大型炉排炉清洁高效燃烧的问题剖析与实炉优化

大型炉排炉被广泛应用于生物质及生活垃圾的能源化转化,但由于其设计和运行仍处于工程经验探索阶段,实际运行过程中,存在过量空气系数大、气固相燃尽差、NO_(x)原始排放高等问题。针对炉排炉复杂的层燃反应过程,构建了大颗粒转化模型和多成分并行颗粒层燃模型,实现对炉排炉燃烧过程的精细化数值模拟。并通过与实验结果进行对比,验证模型的精度。利用数值模拟方法,分别针对生活垃圾和农业秸秆的大型炉排炉进行了实炉分析与优化,并根据表面着火和底部着火2种层燃模式,进行了现场运行调整。结果表明:某中拱型垃圾焚烧炉的炉膛局部高温和NO_(x)排放较高的问题,源自于前后侧烟道的组分分布、燃烧和还原反应与设计预期的偏离,运行优化后消除了实炉的局部高温,NO_(x)排放亦显著下降,所提出的结构改进方案可使NO_(x)原始排放降低至26.8 mg/m^(3);某秸秆振动炉排发电锅炉的床层和气相燃烧效率低的问题,源自于大一次风的对流冷却作用和炉膛内的“烟囱流”现象,运行优化后实炉CO排放大幅减少,发电负荷显著上升。

基于一次风精细配风的生物质炉排炉燃烧数值模拟

生物质炉排炉内一次风沿炉排长度方向的配风方式会显著影响其燃烧特性,但目前未见相关报道。该文以某130t/h的秸秆直燃炉排炉为研究对象,探究一次风配风方式对炉内燃烧和污染物生成等关键参数的影响。开展一次风均匀(基准)、分段和精细分段配风下,炉排和炉膛气固两相燃烧的耦合数值模拟。结果表明:1)基准工况的模拟值与现场实测的炉内温度和出口NO等相对误差均在10%以内;2)与均匀配风相比,分段和精细分段配风提高了挥发分和焦炭燃烧段的氧气含量,促使更多的可燃物在固相燃烧,焦炭燃尽率由76.5%升至87.8%和95.5%;相应的从床层逸出到气相的可燃气体减少,使炉膛内烟气温度峰值降低且分布更加均匀;3)后两个工况中避免了炉内出现局部高温、富氧区域,NOx的形成受到抑制,出口NO由172mg/m^(3)(11%O_(2))降至161mg/m^(3)和156mg/m^(3)。综上,沿炉排长度进行一次风的分段或精细分段配风,可明显改善生物质的燃尽和污染物生成特性。

生物质振动炉排炉燃烧过程建模及动态特性分析

为探究生物质振动炉排炉的炉内燃烧特性,实现机组燃烧过程的控制优化,通过对生物质燃料特性以及燃烧机理的分析,建立炉排炉燃烧过程的机理模型,研究炉排燃料量的动态变化,并预测炉膛温度、烟气含氧量等关键参数,探讨炉排的周期性振动对炉内燃烧状态的影响。结果表明:炉排燃料量与当前给料速度、燃料燃烧速度相关,且燃料在炉排上有较大的存储量,导致燃料着火燃烧与当前给料存在较大的迟延;炉膛温度与烟气含氧量的预测值能较好地跟随实测值的变化,其变化情况与燃烧特性一致;炉排的周期性振动会引起炉内燃烧状态的周期性变化,当炉排振动时,燃料燃烧速度、炉膛温度、炉膛压力都会随之升高,而烟气含氧量则有所降低,随着炉排的停振,这些参数又恢复到稳态水平。

煤粉掺氨空气分级燃烧排放特性及炉内过程烟气特性试验

以往针对氨煤掺烧研究多集中在数值模拟及小型试验炉,大型试验炉上多为技术可行性的点工况试验。在一台50 kW自持燃烧下行试验炉中在不同工况下针对燃煤掺氨燃烧产物的排放和过程分布特性展开研究,重点分析了不同掺氨比例、燃尽风率及运行氧量的影响。为充分了解氨与煤燃烧过程中对NO生成的贡献,针对纯氨燃烧进行一系列试验。试验结果表明,空气分级燃烧可大幅降低燃煤掺氨燃烧NO的排放,掺氨比例为10%~90%时NO排放质量浓度在170~215 mg/m^(3),同纯煤燃烧NO排放质量浓度处于同一水平;最佳燃尽风比率维持在38%附近,继续增大燃尽风比率不会进一步降低NO排放,反而会导致燃烧不充分等负面影响。纯氨燃烧利用空气分级技术可以很好地控制出口NO浓度,但纯氨燃烧稳定性远不及氨煤掺混燃烧,运行氧浓度较低时易出现氨逃逸现象。燃煤掺混氨燃烧既可解决氨燃烧困难、出口NO排放浓度过高的问题,又可减少燃煤CO_(2)排放,是一项极具潜力的技术路线。

低氧燃烧对炉内石灰脱硫过程影响的实验研究

为了探究流化床锅炉低氧燃烧对炉内石灰脱硫过程的影响,在小型鼓泡流化床实验装置上开展了不同过量空气系数(0.6~1.2)下炉内石灰脱硫实验研究。通过炉内烟气组分变化特性、脱硫灰渣含硫量变化特性和脱硫石灰产物特性的研究,揭示了不同过量空气系数下炉内石灰脱硫特性。实验结果表明:当空气过量系数大于1.0时,含硫烟气主要是SO_(2),灰渣中的硫主要以硫酸盐形式存在,过量空气系数的降低对石灰固硫影响较小。当工况转变为缺氧燃烧时,烟气中的硫主要以H_2S形式存在,灰渣中的硫化物硫的含量最高,有机硫和硫酸盐硫次之,石灰中含硫产物大幅下降。从脱硫剂的利用率上考虑,建议低氧燃烧时空气过量系数宜控制1.0以上但尽可能低。

新型低氮燃烧器在合成氨一段转化炉的应用

介绍了新型低氮燃烧器的基本原理及其主要性能参数,对其调节方法及使用中的注意事项进行了阐述,为合成氨一段转化炉长周期安全稳定运行提供了必要的保障。

氯化氢合成炉燃烧器密封泄漏及应对措施

针对氯化氢合成炉燃烧器密封泄漏的问题制定合理的预防及应对措施,保证氯化氢合成炉安全稳定运行。

燃烧优化技术在热电中储式煤粉炉上的应用

当前的化工产品生产对化工企业锅炉的蒸汽质量,相应速度、锅炉效率提出了更高的要求,同时工况多变和煤质多变等因素影响原有控制系统(DCS)依靠经验进行人工操作的控制模式,难以满足生产的需要。基于此,针对唐山三友公司热力中心#5480 t/h中储式煤粉炉生产实际现状,采用燃烧优化技术(BCS),实现锅炉运行的自动控制,尤其是在当前机组负荷及煤质变动较大的情况下,可以大大减轻操作人员的劳动强度,促进生产质量提升。

一种提高焦炉炉头传热的燃烧室炉头结构

本发明涉及一种提高焦炉炉头传热的燃烧室炉头结构,燃烧室炉头包括机侧燃烧室炉头及焦侧燃烧室炉头,燃烧室炉头由两层耐火砖构成。燃烧室炉头的内层在靠近炭化室墙的两侧分别开设一条竖直的气流通道,气流通道的顶端通过上部开孔与立火道连通,气流通道的底端通过下部开孔与立火道连通。

提高330 MW汽包炉的燃烧效率策略研究

锅炉燃烧效率指锅炉在燃烧过程中,有效利用燃料所含能量的比例。其是衡量锅炉能量利用效率和运行经济性的重要指标之一。为提高330MW汽包炉的锅炉燃烧效率,文章提出优化燃料供应、改进燃烧技术、提高炉膛温度、加强锅炉维护和检修等策略。

管式炉燃烧-离子色谱法测定石墨烯粉体中氟、氯、溴、硫元素的含量

提出了管式炉燃烧-离子色谱法测定石墨烯粉体中氟、氯、溴、硫元素含量的方法。样品经冷冻研磨,分取5~10 mg置于燃烧舟中,选择自动推进模式,设置燃烧室温度为1 050℃,后燃烧时间为160 s。样品充分燃烧后,以30%(质量分数)过氧化氢溶液为吸收液,Metrosep A Supp5阴离子色谱柱为分析柱,含3.2 mmol·L^(-1)Na_(2)CO_(3)和1.0 mmol·L^(-1)NaHCO_(3)的混合溶液为淋洗液,采用电导检测器测定其中F^(-)、Cl^(-)、Br^(-)、SO_(4)^(2-)的含量,进而换算为氟、氯、溴、硫元素的含量。结果显示:F^(-)、Cl^(-)、Br^(-)、SO_(4)^(2-)的质量浓度在一定范围内与其对应的峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为0.05~0.10 mg·L^(-1);方法用于测定标准物质ERM-EC-680K中氯、溴、硫的含量,所得测定值均在认定值的不确定度范围内;方法用于实际样品分析,未检出溴元素,并且氯、氟、硫元素的测定值与另外6家实验室的基本一致。

在线型梯度燃烧分解炉及其配套燃烧器的开发与应用

梯度燃烧技术通过多级调控分解炉进风、喂料、喷煤方式,将分解炉炉膛空间进行功能分区,建立“强贫氧还原区—弱贫氧还原区—燃烬区”的燃烧气氛环境,从而实现NOx源头减排。本文开发了在线型梯度燃烧分解炉及配套旋流分散燃烧器,可将强还原区停留时间增加至2.5~3.0s,提升了自脱硝效果。该技术在滕州东郭生产线应用后,自脱硝效率>70%,分解炉出口稳定控制NOX≤260mg/Nm3,窑尾NOx排放浓度30~50mg/Nm3,熟料氨水用量<2.5kg/t,实现了水泥窑烟气NOx的低成本超低排放。

铜阳极炉多氧燃烧先进控制系统设计

铜阳极炉内铜水以重油作为燃料加热时,若用以常规比例积分微分(PID)等方法建立的控制系统对其进行控制,则较大程度需依赖操作人员的经验进行手动干预。鉴于此,开发了一套基于模糊控制、迭代算法等的多氧燃烧先进控制系统。通过梳理燃烧设备的特点、工况条件及重油在阳极炉膛内的燃烧特性,系统在安全控制的前提下,以阳极炉各阶段炉内铜水温度为依据,动态调节相应的重油流量。同时,系统根据设定好的氧油比,以随动方式调节氧气的流量。经过试运行与参数优化,系统实现了阳极炉在加料期、氧化期、还原期等各阶段的重油量及氧油比的自动调节,降低了劳动强度、提高了热效能和热利用率。结果验证了系统的正确性及工况适应性。该系统的成功投用,对同行业的燃烧控制系统的开发或升级改造有一定的借鉴意义。

甲乙酮装置热媒炉低氮燃烧技术改造

甲乙酮装置热媒炉烟气中NOx的含量大约为130 mg/m^(3),从NOx生成机理出发,采用分级燃烧技术、助燃空气-烟气内循环技术、燃料-烟气内循环技术和二次风布置技术相结合的改造方案,可显著降低热媒炉烟气中NOx排放浓度。NOx排放浓度从改造前的130 mg/m^(3)下降至45 mg/m^(3)以内,满足当地环保部门超低NOx排放限值的要求。

燃烧炉测定沥青含量精确性的探讨

首先通过室内试验对Troxler燃烧炉与离心分离法测定沥青含量做了对比研究;然后介绍了美国国家沥青技术中心(NCAT)组织的用Troxler燃烧炉测定沥青含量比对试验的试验内容和结论.两个试验都表明Troxler燃烧炉法能比较准确地确定沥青混合料的沥青含量,而且对石料的级配组成影响不大.

首钢股份3号高炉高富氧冶炼实践

对首钢股份3号高炉高富氧冶炼实践进行了总结。3号高炉富氧率由4.74%逐步提高到6.73%,对理论燃烧温度、炉腹煤气量、煤气流分布、煤气利用率等参数的影响较大。为此,操作上进行了相应调整,通过采取管控原燃料质量、调整装料制度、优化送风制度、调控热制度及改善出铁操作等措施,理论燃烧温度维持在2100℃左右,炉腹煤气量指数控制在60.5~62.5m/min,煤气利用率提高至50.7%左右。3号高炉主要技术经济指标稳步改善,利用系数最高达到2.54V(m^(3)·d),焦比降至320kg/t。

有机热载体炉燃烧产生的有害成分与污染物防治措施

研究了燃烧轻油或天然气有机热载体炉燃烧产物中的有害成分及其对有机热载体炉和大气环境的危害。探讨了燃料燃烧产生污染物的防治措施。最后介绍了低NO_(x)燃烧器的3种形式。

PBT热媒炉低氮燃烧及效率提升改造

随着国家对化工行业氮氧化物排放限制的不断提高,PBT装置某热媒炉需要大量的烟气再循环才能保证NOx含量在100 mg/m3以下,排烟温度较高,不能满足锅炉大气污染物排放标准(DB32/4385—2022)最新要求。通过实施超低氮技术改造,烟气中NOx含量降低至50 mg/m3以下,降低了排烟温度,提升了热媒炉热效率,为同类装置低氮改造提供借鉴经验。

硫磺燃烧炉控制

硫磺回收中燃烧炉的启动是开工初期的关键步骤,影响整个装置后续开工的顺利进行。酸性气燃烧炉是该装置的核心设备,它的启动是一个典型的顺序控制,由于规模大,控制设备多,而且步骤繁琐,很难使用传统的顺控程序实现,即使实现也会很复杂,控制起来不灵活。横河CS3000中的SFC顺控功能模块适用于大规模顺序控制方案,拥有类似于C语言的SEBOL编程语言,有顺序控制组态更加灵活,过程管理更加方便等特点。结果表明,使用SFC实现燃烧炉的顺序控制,效果很好,值得广泛应用。

倾动炉优化燃烧系统的实践

倾动炉燃烧系统采用两套燃烧器给炉内供热,燃烧器由一根重油枪和两根氧枪组成。油枪和氧枪呈“1”字型纵向分布,存在温度场不均匀,端部局部温度高,中部和尾部温度低,油枪火焰喷射距离耐火砖较近等问题,导致倾动炉综合能源耗量高,耐火砖损耗速度快。经分析燃烧系统的影响因素,通过实践、减少了炉窑修补次数,提高了倾动炉的作业效率;降低了重油单耗,起到了节能降碳的作用。