换热器的吸热,位于烟道尾部竖井的省煤器、低温再热器等换热占比较小,因此煤质对其影响较小。同时,模型的参数设置及模拟结论可为超临界燃煤机组的深度调峰、锅炉数据的高效获取提供参考。

不带外置床的700 MW超超临界循环流化床锅炉失电后水冷壁安全计算分析

通过对某660 MW电厂失电事故过程中烟气温度、蒸汽温度及工质流量的变化规律进行分析,得到了炉膛密相区、过渡区及稀相区热负荷随时间的变化规律。在此基础上,以某700MW超超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉为对象,建立了失电事故发生后水冷壁内的流动传热计算模型,开发了以Fortran语言为基础的水冷壁内瞬态特性计算程序。分别对密相区、过渡区及稀相区进行分析,通过计算得到了失电后的水冷壁壁温及出口工质温度等热力参数的变化规律。计算结果表明:失电后水冷壁密相区出口的最高壁温为558.6℃,稀相区出口的最高壁温为579.6℃,不需要配备紧急补水泵来保证失电后水冷壁的安全。研究结果可为电厂处理超超临界CFB锅炉失电事故提供指导。