CFB锅炉掺烧无烟煤优化运行总结

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司CFB锅炉设计工况为100%石油焦。100%烧石油焦运行时,炉膛床温、石灰石耗量、飞灰含碳量均高于设计值,锅炉效率略低于设计值。长期全烧石油焦会导致锅炉结焦尤其是旋风分离器结焦和给焦机堵焦、断焦,影响锅炉安全平稳运行。因此采用50%石油焦+50%无烟煤的校核工况,实际运行时根据煤焦库存及煤焦价格等因素调整掺煤比例。运行结果显示:随着掺煤比例的提高,在额定负荷情况下,给焦机转速和冷渣器转速增加,80%掺煤时输灰不及时造成灰斗高料位,炉膛出口SO 2值低;同时随着掺煤比例的增加,入炉燃料中矸石量增加且灰分增加,水冷壁磨损呈加剧趋势。考虑水冷壁长周期运行因素,运行时一般选取掺煤比例50%~60%。

CFB锅炉掺烧石油焦数值模拟

对某石化厂循环流化床(CFB)锅炉掺烧石油焦进行了数值模拟研究,探讨了不同运行参数及掺混比例工况下,炉内流场、温度场、组分场的分布情况。模拟结果显示:随着一次风的增加,二次风的减少,炉膛"环核"流场从前墙向后墙偏移;在风煤比8:1模拟条件及布风板和一、二次风风量分别为155、31、62 m^3/h时能形成理想的中心"环核"流,减少对水冷壁的冲刷磨损;石油焦的掺烧,推迟了煤的着火,但着火后期燃烧加剧,CO_2体积分数增加;随着石油焦掺混比例的增加,石油焦高热值、低挥发分的作用凸显,炉膛整体温度有所升高,高温区域增大且向上移动;实际锅炉运行中掺烧比在50%以内并保持合适的一、二次风有助于锅炉安全运行。

CFB锅炉燃用石油焦的实践

针对煤资源减少、石油焦可能成为主要动力燃料的趋势,介绍了石油焦的燃烧特性和国内外燃石油焦CFB锅炉的应用业绩,以及一台国产燃石油焦CFB锅炉(运用在印度VC电厂)的建设、调试和试运情况。结果表明:燃烧劣质煤的CFB锅炉经局部改进和运行优化后完全能燃烧石油焦,且各项热力指标能达到设计值,是石油焦资源化利用的一个重要方向。

循环流化床中石油焦与煤混合燃烧NO排放特性

在一座 0 .5 MWt循环流化床热态试验台上进行了石油焦与煤混合燃烧试验 ,研究了烟气中 NO的排放特性 .对于石油焦与煤不同燃料配比 ,不同锅炉运行参数 ,如一次风率、过量空气系数、床温和 Ca/S比等对烟气中 NO排放浓度的影响规律进行了研究 .试验表明对纯焦而言 ,其NO排放浓度较其他混合燃料要高得多 ,当燃料中焦煤比增大时 ,NO的排放浓度降低 .对不同焦煤比的燃料 ,随一次风率增大 ,NO的排放量增加 ;随过量空气系数的增大 ,NO的排放浓度增大 ;随着运行床温的提高 ,NO排放浓度升高 .

石油焦燃烧脱硫对NO_x排放的影响

Petroleum coke has high nitrogen and high sulfur.Its combustion will cause pollution to atmosphere. This paper studies the characteristics of SO 2 emission and NO x emission during the combustion of petroleum coke and desulfuration processes and discusses the effect of limestone on NO x emission. Considering desulfuration, denitration and operating costs of boilers, there is an appropriate Ca/S mole ratio for the combustion and desulfuration of petroleum coke. It provides a practical basis for industrial utilization of petroleum coke.

石油焦燃烧过程中NO_x和SO_2析出规律的研究

在卧式加热炉和富氧条件下，对石油焦在燃烧过程中的ＮＯｘ 和ＳＯ２ 析出规律进行研究，发现石油焦的ＮＯｘ 和ＳＯ２ 析出受多种因素的影响：温度增加，ＮＯｘ 的析出量增加；颗粒粒径增加，ＮＯｘ 和ＳＯ２ 的析出量减少；石灰石微量增加，ＮＯｘ 的浓度降低，石灰石过量增加，ＮＯｘ 的浓度反而升高，石灰石的增加使ＳＯ２ 降低；ＮＯｘ 的析出并不与Ｎ 的质量分数成正比，ＳＯ２ 的析出与Ｓ的质量分数成正比．结合这些实验现象，从机理上对它们进行解析．

循环流化床中石油焦与煤混合燃烧N_2O排放特性研究

在一座0.5MW循环流化床热态试验装置上进行了石油焦与煤混合燃烧试验,研究了烟气中N_2O的排放特性。对于石油焦与煤不同的燃料配比,不同的锅炉运行参数,如一次风率、过量空气系数、床温和Ca/S比等对烟气中N_2O排放浓度的影响规律进行了研究。试验表明,对于混合燃料,随焦煤比增大,N_2O排放浓度增高;对纯焦而言,其N_2O排放浓度最低。对于不同焦煤比的燃料,随着一次风率的增大,N_2O排放浓度增高。随过量空气系数增大,N_2O的排放浓度增加。无论焦煤比是1:1或3:1的燃料,当床温升高时,N_2O的排放浓度减小,且随焦煤比的增大,受床温的影响更敏感。焦煤比为1:1的混合燃料,随Ca/S比增加,N_2O排放浓度增高。

石油焦的燃烧特性

Petroleum coke with high sulfur has high fixed carbon, high heating value and low ash content.Using it as fuel may not only alleviate energy shortage,but also convert it into a useful material.Its combustion characteristics and pollutant emission are not very clear.This paper investigates the combustion characteristics and pollutant emission of petroleum coke in circulating fluidized bed boiler.The results show that petroleum coke with high sulfur can be used as a fuel in industry,its combustion is stable and pollutant emission satisfies national environmental standard.

石油焦燃烧反应活性及循环流化床燃烧实验

用热天平详细研究了某石油焦的燃烧特性 ,并在一台小型循环流化床实验台上进行了燃烧实验 ,同时还对6个煤种进行了相同的实验以便对比。结果表明 ,石油焦具有良好的反应活性 ,好于无烟煤 ,类似于贫煤。在循环流化床中燃烧时 ,二次风率宜在 35 %～ 5 0 % ,以达到较高的燃烧效率。

循环流化床中石油焦与煤混合燃烧SO_2排放特性研究

在一座0.5MWt循环流化床热态试验装置上进行了石油焦与煤混合燃烧试验,研究了烟气中SO2的排放特性.对于石油焦与煤不同燃料配比,不同锅炉运行参数,如过量空气系数、床温、一次风率、Ca/S比等对烟气中SO2排放浓度的影响规律进行了研究.试验表明:对不同配比的燃料,随过量空气系数和一次风率的增大,SO2排放浓度降低;对于床温有一最佳温度,其SO2排放浓度最低;随Ca/S增大,SO2排放浓度降低.

半焦循环流化床高氧气浓度燃烧气体污染物排放特性试验研究

在1MW循环流化床富氧燃烧中试装置上,以煤热解后的半焦为燃料,进行了空气燃烧和高氧气浓度(50%O_2)/再循环烟气(recycle flue gas,RFG)燃烧试验,考察了在炉膛平均温度为900℃时不同燃烧气氛对热解半焦燃烧特性和排放特性的影响。试验结果表明:半焦可在高氧气浓度O_2/RFG气氛下稳定燃烧,并且从空气燃烧向高氧气浓度O_2/RFG燃烧切换时,中试装置运行平稳。与空气燃烧工况相比,50%O_2/RFG燃烧工况下,工况稳定运行期间尾部CO_2干基浓度平均值可达到90%以上;半焦的燃烧特性得到了改善,CO排放和飞灰含碳量降低,燃烧效率升高;NO排放约为空气下的1/2,再循环NO被还原是减少的主要原因,但N_2O排放略高,与NO排放量级相同;无脱硫情况下,半焦灰自脱硫效率降低,从而导致SO_2排放较高,约是空气的2倍。

石油焦燃烧特性研究

石油焦是炼油工艺的副产品,具有低灰分和一定挥发分及高热值的特性,还含有相当多的硫、氮元素和钒、镍等碱金属元素,这些成分在石油焦燃烧时会造成锅炉内腐蚀和污染。在石油焦的利用上,通过燃烧回收热量仍然是主要途径。分别在220t/h煤粉锅炉上和热输入率为0.5MW的循环流化床热态实验装置上进行了石油焦与煤的掺烧实验研究。经过实验对比,认为利用循环流化床技术将石油焦与煤混烧是一种高效、清洁利用石油焦的有效方法。

循环流化床中石油焦与煤混合燃烧温度场研究

石油焦是炼油工艺的副产品 ,具有低灰分、一定挥发份和高热值的特性。焦中含有相当多的硫、氮元素和钒、镍等碱金属元素 ,这些成分在石油焦燃烧时可造成锅炉内腐蚀和沾污。经过技术对比认为 :利用循环流化床燃烧技术将石油焦与煤混合燃烧是高效、清洁回收利用石油焦的有效方法。本文在热输入率为 0 .5MW的循环流化床热态试验装置上进行了石油焦与煤掺混燃烧炉内温度场研究 ,分析了石油焦与煤不同燃料配比 ,不同锅炉运行参数 ,如一次风率、过量空气系数、Ca/S比和给料量等对炉内温度场分布的影响规律。

煤粉锅炉掺烧石油焦的燃烧调整

将石油焦与烟煤掺混在煤粉锅炉里进行燃烧,使燃烧特性变得复杂,甚至使锅炉燃烧效率下降。为解决这一问题,经理论分析和在试验台上进行大量燃烧调整实验研究后,提出改变传统的均等配风方式、降低燃烧中心位置、提高燃料细度和调整一二次风等的组合燃烧调整技术,此技术已在一些热电厂运行试验中取得成效。文中详细论述了此调整方法的原理,并分析了试验台研究与现场运行结果。

掺烧石油焦锅炉降低飞灰含碳量研究

某炼化企业自备电站410t/h掺烧石油焦循环流化床锅炉(简称CFB锅炉)飞灰含碳量高达15%以上,导致锅炉效率下降。通过对锅炉床层温度、一次及二次风量、过剩含氧量、床层压差、石灰石添加量等因素进行优化调整:当床温度为880～920℃之间时,飞灰含碳量降低效果较好,锅炉热效率提高;适当减小一次流化风量,增加二次风量在100～110t/h之间,有助于燃煤的充分燃烧,飞灰含碳量也相应降低;控制烟气含氧量在4.5%～5.5%范围内,床层压差在4.5～5.0kPa之间,对降低飞灰含碳量有明显作用;在保证脱硫效果的情况下适当减小炉内石灰石脱硫剂的使用量,也可降低飞灰含碳量。在运行中可根据飞灰含碳量的变化调整燃烧工况,维持床层温度、一二次风量、过剩含氧量、床层压差和石灰石添加量在合理范围内,以优化密相区和稀相区的燃烧份额,降低机械不完全燃烧热损失,有效降低锅炉飞灰可燃物至8%以下,可提高锅炉热效率0.5%。

循环流化床锅炉掺烧石油焦的SO_2排放特性研究

通过在一热态实验台上进行的石油焦与煤混合燃料燃烧的脱硫试验 ,讨论了燃烧温度、钙硫比和过量空气系数等因素对SO2 排放的影响 ,为工业应用石油焦提供了必要的试验依据。

柴油机燃用油焦浆试验

在一台安装了油焦浆燃料供给系统的R180型柴油机上,进行了燃用油焦浆的试验。测量了发动机燃用油焦浆时的转速、转矩、燃料消耗量、排气温度、HC、CO、NOx和碳烟排放量等参数,并与原机燃用0号柴油进行了对比。试验结果表明,在1 200、1 600、1 800 r/min转速下,发动机燃用油焦浆时最大输出功率比燃用柴油时分别下降了约6.2%、19%和21%,排气温度平均升高了约5.3%、19.1%和34.2%。HC排放量在1 200 r/min时比柴油低,在1 600、1 800 r/min时两者比较接近;CO排放量在3种转速下和柴油相近;NOx排放量在3种转速下比柴油低;碳烟排放量在1 200 r/min时与柴油比较接近,在1 600、1 800 r/min时比柴油高。

高硫石油焦燃烧污染物排放特性的试验研究

文中通过在一热试验台上进行的高硫石油焦燃烧脱硫试验,讨论了燃烧温度、钙硫比和过量氧量等因素对SO2和NOx排放的影响,为工业应用高硫石油焦提供了理论和实践依据。

一维炉中石油焦与煤燃烧特性的对比试验研究

在一维炉热态试验台上,采用双调风旋流燃烧器,对比研究了一次风率f1、外二次风当量旋流强度Ωdl和过量空气系数α对石油焦、河津贫煤和神木烟煤燃烧特性的影响.结果表明:随着一次风率f1的增大,河津贫煤和石油焦的NOx排放浓度提高,前期燃烧恶化,而神木烟煤的燃烧状况得到改善,燃尽率提高,NOx排放浓度先降低后升高;石油焦和神木烟煤的着火和燃尽率分别在Ωdl=0.69和Ωdl=0.87时最佳,而两者的NOx排放浓度均在Ωdl=1.08时最低;过量空气系数α的增大使石油焦着火推迟,燃烧状况更差,NOx排放浓度更高,但使神木烟煤的NOx排放浓度更低.

2台国产300MW循环流化床锅炉混煤掺烧及性能试验对比

以新投产的2台国产300MW循环流化床(CFB)锅炉为研究对象,对混煤掺烧,钙硫摩尔比以及负荷变化对脱硫效率、SO2和NOx排放特性的影响进行了试验研究。结果表明:在混煤掺烧中,随着煤质热值的降低,锅炉热效率呈降低趋势;随着钙硫摩尔比的提高,脱硫效率呈增大趋势,但钙硫摩尔比超过3.0后,脱硫效率变化不大,同时SO2呈降低趋势,NOx排放浓度呈增大趋势;锅炉在80%负荷时,锅炉热效率最高,随着负荷的降低,SO2和NOx排放浓度均呈降低趋势。