600 MW对冲燃烧锅炉分磨掺烧煤粉燃尽特性的模拟和试验研究

针对亚临界600 MW自然循环对冲燃烧锅炉燃用3种差异性较大的煤种,通过数值模拟结合现场试验研究了分磨配煤掺烧对降低飞灰含碳量的作用机制,建立了对冲锅炉分层燃烧混煤的燃料特性与燃尽率、飞灰含碳量的关联性,并提出了改善电站锅炉中煤粉燃尽特性的配煤原则。首先设定了3种极端的工况,以优质煤为主分别集中在燃烧器的上、中、下3层燃烧器中进行燃烧;再通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟发现优质煤在上层燃烧器分布且劣质煤在下层分布时,劣质煤在炉内的停留时间显著增加,其在上层高温区充分燃烧,飞灰含碳量低。同时,根据不同工况下各层燃烧器煤粉的热值、挥发分、灰分进行分析,发现热值差异性是影响其燃尽特性的主要影响因素;然后基于燃煤电厂实际运行条件,设置了更切合实际的配煤工况,并进行了数值模拟与现场试试验研究,发现各工况下呈现的煤粉总体燃尽特性符合上述规律,飞灰含碳量相比于电厂原始运行工况下降。最后得到配煤原则为:在充分考虑电厂实际运行条件的情况下,将高热值的煤种向中、上层燃烧器布置,而低热值的煤种向中、下层燃烧器分布。

掺烧准东煤锅炉的结渣问题分析

某超临界燃煤锅炉掺烧准东系列煤,出现渣块掉落引起捞渣机过载跳闸。从煤质分析、落渣位置、炉膛吹灰试验、空气动力场、燃烧器喷口5个方面进行诊断分析,推断结渣和落渣原因,并停炉检查验证结论。结果表明,掺烧准东系列煤后,入炉煤具有中等结渣倾向,在燃烧器周界风口变形堵塞的诱导下,燃烧后的煤灰在侧边水冷壁结渣,渣块积聚后掉落引起捞渣机跳闸。结合掺烧准东系列煤的煤质特性,从运行和检修的角度提出防控措施,为相似情况的锅炉运行提供参考。

基于JD-R模型的煤矿安全管理者职业倦怠形成机理

为探讨煤矿安全管理者职业倦怠形成机理,基于工作要求构建资源模型,运用扎根理论对煤矿安全管理者开展深度访谈,构建了煤矿安全管理者职业倦怠JD-R理论模型提出相关假设,通过对300名煤矿安全管理者开展问卷调查进行模型验证。结果表明:人口统计学变量中工龄、职位、工作时长会影响职业倦怠;工作要求和角色压力负向预测职业倦怠,工作资源和组织公平感正向预测煤矿安全管理者职业倦怠;角色压力在工作要求与职业倦怠之间中介效应值为0.276,组织公平在工作资源与职业倦怠间中介效应值为-0.365。

一种新型中心富燃料直流煤粉燃烧器燃烧性能试验研究

为提升直流煤粉燃烧器在促进煤粉着火燃尽及降低NO_(x)生成方面的性能,哈尔滨锅炉厂在某原型燃烧器基础上,通过构建两级煤粉浓缩、设置钝体稳燃板及稳燃齿等点火强化及分级燃烧措施,设计开发一种中心富燃料直流煤粉燃烧器。为研究该燃烧器的综合性能,结合燃烧器冷态流动及热态燃烧试验,对比分析原型燃烧器及新型燃烧器的回流区形成、燃烧及NO_(x)生成特性。研究表明,相比于原型燃烧器,新型燃烧器能够在出口处构建更大的回流区分布,且煤粉气流着火位置由90cm附近大幅缩短至10~20cm,煤粉燃烧稳定性明显改善。新型燃烧器在兼顾115mg/m^(3)(O_(2)=6%)较低NO_(x)排放浓度的同时,能够明显提升煤粉燃尽效果,对应飞灰可燃物含量由6.5~9.5%降低至1.5~3.9%,CO排放浓度由800mg/m^(3)(O_(2)=6%)以上降低至160mg/m^(3)(O_(2)=6%)以内,在综合燃烧性能方面较原型燃烧器显现出了更好的优越性。

低负荷下四角切圆锅炉NO_(x)优化控制

为解决燃煤机组在深度调峰下NO_(x)排放过高的问题,针对某600 MW四角切圆燃煤锅炉的燃烧特性开展数值模拟,分析在30%额定负荷下,燃尽风量、配煤配风方式和燃尽风来源对炉内温度场、组分场和燃尽率的影响。结果表明:30%额定负荷下,增加燃尽风量可有效减少NO_(x)的生成,与原工况相比,工况3的NO_(x)减排率达到11.9%;主燃区采用正塔配煤、倒塔配风方式时,虽然炉膛出口温度稍有下降,但工况9的NO_(x)减排率可达14.2%;高速射流燃尽风能够穿透主烟气气流参与燃烧,可使工况16的NO_(x)减排率高达17.8%。低负荷下,采用热一次风代替燃尽风并优化燃烧的方式可有效控制NO_(x)排放。

煤粉与含铁除尘灰高炉混合喷吹的数值模拟

含铁除尘灰是钢铁生产过程中的典型固废.本文中将除尘灰和煤粉混合喷吹进入高炉,通过建立数学模型对高炉风口回旋区的温度分布、煤粉燃尽率及煤气成分的变化进行研究.结果表明:在鼓风富氧率为3%、风温为1 473 K、煤比为140 kg/t的条件下,当除尘灰喷吹量(质量分数,下同)由0增至10.0%时,最大燃烧温度由2 519 K降至2 389 K,煤粉燃尽率由70.5%降至63.1%,回旋区附近的CO和CO_(2)质量分数均呈下降趋势;添加除尘灰后,高炉风口回旋区附近的煤气成分发生变化.因此,建议高炉煤粉与除尘灰混合喷吹时,应在满足高炉冶炼煤粉燃尽率的情况下确定除尘灰喷吹量.

混煤综合燃烧特性试验研究

许多电站锅炉有燃用混煤的倾向。由于混煤的燃烧特性与其组分煤种不同,因此研究混煤的燃烧特性是非常必要的。对某电厂常用的3种褐煤及其混煤和某电厂用的烟煤及其混煤在CRF热态试验台上进行试验研究,详细讨论了其燃尽、结渣和NOx排放特性及影响因素,为混煤的清洁燃烧提供了参考。

褐煤及烟煤混煤综合燃烧特性的试验研究

对某电厂常用的 3种褐煤及其混煤和某电厂用的烟煤及其混煤在 CRF热态试验台上进行了试验研究 ,详细讨论了其燃尽、结渣和 NOx排放特性及影响因素。图 4表 1 1参

无烟煤的燃尽特性分析

空气气氛下热重试验表明,无论在哪种升温速率下,无烟煤的起始着火温度比烟煤约高220℃,燃尽温度比烟煤约高70℃,无烟煤的燃烧时间要大于烟煤。反应动力学模型得到的活化能测试结果表明,无烟煤的活化能比烟煤大30kJ/mol左右。增加炉内换热和延长停留时间,有利于缩短燃煤颗粒的预热时间以及燃烧时间,从而促进无烟煤的燃尽。

褐煤混煤燃烧特性的热重分析法研究

利用热重分析法对三种褐煤及其混煤的热解、着火和燃尽等燃烧特性及其活化能进行了研究。试验结果表明 ,混煤中的单一煤种在混煤燃烧过程中基本保持各自的着火和燃尽特性 ;而其热解特性和活化能与掺混比例有关。提出了能够表征单煤及混煤燃烧性能的综合燃烧特性指数 SN。

水蒸气对煤粉燃烧生成NO的影响

分别在不同温度（600℃-1 300℃）、不同氧气浓度（3%-21%）以及不同水蒸气量（0-12%）条件下,在固定床反应器中进行煤粉燃烧试验,研究水蒸气对煤粉燃烧生成NO的影响。研究结果表明：（1）4%的水蒸气加入空气中,当温度低于950℃时能抑制NO的生成,但会延长燃尽时间;当温度高于950℃时虽促进NO的生成,但能缩短燃尽时间。（2）在1 200℃条件下,4%的水蒸气加入混合气体中,当氧气浓度低于8.5%时既能抑制NO的生成,又能缩短燃尽时间;当氧气浓度高于8.5%时虽促进NO的生成,但能缩短燃尽时间。（3）在1 200℃和氧气浓度为3%条件下,NO生成量随水蒸气量的变化是先降低后升高,在水蒸气量为6%时NO生成量达到最低,各水蒸气量下都能缩短燃尽时间。因此,在高温低氧条件下,加入一定量的水蒸气能起到既抑制NO的生成又能加速煤粉燃烧的效果。

声场强化煤粉燃烧的试验研究

在锅炉燃烧装置中安装超声波发射器,使颗粒较大且不易燃烧的煤粉颗粒产生共振,通过试验得到煤粉产生共振的最佳频率,并在有、无超声波作用的2种环境中分别进行燃烧试验,分析燃烧灰渣质量来获得煤粉燃尽率.结果表明:加入超声波后可提高煤粉周围氧的扩散速度,扩大煤粉与氧的接触面积,保证燃料充分燃烧,燃尽率可以提高9.016 3%,同时降低了煤粉黏结的概率,有效减轻了锅炉结焦,提高了锅炉的整体性能.

煤的热天平燃烧反应动力学特性的研究

采用热天平获得同一种煤在不同升温速率下的TG、DTG曲线,可求出燃烧速率、燃烧温度随燃烬度的变化曲线,根据两个不同升温速率下的数据,可计算出化学动力学参数活化能和指前因子随燃烬度的变化曲线。根据实验数据计算得到四个煤种的反应动力学参数随燃烬度变化的曲线,并预测其中一种煤在第三个升温速率下的燃烧速率随燃烬度的变化曲线,计算结果与实验结果符合较好。用此模型预测了在不同的恒定温度下试验煤种的煤粉燃烧速率随燃烬度的变化趋势。

分解炉中煤粉燃尽特性的试验研究及评价

通过高温悬浮试验反应台模拟了不同温度和O2情况下,水泥工业所用的4种典型煤粉的燃尽特性。试验表明,温度提高、燃烧气氛中O2含量的增加有利于提高煤粉的燃烧效果,尤其对无烟煤有较大的影响,但温度及O2的进一步增加对烟煤的影响则较小。根据煤粉的燃烧特性,结合分解炉的特点提出了评价分解炉中煤粉燃尽特性的特征燃尽度和相对燃尽时间,认为只要出分解炉煤粉燃尽度≥90%即可确保分解炉设计的可靠性及合理性。根据煤粉在特征燃尽度下的相对燃尽时间可指导实际分解炉的开发和对现有分解炉实施改造,以确保和提高煤粉在分解炉中的燃烧效果,从而保证分解炉的运行可靠。

循环流化床锅炉中大颗粒煤燃尽的实验研究

根据燃烧反应速率不变的原理,设置特定的加热温度和供气体积流量,在管式固定加热炉上采用热重分析法测量了循环流化床锅炉燃烧条件下大颗粒煤(直径为9~15mm)的燃尽时间.通过拟合煤颗粒的粒径和对应的燃尽时间数据,确定表征煤样A和煤样B燃尽特性的2个参数:燃烧常数k和燃尽指数n.结果表明:循环流化床锅炉燃用煤样A时的运行床压比燃用煤样B时低约600Pa,更有利于节省一次风机和二次风机的电耗.

混煤燃烧特性的热重分析法研究(英文)

利用热重分析法对六枝化处煤和娄底煤焦两种单煤及其混煤的热解、着火和燃尽等燃烧特性进行了研究.试验结果表明,不同煤质的煤进行掺烧,着火性能和燃烧速度与各个单煤相比有差异,提出了反映煤燃烧、着火及燃尽性能的燃烧特性综合判别指数S′,对两煤种混烧的燃烧特性及其燃尽性能进行初步预测.

高浓度煤粉输送燃烧技术的利弊分析

推广一种新型的高效、清洁和稳燃技术———高浓度煤粉燃烧技术。分析了该技术所特有的输粉系统简化、燃烧稳定、污染物NOx排放低等特性,阐述了高浓度煤粉系统所带来的输送稳定性、煤粉燃尽和炉膛结渣等问题,并提出了相应的解决方案,比较了常规煤粉系统与高浓度煤粉系统的经济性。试验结果表明:与常规系统相比,正压高浓度煤粉系统具有显著的经济性,负压高浓度煤粉系统的经济性取决于系统的汽耗量。

空气在煤灰球中的等效扩散系数的实验测定

本文提出了一种测量煤焦粒燃烬时间的方法来确定空气在煤灰球中的等效扩散系数。由于煤焦粒的燃烬时间的测定较准确，因此所得之等效扩散系数较可靠。测量结果表明，空气在煤灰球中的等效扩散系数随煤中灰份的含量的增加呈单调下降的关系，并给出了它们之间的通用关系式。

高危岗位矿工工作倦怠影响因素的结构方程模型

为探索高危岗位矿工工作倦怠形成机制,寻求合理的干预对策,在文献研究和实地调研基础上,提出矿工工作倦怠假设模型。采用多阶段分层随机抽样法,对1 800名高危岗位矿工进行问卷调查,并借助结构方程模型(SEM)技术验证假设模型。研究表明:组织管理和角色压力均正向影响工作倦怠,工作特征仅正向影响生理疲乏;社会支持是工作压力源到工作倦怠的中介变量;消极应对是工作压力源到工作倦怠的部分中介变量,其中介效应较社会支持大很多;工作压力源通过影响社会支持再影响应对方式进而正向影响工作倦怠。通过有效干预组织管理和角色压力可减缓工作倦怠。

烟煤混煤综合燃烧特性试验研究

对某电厂常用的3种烟煤及其混煤在CRF热态试验台上进行了试验研究,详细讨论了其燃尽、结渣和排放特性。