1000 MW超超临界二次再热塔式锅炉运行优化研究

为解决超超临界二次再热塔式锅炉主蒸汽和一、二次再热蒸汽温度低,飞灰含碳量高等问题,以某1000 MW超超临界二次再热塔式锅炉为例进行试验研究,结果表明:磨煤机组合和运行O_(2)是影响蒸汽温度的重要因素;烟气再循环可有效提高蒸汽温度,但烟气再循环量过大,易造成着火不稳;通过调整燃烧器热负荷均匀性、燃尽风配风、烟气挡板、煤粉细度、吹灰等优化手段,降低了飞灰含碳量,提高了主蒸汽和一、二次再热蒸汽温度和锅炉效率,有利于机组运行的安全性和经济性。

火电厂烟塔合一技术应用现状与现存问题分析

【目的】烟塔合一技术是火电厂提高能效的重要改造手段,但是实际运行对现有系统造成的不利影响也不容忽视。为此,对烟塔合一技术应用现状及其在运行中存在的问题进行分析,并提出处理对策。【方法】通过综合分析现有研究,探讨了烟塔合一技术改造后造成环境影响、冷却塔塔体腐蚀以及循环冷却水水质恶化的成因和形成机理。【结果】根据计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)对烟气排放轨迹以及污染物落地浓度的模拟结果,可合理设置防护距离,并通过塔顶加装挡板预防极端天气下的烟气下洗现象;针对不同部位,可采用不同防腐涂料对冷却塔进行防腐改造,以延长其使用寿命;为控制和优化循环水质,需采用深度水处理方法优化药剂投加,并适当控制循环水排污量与补水量,以维持其运行可持续性。【结论】通过采取适当的应对措施,可以有效缓解烟塔合一技术改造所带来的负面影响,提高火电厂环境效益和经济效益。

克劳斯硫回收装置尾气创新技术改造

山西中煤平朔能源化工有限公司硫回收装置装置采用荷兰荷丰技术,国内首次采用“克劳斯单元+氨洗单元+酸浓缩单元”的生产工艺,针对该工艺不能满足新形势下环保的要求,通过对硫回收系统改造和耦合锅炉氨法脱硫装置,提出创新的提出解决办法,降低尾气中二氧化硫排放,为环保装置设计和改造提供创新的解决思路,创出一定经济效益和环保效益。

燃煤锅炉单塔双循环烟气脱硫工艺研究

文章针对燃煤锅炉烟气现有脱硫工艺存在出口二氧化硫排放浓度过高、脱硫效率无法达标的问题,开展了燃煤锅炉单塔双循环烟气脱硫工艺研究。在明确燃煤锅炉单塔双循环烟气脱硫反应的基本原理后,选择核心烟气脱硫设备,通过严格控制烟气脱硫过程中的液气比、钙硫比、pH等关键参数,设计了一种新的脱硫工艺。通过实例证明,新脱硫工艺的应用可以有效提升脱硫效率,降低出口二氧化硫排放浓度,实现燃煤锅炉二氧化硫超低排放要求。

塔式炉炉膛负压值选取及分析

通过分析某塔式锅炉低负荷工况炉膛上部冒正压、长吹区域漏灰的现象,梳理塔式锅炉与П型锅炉炉膛整体负压分布的差异,采用锅炉通风动力计算原理找出该问题的原因。锅炉低负荷下的自生通风力大于低负荷下烟气流动阻力,是造成塔式锅炉炉膛冒正压漏灰的根本原因。据理论分析结果采用提高炉膛负压的运行方式解决了电厂炉顶冒正压漏灰的现象,此方法可为其他同类型机组提供了相关依据。

炉膛内空气射流初值依赖性及非线性分析

为研究炉膛内空气射流的初值依赖性及其非线性,以某塔式燃煤锅炉为研究对象,分别建立了简化的二维CFD数值模型和三维冷态切圆射流实验模型,运用数值模拟与实验相结合的方法探讨了炉膛内流动的非线性特性,并提出了新的喷嘴启动方式——顺序启动。结果表明:即使几何结构和边界条件完全对称,其流场也有可能是非对称的,随着雷诺数的增大,内部流动依次经历稳定定态解、周期振荡解和混沌解;当布置1对喷嘴时,流动表现出明显的多解特性,在一定雷诺数范围内,采用顺序启动方式可以控制唯一结果,实现流动的精准控制;只有当监测点的速度相轨迹图为定常吸引子或极限环吸引子时,流动才会表现出对喷嘴开启顺序的初值依赖性;经过实验验证,按一定顺序启动4个角的喷嘴,可以控制流场的唯一结果,即实现了精准控制。

1000MW塔式锅炉深度调峰下再热蒸汽温度与NO_(x)运行特性优化研究

早期投运的部分塔式锅炉存在着再热蒸汽温度偏低和脱硝入口NO_(x)浓度偏高的问题。研究了塔式锅炉深度调峰下炉内燃烧状态以及换热特性,分析了炉内燃烧状态对辐射换热、对流换热比例的影响规律,根据研究成果,综合运用燃烧调整手段,显著提升了深度调峰状态下的再热蒸汽温度并降低了脱硝入口NO_(x)浓度,锅炉运行经济性显著提升,研究成果对同类型机组的运行优化调整有重要的参考意义。

1000 MW超超临界塔式锅炉水冷壁水动力特性计算及壁温分布研究

针对某电厂1 000 MW超超临界塔式锅炉结构特点,采用流动网络系统,根据质量、动量、能量守恒方程,建立了适用于超超临界塔式锅炉水冷壁水动力计算的模型。水动力计算结果得到:某电厂1 000 MW超超临界塔式锅炉在1 000 MW负荷、750 MW负荷和400 MW负荷下,压降计算结果与实炉数据吻合,并且,程序计算得到的上下炉膛出口汽温与某电厂实际运行数据整体上也比较符合。计算结果表明:下炉膛和上炉膛的水冷壁内壁温度、外壁温度、中间点壁温与鳍片温度均处于材料许用范围之内,水冷壁运行是安全可靠的。并对锅炉在400 MW低负荷运行时的流动稳定特性进行了计算校核,校核计算表明:在400 MW负荷下,流动处于稳定区,水冷壁不会发生流动不稳定性。

浅析适应高负荷变化率锅炉炉型比选

本文依托十四五国家重点研发计划目标对超灵活锅炉炉型比选及本项目锅炉方案技术特点进行阐述。与Π型锅炉方案相比,塔式锅炉主要具有系统简单、性能可靠、结构紧凑、疏水条件好、启动时间短、负荷响应速度快和占地空间小等优势,锅炉本体成本接近。

塔式锅炉受压部件设计特点分析

塔式锅炉布置了调温系统,拥有较好的自疏水能力。锅炉顶部碟簧设有均匀载荷,有效弥补了风载等造成的钢架变形。着重分析了减温系统与支吊系统等的特点,使广大用户进一步认识塔式锅炉,为将来类似工程设计提供借鉴。

燃气锅炉烟气NID脱硫工艺设计及应用

以490 t/h燃气锅炉烟气SO_(2)治理为例,介绍了NID脱硫工艺流程及脱硫塔、布袋除尘器、流化槽、混合器等核心设备设计要点和选型选材依据。运行结果表明,Ca/S摩尔比约1.5,进口SO_(2)质量浓度为194.8~199.7 mg/m^(3),出口SO_(2)质量浓度降低至5.3~6.8 mg/m^(3),脱硫效率高达96.6%~97.3%,出口颗粒物质量浓度为0.5~1.2 mg/m^(3),出口SO_(2)和颗粒物质量浓度均远低于超低排放上限值。采用NID脱硫工艺技术,系统占地面积小,操作简单,运行稳定,管理方便,可为今后同类工程设计及应用提供参考。

500MW塔式锅炉超温问题解析

某发电厂锅炉为500MW塔式锅炉,在经过低氮燃烧器改造后存在壁式过热器出口气温超出设计值50℃以上,二级过热器、低温再热器、高温再热器出口个别管路超温,造成减温水量大甚至限制机组最高负荷只能达到470MW~480MW,本次调整主要对制粉系统进行了优化和对配风方式进行了调整,使炉膛火焰中心下移并消除炉膛热偏差,调整后超温现象得到明显改善,锅炉可带负荷至500MW运行。

箱形基础在火电厂塔式锅炉中的运用及计算分析

基于某火电厂较好的岩土工程条件,提出塔式锅炉采用天然地基的箱形基础设计方案,以解决差异沉降、项目建设工期等矛盾。采用有限元法对塔式锅炉箱形基础地基承载力、沉降变形及构件受力进行计算分析,并与倒楼盖算法、专用结构程序BOX算法进行对比,验证了有限元法的合理及可靠性,为相似工程提供参考。

水煤浆锅炉超低排放改造

为落实节能减排的要求,对水煤浆锅炉进行超低NOx排放改造。采用低氮燃烧器、选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法(SCR)脱硝技术,实现NOx的超低排放。通过对脱硫塔的改造,经过氨法脱硫和管束式除尘器的协同脱除作用,实现SO_(2)以及颗粒物的超低排放。改造后,烟气中NOx排放浓度小于50 mg/m^(3)、SO_(2)排放浓度小于15 mg/m^(3)、颗粒物浓度小于1 mg/m^(3),满足烟气NOx超低排放的要求。

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。

基于BP神经网络的燃煤锅炉大气污染物排放模型构建

提出了一种基于BP神经网络的燃煤锅炉大气污染物排放量预测模型构建方法,即通过在BP神经网络中训练燃煤锅炉排放样本数据,纠正训练误差后优化权值和阈值,输出燃煤锅炉大气污染物排放数据,以输出结果为基础,得到脱硝反应器、脱硫塔出口的大气污染物氮、硫排放量。结果表明:构建的基于BP神经网络的燃煤锅炉大气污染物排放模型具有大气污染物排放量预测误差小、精度高、模型可行性高等优点,对评估和控制燃煤锅炉大气污染物排放具有重要意义。

超超临界塔式炉T23水冷壁早期失效分析

对国内多台超超临界塔式炉T23水冷壁早期失效案例进行了统计,对典型失效管样进行宏观和微观分析,测试接头的力学性能,在此基础上分析失效机理及主要影响因素。研究结果表明,失效是由于焊缝产生横向裂纹,裂纹沿晶界扩展。初步判断裂纹性质为楔形蠕变裂纹。合金过饱和固溶使焊缝处于高硬度水平是产生楔形蠕变裂纹的内因,水冷壁密集焊缝结构使接头部位的拉伸应力增大,它与内压应力叠加提供了裂纹形成和扩展的力学条件。降低焊缝硬度和细化晶粒有利于避免失效。

1000MW塔式锅炉中低负荷下低NO_x排放优化

针对大型燃煤锅炉在中低负荷下普遍存在的炉膛出口NO_x质量浓度偏高的问题,对某台1 000 MW超超临界塔式锅炉炉内流动、传热、燃烧及污染物排放特性进行了数值模拟研究.通过改变周界风挡板开度及适当降低运行氧体积分数,对该锅炉中低负荷下NO_x质量浓度高的问题进行优化.结果表明:模拟结果与现场试验数据符合得较好;中低负荷下,减小周界风挡板开度,燃烧初期化学当量比减小,炉膛出口的NO_x质量浓度相应下降,70%和50%负荷时分别下降了31.2%和17.0%;适当降低运行氧体积分数,NO_x质量浓度有一定的降低,同时煤粉燃尽情况基本不变.

1000MW塔式炉水冷壁T23钢接头短期失效分析

对近年来国内1 000 MW超超临界塔式炉中频发的水冷壁T23接头短期失效案例进行了分析,观察了裂纹的宏观和微观形态,通过OM、SEM和TEM分析了裂纹附近的的显微组织,并测试了接头的力学性能。通过有限元软件模拟了附加应力对裂纹形成的影响。最后在上述此基础上判断裂纹的性质,阐明其形成机理,并提出预防措施。结果表明,裂纹为蠕变沿晶裂纹,沿焊缝横向分布在管子的6点钟或12点钟位置。焊态焊缝形成了较多高硬度的马氏体,其在运行后的室温冲击韧性很低。这种焊缝在水冷壁工作温度下具有蠕变脆性,在结构附加应力和疲劳载荷的作用下易于发生蠕变沿晶开裂。选择低强度等级焊材、进行焊后热处理、细化晶粒和减小水平方向的结构应力有助于抑制裂纹。

超临界压力塔式直流锅炉螺旋管圈水冷壁吸热偏差的试验研究

以1 000MW超临界压力塔式直流锅炉为例,对不同负荷下螺旋管圈水冷壁的吸热偏差进行了测量和计算.结果表明:螺旋管圈水冷壁的吸热偏差随着机组负荷的改变而变化,负荷越高,吸热偏差越小,在满负荷下,热偏差系数趋于1.在同一负荷下,由下部螺旋管圈和上部垂直管屏构成的水冷壁管吸热偏差比垂直管屏水冷壁的吸热偏差小;螺旋管圈水冷壁对改善炉内热负荷分布不均效果显著.