循环流化床锅炉掺烧清洁煤制气飞灰替代燃料研究

我国是煤炭资源生产大国,利用清洁煤技术,改变传统煤炭消费方式,是我国工业领域目前迫切需要解决的工作之一。清洁煤制气是煤炭高效清洁利用的重要技术之一。某生产企业一期工程采用2×260 t/h高温高压循环流化床锅炉、1×60000 Nm^(3)/h褐煤制清洁煤气的循环流化床煤气化炉,作为生产工艺用能来源。单台煤气炉年煤耗量22万吨,产生的固体颗粒废弃物飞灰年总量达3万吨。实现煤气炉飞灰替代燃料,可以节省大量燃料成本,并对高效利用煤制气飞灰变废为宝、节能减排提供高效高经济性的优化选项。

基于CFB锅炉余热利用的太阳能高水分燃料立体式干化系统设计与应用

煤泥和污泥颗粒具有高黏度和高含水量的特点,直接作为燃料掺烧容易引起输煤线堵塞、锅炉燃烧效率降低、排烟量增加等问题。为解决循环流化床锅炉掺烧湿煤泥、污泥影响锅炉稳定运行的问题,设计并应用了太阳能+余热干化的高水分燃料立体式干化系统,该系统可按功能划分为太阳能干化系统、热水系统、热风系统和除臭系统4部分。干化温室顶部整体利用太阳能辐射,中部利用空压机热风循环扰动,底部利用低温省煤器和烟气脱白系统的热水进行烘干,并定期对物料连续翻动,以实现湿煤泥、污泥高效干化。干化系统投运后,年均烘干湿煤泥、污泥总量10万t以上,煤泥含水率由30%降至约15%,污泥含水率由70%降至约30%,年经济收益达400万元以上。湿物料经干化脱水达标后即送入锅炉焚烧发电,环境、社会效益显著。

煤粉炉掺烧固体替代燃料的现状及展望

煤电行业是我国最大的碳排放来源,随着“30·60”双碳目标的提出,煤电行业成为实现双碳目标的重要阵地。固体替代燃料作为优质环保的再生资源,将其与煤掺烧发电是煤电行业实现低碳发展的有效途径。在大型燃煤电厂中,煤粉炉占比约为80%,目前国外利用煤粉炉掺烧生物质、污泥等替代燃料已广泛应用,而国内缺少相关研究及应用。梳理了国内外燃煤电厂煤粉炉掺烧替代燃料现状,基于替代燃料团体标准研究用于煤粉炉的固体替代燃料制备技术和掺烧技术,分析煤粉炉掺烧固体替代燃料在政策、技术、市场方面存在的制约因素并提出建议,包括出台激励政策及相关排放标准、加强掺混技术研究、推动建立供需市场等。

我国稠油热采注气锅炉发展现状及展望

对我国稠油热采注气锅炉研究现状进行了总结。随着油田开发的深入及开采工艺的发展,出现了超临界注气锅炉及循环流化床注气锅炉等新型注气锅炉产品。目前,循环流化床技术应用在注气锅炉领域尚处于起步阶段,超(超)临界循环流化床注气锅炉的研制必将促使我国稠油热采行业进一步发展,对于提高稠油产量具有十分重要的意义。

不同再燃技术降低燃煤锅炉NO_(x)排放的对比分析

目前降低NO_(x)生成与排放技术中,再燃技术具有改造费用低、锅炉运行效率高、降低NO_(x)排放效率显著等特点。通过分析超细粉、生物质气、天然气和H 2作为再燃燃料的机理、影响因素、优缺点和实际应用情况,比较了不同再燃技术降低NO_(x)排放的技术参数和经济性,发现H 2再燃技术降低燃煤锅炉NO_(x)排放具有较大优越性。

黔北电厂入炉煤热值与锅炉负荷及锅炉运行经济性关系浅析

当前影响煤价的最主要因素仍然是煤的质量,即发热量,因此对入炉煤的发热量与机组带负荷能力、锅炉运行经济性的关系进行分析,可在不影响火电厂机组出力的前提下找出生产过程中耗用入炉煤的更加合理的发热量,以降低生产成本,增强盈利能力。

火电厂SCR烟气脱硝反应器模拟系统设计与应用

针对现有火电厂SCR烟气脱硝反应器内催化剂前端烟气与氨混合不均的技术难题,开发了一套用于研究各种负荷工况下不同导流板结构布置对反应器内烟气流场、氨气及飞灰浓度场等影响的专用模拟系统。系统采用模块化结构,能对不同容量、不同燃烧方式、不同煤种的燃煤锅炉烟气脱硝反应器内多种物理场进行模拟,并可同时进行定量测试、自动数据采集与分析、可视化观察,为大型燃煤锅炉烟气脱硝装置的优化设计提供试验研究平台。

风包粉煤粉燃烧原理及实验研究

提出了组织煤粉燃烧的风包粉原理 ,即在煤粉着火区域形成高温、高煤粉浓度区域 ,这一区域外侧即在近水冷壁区域形成以空气为主的氧化性气氛区域 ,形成风包粉的形式。这一原理在燃烧器中的具体体现即水平浓淡系列煤粉燃烧技术、旋流浓淡煤粉燃烧技术。通过单相冷态、气固两相冷态、热态实验室实验及工业冷、热态试验 ,分析和验证了该原理对煤粉着火、燃尽、NOx生成、结渣及高温腐蚀的综合影响。

流化床燃烧煤的成灰磨耗特性

循环流化床燃烧条件下 ,煤的成灰磨耗特性是影响床的流化特性和锅炉整体性能的重要因素之一 .将煤在床内爆裂和燃尽引起的尺寸减损和颗粒的磨耗视为相互独立的两个过程 ,利用静态燃烧然后冷态流化的方法 ,得到成灰与磨耗参数 .提出煤种的本征成灰数据概念 ,认为煤种的本征成灰数据应视为只与煤种本身特性有关的燃料特性参数 。

低浓度可燃废气作为辅助燃料在燃煤锅炉中的应用研究

提出了一种低浓度(0.1%～1.0%)可燃废气应用于燃煤锅炉的方法,基于物质平衡、热平衡和热量传递,分析了可燃废气对锅炉热工参数的影响。结果表明,低浓度可燃废气作为辅助燃料送入燃煤锅炉中,无需对锅炉系统进行改造,几乎不影响锅炉运行,但能有效地节省燃煤,回收可燃废气的热量,同时减少温室气体甲烷的排放。随着可燃废气体积浓度增大,炉膛辐射换热略有增强,对流受热面换热相应减弱。以一台600MW锅炉为例,体积浓度为1.0%的烃类废气代替燃烧用空气后,锅炉热效率提高了0.5%,燃煤消耗量减少了25.4%。

增压富氧燃煤锅炉省煤器的设计与优化

以300MW机组煤粉炉省煤器为例,对锅炉常压空气燃烧、常压富氧燃烧和5种不同增压(6MPa)富氧燃烧方案下的锅炉对流受热面尺寸、烟气流量、烟气侧传热系数和压降等参数进行了计算和分析,根据基于经济性分析的单位换热量换热器总费用最小的原则确定省煤器的最佳设计结构.结果表明:与常压空气燃烧相比,常压富氧燃烧下烟气体积流量减小了28.5%,对流传热系数减小了11.5%;增压富氧燃烧下的烟气体积流量减小了98.82%,随着烟气流速的增大,受热面面积减小,烟气侧传热系数和压降增大;最佳方案中的烟气流速为1.54m/s时,单位换热量换热器总费用约为常压空气燃烧下的60%,烟气侧压降为582.65Pa,烟道截面积仅为常压空气燃烧下的7.8%.

电站锅炉空气分级低NO_x燃烧技术的应用

在一台SG–420/13.7–W756煤粉锅炉上进行了空气分级低NOx燃烧技术应用,研究了空气分级技术的NOx脱出效果,分析该技术对锅炉效率、结渣等的影响。采用空气分级燃烧技术,通过合理配风,改造后锅炉NOx排放量降低到379mg/m3(折算到?(O2)=6%),NOx脱除率达到37.8%。改造后运行采用低氧燃烧,锅炉效率有所提高。采用了低NOx燃烧器、风包粉等防结渣技术,改造没有给锅炉带来结渣的问题。

水煤浆在燃油热水锅炉内的燃烧试验

主要介绍了７ＭＷ燃油热水锅炉改烧水煤浆的改造设计，水煤浆炉前系统的调试，锅炉改造后的调试和水煤浆燃烧试验的结果。

中心给粉燃烧器在燃用烟煤1025t/h锅炉上的应用

针对某厂燃用烟煤的1025t/h锅炉低负荷稳燃能力差,相邻燃烧器之间流场容易干扰的问题,进行了实验室冷态试验及工业试验研究,并将下层8只燃烧器改造为中心给粉燃烧器。结果表明:在外二次风叶片角度为35o时,中心给粉燃烧器有合适的中心回流区,既能防止相邻燃烧器的相互干扰,还能保证煤粉的及时着火和稳定燃烧,而双调风燃烧器在正常运行条件下没有回流区。与双调风燃烧器相比,沿射流方向的燃烧器中心区域,中心给粉燃烧器的烟气温度和升温速率较高,O2和NOx浓度较低;靠近侧墙水冷壁区域,中心给粉燃烧器的O2浓度较高,烟气温度较低。下层8只燃烧器改造后,锅炉热效率提高了1.03%,NOx排放量降低了13.74%,锅炉可以在110MW电额定负荷下不投油稳定运行。

国内燃煤锅炉富氧燃烧技术进展

富氧燃烧技术在CO2减排捕集方面的优势使其在近年来燃煤锅炉领域受到重点关注。本文从富氧燃烧对燃煤锅炉燃烧、传热和污染物排放特性的影响方面,对近年来燃煤锅炉富氧燃烧技术的理论研究进展进行阐述,并对近年来富氧燃烧在传统煤粉锅炉和循环流化床(CFB)锅炉两个工艺路线的应用进展进行了总结,认为基于氧/燃料双向分级的富氧燃烧着火、传热与污染抑制,基于加压富氧燃烧的CFB燃烧、传热和污染抑制,富氧燃烧工业示范装置自动控制,以及富氧燃烧系统集成优化是燃煤锅炉富氧燃烧技术的研究难点和重点。今后除了在成本最大的制氧技术上寻求技术突破以外,还需要在分级富氧燃烧、加压富氧燃烧以及系统集成优化等方面进行深入研究。

新型代油浆体燃料——油焦浆

评述了煤浆燃料应用发展历史、现状及其在燃油锅炉中燃烧面临的问题，并在此基础上提出了用石油焦和减压渣油的混合物——油焦浆代替燃料油在燃油锅炉上燃烧以节省部分燃料油。

基于熵分析的不同煤种对富氧燃烧锅炉的影响

分别应用传统成本经济学与熵方法对富氧燃烧锅炉燃用不同煤种时的经济性进行了计算分析。基于传统成本经济学方法的富氧燃烧燃用不同煤种时,在不考虑碳出售时供电成本是由燃煤成本决定的,而考虑碳出售时则需考虑燃煤成本与碳出售的综合影响;基于熵方法的富氧燃烧锅炉燃用不同煤种时,通过燃烧过程熵产和传热过程熵产来计算锅炉的内部不可逆损失造成的熵产。综合2种分析方法表明,富氧燃烧锅炉燃用某单一煤种都不是最佳选择,只有掺混使用不同煤种才能达到最佳经济性。

300MW富氧煤粉燃烧锅炉变工况运行特性分析

富氧煤粉燃烧锅炉燃烧、换热特性与常规空气锅炉不同,为研究不同工况下富氧燃烧锅炉的运行特性,利用某300 MW富氧煤粉燃烧锅炉仿真模型,分别进行燃煤量、给水温度、氧浓度和水分变动试验。结果表明:随着富氧燃烧锅炉燃煤量的增加,炉膛出口烟温升高,炉内总辐射量增加,水冷壁产汽量增多。由于富氧锅炉辐射换热强,过热蒸汽温度随燃煤量增加而增加。随着炉内燃烧气氛中氧浓度增加,锅炉产汽量大幅度增加,主汽温度快速下降。由于锅炉设计煤种水分含量高且不稳定,水分变化对锅炉运行参数影响比较大,主要表现在煤质变坏,导致炉膛出口温度升高,过热蒸汽温度、再热蒸汽温度和排烟温度也随之升高。

层燃锅炉复合颗粒燃料煤的研究

针对目前燃煤污染严重的问题,从煤炭的燃烧机理出发,结合动力配煤技术、煤炭分级燃烧、添加剂技术和生物质型煤技术原理,实验研制一种适合层燃锅炉燃烧的低污染的洁净燃料煤,并结合实验结果分析各种成煤原理。燃烧实验结果表明:该燃料煤的污染排放达到了一类地区标准;锅炉燃烧稳定、炉膛温度高、热效率高、炉渣含碳量低,具有显著节省能量效果;该技术是一种简便、投资小、收益快的洁净煤技术。

基于燃煤特性的电站锅炉排烟温度预测模型研究

排烟温度是影响锅炉热损失的重要指标,其受到机组负荷、煤种(煤质)、燃烧系统控制参数等多种因素的综合影响,难以用1个线性的数学式来描述它们之间的关系。利用锅炉的历史运行数据和入炉煤种数据,分别采用3种非线性工具即支持向量机、最小二乘支持向量机和神经网络对锅炉排烟温度进行建模,同时采用交叉验证方法并结合遗传算法对前2种算法的模型参数进行优化选择。对3种预测模型的预测结果进行的比较分析表明,支持向量机法的泛化能力较高且收敛速度快。鉴于煤质对锅炉燃烧工况的影响,利用支持向量机法在考虑煤质因素情况下对排烟温度进行建模预测,结果表明考虑煤质后排烟温度建模预测具有更高的精确性。