工业锅炉燃烧烟气余热回收技术研究

工业锅炉是大型工业生产中常见的能源消耗设备,每年耗用原煤约占年总产量的1/3,排放大量的二氧化碳、二氧化硫等,不仅造成环境污染而且其燃烧过程中产生的烟气含有丰富的热能,然而传统的锅炉系统中这部分烟气余热往往被直接排放到大气中,造成了能源的浪费和环境污染。随着能源和环境问题的日益突出,工业锅炉燃烟气余热回收问题受到广泛的关注。科学技术的发展为工业锅炉燃烧烟气余热回收提供了可能性。在分析现阶段工业锅炉燃烧烟气利用现状的基础上,介绍工业锅炉燃烧烟气的特性以及能量分布,探讨较为常见的工业锅炉燃烧烟气余热回收技术,并分析其经济以及环境效益,提高能源利用效率、减少排放、降低能源成本,推动可持续发展和绿色生产。

10万m^(3)煤气柜系统升级改造设计研究

为响应国家淘汰落后产能,降低碳排放,实现双碳目标,张宣科技淘汰了高炉、转炉等高耗能、高碳排放设备,利用氢能源,实现碳的零排放。为保供氢冶金生产用气,对氢冶金焦炉煤气供气管路及柜区进行升级优化,以达到安全供气、稳定供气、持续供气、紧急供气的目标。基于以上需求,对10万m3高炉煤气柜改造为焦炉煤气柜,并进行配套设施的更新升级,取得了良好效果。

燃食用菌菌渣工业锅炉设计与应用

针对食用菌菌渣水分高、热值低,难以稳定燃烧的特点,采用室燃加层燃加倒转炉排的设计,开发出纯烧食用菌菌渣的工业锅炉。该锅炉具有系统简单、运行稳定、燃烧效率高、经济性好等优点。

基于计算机图像处理的工业锅炉燃烧状态检测

在工业生产中,锅炉作为一种基础性设备而被广泛使用。无论是在化工、钢铁等行业其均发挥着重要的作用。通过锅炉火焰的燃烧状态分析其锅炉加热状态是常见的锅炉运行检测方式。锅炉正常的燃烧特征包括燃料燃烧充分、二氧化碳含量适宜、烟气温度稳定、燃烧操作稳定。传统的接触式检测以及非接触式检测方式存在着各自的缺陷,因此需要对其进行优化与完善。计算机图像处理技术主要通过计算机对图像进行复原、分割、去噪、提取特征等,将图像信号转化为数字信号,使锅炉燃烧状态检测更加精准。在充分分析计算机图像处理检测技术优势的基础上,提出了一种计算机图像处理在锅炉燃烧状态检测中的设计应用方法,从图像采集系统硬件结构设计、燃烧图像处理以及火焰燃烧稳定性判断进行了全面性介绍,通过该检测方法可以有效提升工业环境下锅炉运行的检测效率。

预热解式煤粉工业锅炉大比例直燃耦合生物质的数值模拟研究

燃煤耦合零碳的生物质是现阶段燃煤过程中减少CO_(2)排放成本最低和技术最成熟的技术。根据我国生物质资源分布国情,受生物质资源收集成本限制,在现有燃煤火电机组上只能进行低比例的耦合掺烧,但分布式供能燃煤工业锅炉具备进行大比例耦合甚至全部改烧生物质燃料的条件。目前链条炉和流化床锅炉掺烧和全烧生物质在国内已得到较为广泛的应用,然而相对更高效和自动化程度更高的煤粉工业锅炉大比例耦合生物质的研究和工业应用案例较少。针对近年来国内新发展的低NO_(x)预热解式煤粉工业锅炉大比例直燃耦合生物质甚至全烧生物质的可行性,通过CFD数值模拟进行初步探索,重点对大比例耦合生物质对预热解式煤粉工业锅炉温度场、壁面热流密度、气氛场和NO_(x)排放的影响进行评估。数值计算结果表明:预热解式煤粉工业锅炉大比例耦合生物质后,炉内的温度场、壁面热流密度和气氛场总体分布趋势与纯煤粉燃烧相似;随着生物质耦合比例的增加,主燃区燃烧过程得到强化,但由于生物质含水量较高,火焰总体存在着火延迟现象,主燃区消耗氧气的速率有所降低,挥发分与CO摩尔分数明显升高。受生物质燃料中含氮量高和火焰推迟的双重影响,随着生物质耦合比例的增加,NO_(x)排放先增加后减少。研究结果表明预热解式煤粉燃烧技术可实现煤粉工业锅炉大比例耦合生物质甚至全部改烧生物质,在适当控制生物质燃料收到基氮含量的条件下,大比例耦合生物质可显著降低锅炉NO_(x)排放。

烟气再循环对大型循环流化床锅炉低负荷运行特性的影响研究

烟气再循环(flue gas recirculation,FGR)是提高循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉低负荷运行安全性、减少NOx原始生成的重要技术手段。以某电厂超临界350 MW CFB锅炉为研究对象,采用一维小室CFB燃烧准静态数学模型研究了该锅炉在20%、30%、40%BMCR(最大连续负荷)下炉内温度分布,炉膛出口烟气NOx、CO质量浓度,O2体积分数,飞灰底渣可燃物含量等性能指标与FGR流量之间的关系。结果表明:床层温度、炉膛出口温度均随FGR流量的增加而降低,床层温度相对炉膛出口温度降低幅度较大,炉膛上下温差随FGR流量的增加逐渐缩小,较低负荷时炉膛上下温差受FGR影响更为显著;炉膛出口烟气NOx质量浓度随FGR流量的增加呈现先降低再升高的趋势,存在最优FGR流量可使机组经济环保运行;随FGR流量的增加,炉膛出口烟气CO质量浓度、飞灰及底渣可燃物含量均呈现增加趋势;FGR的投入在显著降低一次风氧含量同时,保证密相区流化风量始终高于保护值,进一步保障了低负荷下锅炉运行安全性。

双层分流燃烧室结构及喷射参数智能优化

通过采用NSGA-Ⅱ遗传算法耦合KIVA-3V程序,以双层分流燃烧室为研究对象,对其燃烧系统结构参数与燃油喷射参数进行了多目标智能优化研究,过程中优化了柴油喷射正时、喷孔夹角、涡流比、压缩比及燃烧室结构参数.研究表明:NO_(x)和碳烟排放呈现出明显的trade-off关系,NO_(x)排放和指示燃油消耗率之间存在一定的trade-off关系.对于带碰撞凸台的双层分流燃烧室,射流油束撞击燃烧室喉口碰撞凸台后分为上、下两束,其中下部油束向燃烧室内部卷吸,上部油束进入活塞压缩余隙区域.此时气缸内部空气利用率较高,燃料燃烧较为充分,高温区域分布较广;因而NO_(x)生成区域分布较广、生成量较高.同时因受到双层燃烧室燃料喷射分流的影响,在燃烧室内部以及压缩余隙区域均有明显的碳烟生成,使得碳烟生成区域较为分散,大部分碳烟能够在燃烧后期与新鲜空气混合从而被氧化.

双层分流燃烧室结构对燃油扩散的影响

为了研究不同燃油喷射条件下的双层分流燃烧室结构对燃油扩散和燃烧室内空间利用的影响,获得该燃烧室结构优化和油气室匹配的信息,本文利用可视化实验设备测试了2种结构差异明显的双层分流燃烧室内燃油喷雾扩散过程。研究结果显示:在一定范围内设置碰撞台均能实现燃油分层流动;容积较小的浅盆形上层燃烧空间可以保证顶隙空间获得良好的利用;容积较大的浅ω形上层燃烧空间有利于燃油快速扩散,但会导致局部富油分布;底部凸起较低且容积较大的下层燃烧空间有利于燃烧室中心区域的利用。研究结果表明:提高燃油喷射压力对不同双层分流燃烧室内燃油喷雾扩散的促进作用不同;碰撞台位置对燃油喷射正时有良好的适应性,但提前燃油喷射正时降低了上层燃烧空间对顶层区域利用的影响;减小油束夹角和喷孔孔径不利于燃油的快速扩散和油气的均匀混合。

FGR改造对燃气工业锅炉状况影响分析

燃气工业锅炉在使用过程中会产生NOx,破坏大气环境。随着对锅炉烟气排放要求的日益提高,天津市内越来越多的企业的锅炉已经改造完毕或着手开始进行低氮改造。本文详细介绍了燃气工业锅炉低氮燃烧3种方式中的烟气再循环(FGR)技术。利用Fluent模拟了FGR改造后的WNS锅炉炉膛内部温度场的变化;选取型号为WNS10-1.25-Y(Q)蒸汽锅炉,分析了FGR技术对锅炉热效率的影响。

工业锅炉运行与烟气治理的节能减排措施

本文主要介绍了工业锅炉节能减排的措施,包括燃料选择、燃烧优化、余热回收和烟气治理等方面的技术,并结合实践案例详细阐述了这些措施的应用效果。本文旨在提供对工业生产中如何降低工业锅炉能源消耗和烟气排放的实用指导,以期推动绿色、低碳的可持续发展。

Biomass briquette fuel,boiler types and pollutant emissions of industrial biomass boiler:A review

Biomass is considered a renewable and cleaner energy source alternative to fossil fuels.In recent years,industrial biomass boilers have been rapidly developed and widely used in the industrial field.This work makes a review on the fuel types used in industrial biomass boilers,the fuel characteristics and the characteristics of air pollutants emitted from the combustion of industrial biomass boilers and other contents in different studies.However,the existing research still has many deficiencies.In the future,further research on biomass fuel,industrial biomass boiler combustion process and the pollutants emitted by industrial biomass boiler combustion,especially the carbonaceous aerosol emitted by in-dustrial biomass boiler and carbonaceous aerosol optical properties still need to be made.At the same time,the potential harm of carbonaceous aerosols emitted from industrial biomass boiler sources to human health and climate change needs to be studied in depth.This review provides a scientific basis for the accurate evaluation of industrial biomass boilers and the effective prevention and control of various pollutants of industrial biomass boilers.

工业煤粉锅炉与生物质燃料耦合燃烧分析

煤炭与生物质燃料耦合燃烧是一种经济环保、节能降碳的有效方式,国内可利用的生物质能源丰富,可实现工业锅炉部分或完全煤炭燃料的替代。结合某热电厂40 t/h煤粉锅炉与生物质燃料耦合燃烧的改造,探索生物质燃料的选型,力求实现大比例的生物质燃料耦合燃烧,在安全运行的同时减少污染物的排放。

46 MW燃煤层燃锅炉中NOx减排与节能提升的试验研究

在满负荷46 MW的层燃锅炉上,尝试了三种脱硝工艺并进行了效果对比分析。研究结果显示:采用烟气循环进入炉底一次风的技术,可以有效降低NOx,但是大渣的含碳量从8%提升到16%;采用烟气循环进入炉内,营造还原性气氛,实现NOx的有效降低,同时大渣含碳量与改造前相比,略有降低,该技术可以使层燃锅炉喉口下方烟气温度提升,出现更多的1 000~1 100℃的火焰范围;采用烟气循环进入炉内,并与SNCR协同的技术,可以使整体的脱硝效率达到71.9%;采用烟气循环+SNCR协同,不但可以保证大渣燃尽率,也可以减少21.1%尿素用量。降低了污染物减排的成本,促进了系统的节能,该技术有一定的工业应用价值。

“煤气化—无烟燃烧技术”的原理及其应用

分析了我国工业锅炉的现状 ,介绍了“煤气化—无烟燃烧技术”的原理及其在工业锅炉改造中的应用 。

循环流化床锅炉燃烧室边界层的实验研究

循环流化床锅炉燃烧室的物料浓度影响传热和燃烧。在 75t/h循环流化床锅炉上对燃烧室物料浓度分布的测量结果发现 ,循环流化床锅炉燃烧室的下降流边界层中在接近壁面处存在气体边界层 ,气体边界层的厚度与距离布风板高度有关 ,据此给出了下降流边界层厚度和气体边界层厚度的计算公式 ,并提出了循环流化床燃烧室双环模型。

高效煤粉工业锅炉系统的研发与应用

我国工业锅炉年燃烧原煤约5.0亿t,燃烧效率低、污染物排放严重,为提高我国工业锅炉整体装备技术水平,在借鉴发达国家成熟技术经验的基础上,结合我国实际状况,开发出高效煤粉工业锅炉技术系统,该系统热效率不低于90%、污染物排放远低于国家相关标准,节能减排效果显著,为我国工业锅炉整体技术进步提供了技术支持。

工业锅炉生物质燃烧应用现状

介绍了工业锅炉中生物质燃料各种燃烧技术的技术特点和发展现状,重点分析了各种燃烧技术对不同生物质的适应性,展望了生物质燃烧技术的发展趋势,提出了生物质燃烧技术发展和应用的建议。

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.

燃煤工业锅炉无烟燃烧机理及试验研究

实际应用表明对于普通层燃锅炉采用“煤气化—无烟燃烧技术”——即采用“薄煤层低风速气化”及在煤层上部空间采用“多孔分层错列射流式”二次风组织燃烧,可实现煤的高效、低污染燃烧。通过对同一台“0.5t/h立式锅炉”的煤气化—无烟手烧和普通燃烧两种运行方式的对比性试验,结果表明,采用煤气化—无烟燃烧方式可使锅炉热效率提高10个百分点且具有相当高的炉内自除尘效率,其相对除尘效率高达96.09%,从而与普通的手烧炉的黑烟滚滚状况形成了鲜明的对比,也为燃煤工业锅炉闯出了一条新路。

工业锅炉煤洁净工程

研究工业锅炉燃煤洁净的途径。根据系统工程方法,结合已成熟的技术和研究成果,从煤炭的优化加工分级供应、工业锅炉的技改更新和全程二氧化硫减排等方面,进行了技术经济分析,分析结果表明:1采用这些措施可使工业锅炉煤耗降低率达13.45%,全国计每年可节煤4100万吨;2二氧化硫减排率可达80%～90%,达到1200mg/Nm3环保排放标准;3煤洁净工程投资,包括煤加工基地的建设和锅炉设备的改造费用,在当地原煤价高于150元/t时,可在4年内回收;煤价高于250元/t时,可在约2年内回收。属于应该优先开发的环保与节能综合项目。