链条锅炉低氮燃烧改造技术及应用效果研究

以新疆某热力公司1台70MW链条热水锅炉为例,分析了原有低氮燃烧系统存在的问题,从锅炉风室、烟气再循环系统、二次风系统等三个方面研究了适用于链条锅炉的低氮燃烧改造技术。改造完毕后,该链条锅炉低氮燃烧系统脱硝效果明显,从源头上降低了氮氧化物的产生,并取得良好经济效益,为链条锅炉低氮燃烧改造,实现节能减排提供了一种可行可靠的技术参考和工艺借鉴。

设计市场学主轴:从设计产业化到上市产业链战略设计体系建构

目的为建构设计市场学与产业化战略设计体系,揭示设计学促进生产力发展的创新本质,提升设计在产业链中的战略级价值与地位,破解企业产品打造、品牌塑造、业绩增长、融资上市等核心难题,驱动“政·企·学”融合创新升级。方法基于设计学与金融科技、经济管理等学科以及“农·工·商”等产业融合进行研究,凝练28年“产·学·研”实践探索与学术理论研究成果,通过调研提炼与应用验证,建构设计产业化核心体系。结论基于设计市场学原理、设计产业化战略理论,提出并阐明了“上市产业链、上市沸腾器、产业·企业IPO战略设计、产业战略标准‘芯片’、星云战略设计与资源系统”的核心概念与内涵,总结了“以终为始、领域细分、科技聚核、文化铸魂、集群创孵”战略设计原理,升级了“顶层战略标准制定、科技产品创新打造、文化品牌设计塑造、产业创孵平台建构”战略设计方法,构建了“设计市场学-产业化-上市链-IPO战略-标准”理论与实践体系,对探索“政产学研科教文”全域融合创新发展具有导向性意义与战略级价值。

40 MW链条炉SNCR-SCR脱硝技术中还原剂均布性优化研究

为优化SNCR-SCR(Selective Non-Catalytic Reduction-Selective Catalytic Reduction,SNCR-SCR)联合脱硝过程中还原剂的分布并满足工业锅炉日趋严格的NOx排放要求,本研究基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD),对一台40 MW链条炉中的SNCR-SCR联合脱硝过程进行模拟。结果显示:SNCR脱硝系统喷枪高度设置在计算域上锅炉1.2 m处,侧墙设置4支喷枪时,炉内还原剂分布较均匀;SNCR-SCR联合脱硝系统位于炉顶处竖直安装2支补氨喷枪,喷枪间距为0.81 m时补充还原剂与烟气混合程度较好;在补氨喷枪氨氮摩尔比(NSR)小于1.0时增大氨氮比可大幅提高SNCR-SCR脱硝效率,脱硝效率可达83.33%,氨逃逸为3.1 mg/m3;增大氨氮比(>1.0)对提高脱硝效率作用不大,相反会大幅增大氨逃逸。

29MW链条锅炉自动燃烧系统应用分析

由于煤炭成本占热水锅炉供热总成本的60%以上,为降低煤耗、提高炉效节省供热成本,锅炉燃烧自控系统已逐步在热水锅炉的燃烧控制中得到推广.但受制于燃料变化、调节效果、司炉人员操作习惯等因素影响,手操仍是热水锅炉燃烧调节的主要方式.将人工手操方式对锅炉效率的影响进行量化,通过大数据分析,手操导致的煤量波动占总煤量约12%,存在巨大的节能空间.针对手操方式存在的问题,通过有针对性的技术手段、管理手段实现降本增效,是供热企业不断追求的目标.

链条锅炉烟气净化系统升级改造及其减排效果

随着污染物排放指标提高,鄂尔多斯市转龙湾煤炭有限公司燃煤蒸汽链条锅炉烟气净化系统需提标改造,采取增加喷淋层提高液气比、增加烟气导流板优化烟气流场、修正塔体烟气进口角度等脱硫塔改造措施提高脱硫效率,通过改造布袋除尘器增加布袋过滤面积降低过滤风速,增加管束除雾器等措施提高除尘效果,新增臭氧脱硝系统提高脱硝效率。改造后运行效果:标准状态下,NO_(x)排放浓度由250 mg/m^(3)降低到50 mg/m^(3)以下,SO_(2)排放浓度由60 mg/m^(3)降低到35 mg/m^(3)以下,粉尘排放浓度由25 mg/m^(3)降低到10 mg/m^(3)以下。每年可减少SO_(2)排放量为15.12 t,减少烟尘排放量为9.07 t,减少NO_(x)排放量为120.96 t,减排效果明显。

生物质成型燃料链条蒸汽锅炉的研制

针对生物质成型燃料燃烧特性,通过优化设计和试验研制出适合生物质成型燃料燃烧的专用链条蒸汽锅炉,该锅炉为单锅筒纵置式布置,采用新型链条炉膛结构。试验得出,锅炉的燃烧效率达96.7%,热效率达83.2%,锅炉排烟中CO、NOx、SO2、烟尘含量分别为360×10-6、116×10-6、44×10-6、26.4 mg/m3,表明锅炉的燃烧效率、热效率较高,锅炉消烟除尘性能较好,排烟中的烟尘、氮氧化物及SO2含量低,符合国家锅炉的污染物排放标准要求。

烟气再循环及分段送风对链条炉NO_x生成的数值模拟

以某10t/h链条炉为研究对象,运用FLUENT软件分别对此链条炉在无烟气再循环和采用烟气再循环技术时炉膛内的燃烧过程、温度场以及NO_x的生成情况进行数值模拟。并且比较了循环烟气从一次风口和二次风口进入炉膛这2种不同情况。模拟结果显示:采用烟气再循环技术,炉膛内的平均温度降低,从而降低NO_x的生成量;而循环烟气从二次风口进入炉膛内,生成的NO_x会更少些。该数值模拟结果可为链条炉的设计和运行提供参考。

煤中氟化物在燃烧产物中的分布特征

通过煤的灰化程序研究煤中氟在燃烧产物中的静态分布特征 ,并对不同燃烧方式的工业和电站锅炉燃烧时煤中氟化物在燃烧产物中的分布特征进行试验 .结果表明 :煤中氟属于强挥发性元素 ,在煤灰中是非浓集的 .煤粉炉燃煤过程中 ,煤中氟析出强度高 ,约有 94 5 %的氟以气态氟形式析出 ;层燃炉气态氟的析出率略有降低 ,约有80 %的氟以气态氟形式析出 .煤粉炉飞灰各级分粒子中氟元素的质量分数分布呈“单峰”型 ,峰值出现在 74～1 0 4μm粒度级 ,约占飞灰总氟量的 5 5 %～ 60 %.

热解燃烧链条炉低NO_x排放特性的数值模拟

利用Fluent软件,对功率为1.4MW的新型热解燃烧链条炉的NOx排放特性进行了数值模拟,其中,煤热解产生的还原性可燃气简化为CH4,采用添加元素N的乙烯-空气混合物模拟链条炉排半焦层燃烧及其生成的NO.数值计算结果表明,在过量空气系数为1.2、再燃比为30%的燃烧条件下,热解燃烧比传统燃烧可降低NO排放14.6%.热解燃烧链条炉由于热解气的再燃作用,在炉膛中形成一局部还原区,可较有效地降低NOx排放,证明了热解燃烧技术的可行性.增大再燃比和减小炉排前段风室配风量可提高出口NO还原率,减小炉膛前拱长度和前后拱间距会使NO还原作用增强.

煤在燃烧过程中灰层有效扩散系数的实验研究与应用

搭建了大颗粒热重实验台,通过测量焦炭反应速率得出有效扩散系数的变化规律.将有效扩散系数的实验拟合表达式应用于整体层燃模型,得到改进的层燃模型,并对改进前后层燃模型的预测结果与实炉测量结果进行了比较.结果表明:不同煤种的有效扩散系数均随着反应的进行而减小,且与灰层厚度之间符合指数关系;煤种和温度是有效扩散系数的重要影响因素,无烟煤的初始有效扩散系数比烟煤的小,有效扩散系数的下降速率比烟煤快;反应温度高于灰熔点时会引起烧结现象,使有效扩散系数减小;考虑灰层生长对有效扩散系数影响的模型可以更准确地预测床层燃烧的气体产物分布和燃烧速率.

基于LabVIEW的锅炉燃烧远程监控方法研究

提出了一种基于LabVIEW和Internet的锅炉燃烧远程监控系统方案。利用fuzzy-PI复合控制器的优化控制算法实现现场控制,通过Internet实现远端和现场之间的信息交换,并利用开放式图形化设计语言LabVIEW开发平台构建宜人化虚拟故障诊断和控制中心,可以实现锅炉燃烧系统的远程监控,对于重大或疑难故障请求虚拟诊断中心实现网上专家会诊。

DZL58-1.25/130/70型链条炉低负荷下的燃烧优化

链条炉低负荷运行时,存在热效率低、燃烧不完全等问题。燃烧优化可以达到节能减排的目的。本文认为链条炉的煤层厚度、炉排行进速度通过试验方法进行优化,是链条炉低负荷运行时实现燃烧优化的因素之一。结合在线仪表或采用烟气、煤质分析设备进行实际工况的热平衡测试,以烟气过量空气系数、炉渣含碳量、飞灰可燃物含量、热效率作为评判指标寻求优化值并在低负荷运行时执行。选用一台DZL58-1.25/130/70型链条炉在60%额定负荷运行时进行了煤层厚度、炉排行进速度的优化试验,得到优化数值并在运行中得到应用,使该链条炉低负荷运行时热效率有所提高,达到很好的燃烧优化效果。

链条炉改造为循环流化床锅炉的设计与运行

介绍了将链条炉改造为循环流化床锅炉的情况,包括方案选择、热力计算、改造要点、改造结果和经济性评价。分析了煤矸石比例变化对锅炉运行造成的影响,并对整个改造项目的经济性进行了详细分析。结果表明,这种改造具有良好的经济效益和社会效益。

飞灰复燃对炉内颗粒沉积状况的影响分析

实际工程表明,采用飞灰复燃技术对锅炉进行改造,可以减少飞灰所带走的燃料损失,提高锅炉效率,但飞灰回收复燃给壁面颗粒沉积状况也带来了影响。采用FLUENT模拟了SZL15-1.25-AⅡ型双筒链条蒸汽锅炉炉内燃烧,对比分析了采用飞灰复燃技术前后炉内壁面颗粒沉积状况。模拟结果表明,飞灰复燃对锅炉顶墙、前墙及后墙的颗粒沉积速率影响较大,其中飞灰复燃提高了顶墙和前墙的颗粒沉积速率,降低了后墙颗粒沉积速率,而对锅炉前后拱的影响很小可以忽略。减小飞灰入射质量流量或调整飞灰入射角度为水平偏下,均可以降低颗粒在水冷壁的沉积速率,有利于炉膛与水冷壁间的传热。

锅炉单相受热面链式建模新方法

对于锅炉省煤器、过热器、再热器等单相受热管的典型分布参数对象,在研究多段集总参数模型的基础上,提出了集总参数链式建模新方法,并建立了单相受热管的链式结构的集总参数数学模型。该方法建模简单,计算工作量小,物理意义明确。其计算结果及传递函数的近似分析表明,所建模型在热流量、工质入口流量和入口焓的扰动下,其出口焓分别以二阶、二阶和三阶的精度逼近分布参数模型,较好地反映了热工对象的分布参数特性。新模型可适用于电站全程控制系统的仿真研究及锅炉受热面的设计检验。

工业生产蒸汽链条锅炉DCS控制系统

针对工业生产饱和蒸汽链条锅炉生产工艺和控制系统的实际要求,介绍了基于PLC的DCS控制系统和网络选择。通过对控制网络和通讯方式的研究和比较,以及考虑将来在工业生产中的推广前景,着重阐述了德国Siemens公司的Profibus现场总线技术和IndustrialEthernet工业以太网技术在现场的实际应用情况,证明了两种工业网络技术的成熟性、可靠性和先进性,特别适合于在具有大通讯量和较高的通讯速率要求的工业现场的使用,而且可以结合现场控制设备的实际分布采用集中或分布式灵活的布置方式,最大程度满足工艺生产和用户需求。事实证明,以PLC组成DCS技术为核心,结合工业控制网络和组态软件,采用Profibus现场总线技术和工业以太网通讯技术,能完全满足现代企业生产和管理的需要。

链条锅炉的动态建模与仿真

针对10 t/h及以下容量链条锅炉负荷的频繁波动,采用模块化的建模方式建立了一台10 t/h链条锅炉的汽水系统和燃烧系统的动态数学模型,并进行了仿真试验,得到炉排速度和空气量发生变化时锅炉燃烧率、蒸汽流量、过热汽温和汽包水位的实时变化量和趋势。仿真试验结果表明,链条锅炉更好地实现负荷调整应采取同时改变炉排速度和空气量的方式,为实现锅炉的稳定性和经济性运行提供理论指导。

链条锅炉炉排新型材质的试验研究

根据链条锅炉炉排的使役特点及对失效炉排的分析 ,本文以室温强度、抗氧化性、抗生长性、抗热疲劳性为主要技术指标进行了炉排新材质的强化模拟试验 ,并得出了优化新型材质配方。试验结果表明 :该新型材质具有良好的高、低温力学性能 ,其氧化率和生长率大大低于可锻铸铁 ,抗热疲劳性高 ;无需长时间高温退火热处理 ,缩短生产周期 ,取代可锻铸铁 ,降低生产成本。

基于信息融合技术的工业链条炉智能控制方法

分析了工业链条锅炉燃烧控制现状及各种影响因素 ,提出一种基于火焰图像处理及信息融合技术的锅炉炉膛火焰燃烧专家控制方法。实验结果表明 :方法对火焰的燃烧状态有较高的识别准确性。同时提出了一种完善的工业锅炉智能控制系统的结构。

链条锅炉的节能控制系统研制

链条锅炉是重要的工业民用设备,针对大多数链条锅炉效率和自动化水平低下的现状,研制了一种适于链条锅炉的先进的节能自动监控系统。该系统运用PLC实现整体控制,运用变频器调节鼓风、引风和炉排电动机,运用工业计算机实现上位机监控。在控制系统中,常规控制和智能控制并存,在燃烧控制中采用模糊-PID复合控制器,同时,采用了风煤比在线自寻优控制策略,维持锅炉的最佳工况工作。该系统已经成功应用于白城机务段4台10t链条锅炉上,系统运行平稳,节能效果显著。