超超临界循环流化床锅炉技术研发进展

随着技术进步和对节能减排需求的提升,更先进的超超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉技术成为行业发展趋势。该文探讨了超超临界CFB锅炉技术的设计理念,包括流态化燃烧、水动力系统、污染物控制及系统集成等关键技术。分析大尺寸炉膛内流态化燃烧的均匀性和燃尽性问题,探讨了不同炉型燃烧系统设计;研究超超临界压力下低质量流速垂直管圈水动力系统的设计方案;提出在大截面和高炉膛条件下污染物控制的设计思路;通过对锅炉燃烧技术、热力系统及辅助系统的耦合特性分析,指出燃烧侧与蒸汽侧系统设计的优化方向。基于对关键技术的深入研究和超临界CFB锅炉的实践经验,形成了多种超超临界CFB技术方案,多个采用不同技术方案的项目已进入到工程应用阶段,其中可靠、灵活、清洁和高效是设计中的关键考量。期望这些多样化的超超临界CFB技术路线能够在未来发展中展现出灵活性和低碳优势。

350 MW超临界循环流化床锅炉天然气点火系统调试实践

针对350 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉天然气点火系统的调试过程中存在的床下气枪在一次流化风量偏大或者热态的情况下,点火容易失败,着火后容易脱火,床上点火气枪点火困难, 床上主气枪无法着火及床上点火气枪退出后主气枪灭火等问题,通过设备改进、点火参数调整以及点火程序的优化等一系列手段,解决了现场问题,使天然气点火系统满足了锅炉启动要求。

直流余热锅炉蒸发段长度和位置变动特性的仿真分析

在直流余热锅炉变工况运行过程中蒸发段长度和位置的改变会造成锅炉管壁温度分布、工质出口参数等产生较大的波动,影响锅炉安全运行。以某立式直流余热锅炉为研究对象,建立其动态仿真模型,研究锅炉烟气流量、入口烟温、高压给水流量和给水温度分别发生阶跃扰动后蒸发段长度及相变点位置的变化规律。仿真结果表明:余热锅炉在设计工况下运行,锅炉入口烟温对锅炉蒸发段长度的影响程度最大,入口烟温阶跃升高10℃后,蒸发段迅速缩短,相变点均向锅炉管内工质入口方向移动,蒸发段长度和相变点位置恢复稳定所需时间相对较短;烟气流量阶跃升高5%后,蒸发段长度迅速缩短而后缓慢增长,沸腾点向管内工质入口方向移动距离大于蒸干点,恢复稳定所需时间较长;给水流量阶跃升高5%后,蒸发段长度迅速增长而后缓慢缩短,蒸干点向管内工质出口方向移动距离大于沸腾点,恢复稳定所需时间最长;给水温度阶跃变化20℃对蒸发段长度和相变点位置的影响很小。

水性醇酸树脂涂料在严寒地区电站锅炉的应用

介绍了水性醇酸树脂涂料的发展历程及水性醇酸树脂的主要分类及特点。根据锅炉产品的特点及防锈要求,论证了水性醇酸树脂在锅炉产品应用的可行性及应用范围,并提出水性漆在严寒地区的施工工艺特点及注意事项。

角管式锅炉过热器模块制造技术简介

本文针对我公司某角管式锅炉过热器模块结构特点及制造难点进行简要介绍,重点针对此类模块结构产品的制造工艺流程及制造技术进行详细阐述。

探究燃尽风对墙式对冲锅炉主再热汽温的影响

本文探究了燃尽风对墙式对冲燃烧锅炉主再热汽温的影响。关小燃尽风燃烧器拉杆,可以提高该区域的整体壁温,反之亦然。利用这一规律,可以有效调节主汽温度和再热汽温。

生物质锅炉应用研究

生物质是一种环保、节能、可再生的能源,对其进行开发和利用可以缓解我国对化石能源的依赖,以此作为锅炉的燃料,能够有效降低烟气排放中的污染物含量,从而保护生态环境。生物质锅炉是一种利用可再生资源(如木屑、秸秆、废弃农业物料等)作为燃料的热能设备,目前在我国已得到广泛应用。本文从生物质和生物质锅炉的发展现状出发,分析探讨生物质锅炉燃烧技术,总结生物质锅炉现存问题,综述了生物质锅炉在工业、农业、居民生活中的应用现状,并对其发展前景进行了展望,以期为生物质锅炉的研究和发展提供参考。

浅析1000MW二次再热塔式锅炉蒸汽吹灰系统设计

以1000MW超超临界二次再热塔式锅炉为例,对锅炉蒸汽吹灰系统进行了介绍,对吹灰器布置特点、汽源选择和管路系统的特点进行了介绍。

关于工业锅炉水处理对锅炉能效的影响研究

我国工业锅炉数量比较庞大,但由于相关因素的影响,工业锅炉仍存在运行能效较低问题。而工业锅炉在运行过程中,水是主要的介质,因此要求在确保工业锅炉安全、高效运行的同时,合理制定通过工业锅炉水处理提高锅炉能效的办法,科学解决水垢、腐蚀等问题。基于此,本文主要围绕工业锅炉水处理对锅炉能效的影响进行分析,并提出改善工业锅炉水处理的建议。

一种非标再热参数掺烧工艺废气煤粉锅炉开发

依托某化工园区热电联产项目配套1台150 MW背压式汽轮发电机组,为了处理化工园区生产过程中制造的工艺废气,自主开发设计了一种非标再热参数掺烧废气煤粉锅炉,锅炉为超高温亚临界参数,锅炉最大连续蒸发量为450 t/h,过热器压力温度参数为17.5 MPa/571℃,再热器蒸汽流量439.3 t/h,再热器压力温度参数为10.02 MPa/530℃,燃料为煤粉掺烧工艺废气,锅炉投运后,能够安全有效地掺烧工艺废气且各项指标运行正常,满足用户需求。

动力锅炉水冷壁爆管失效分析

某企业动力锅炉运行中发生水冷壁爆管事故。通过对爆管的冷壁管取样进行宏观形貌分析、材质成分分析、金相组织分析和机械性能检测,结合锅炉实际运行情况,分析了水冷壁爆管失效的主要原因是钢管原始制造质量缺陷和表面机械损伤。根据分析结果,提出了对应的解决方案和预防措施,避免同类失效现象对锅炉安全运行的影响。

改进自适应遗传算法优化的船用增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法

[目的]船用增压锅炉的上锅筒水位由于航行中负荷的频繁变化,难以获得理想的控制效果。为了保证上锅筒水位的稳定,对大负荷扰动下的上锅筒水位控制方法进行研究。提出一种基于改进自适应遗传算法优化的增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法。[方法]将上锅筒水位偏差的速度和速度变化率引入S函数来设计滑模控制器,采用李雅普诺夫稳定性原理证明其稳定性。在此基础上,利用改进的自适应遗传算法优化滑模控制器。[结果]将改进的自适应遗传算法优化的增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法与传统的PID控制方法进行了对比分析。在响应斜坡扰动信号和阶跃扰动信号时,改进自适应遗传算法优化的滑模控制器均能够无差跟踪输入信号,其稳定时间比PID缩短5 s,超调量也小于PID。[结论]仿真结果表明,改进自适应遗传算法优化的滑模控制方法具有更优的控制效果。

深度调峰灵活性锅炉改造措施分析探讨

目前火力发电厂频繁地进行调峰操作已成常态,随着风电、光伏等新能源在能源结构中所占比重不断提高,为保证电网能够在高峰期和低谷期之间平稳运转,调峰备用电源的重要性变得越来越明显。本文阐述了调峰过程中保证锅炉安全运行的改造措施,锅炉燃烧侧稳定措施、宽负荷脱硝保证措施,保证受热面安全性的措施及其他运行措施等在进行深度调峰改造时,应综合考虑电厂机组特点、改造历史、运行状况以及耗材来源等条件,以选择具体可行的技术改造方案。

660MW燃煤锅炉掺烧生物质颗粒数值模拟研究

随着“双碳”目标的提出,生物质作为一种绿色零碳的清洁燃料,将迎来历史性的发展机遇。本文通过数值模拟手段研究稻壳、秸秆、木屑三种不同生物质颗粒以不同的粒径和煤粉掺烧,对比分析了不同生物质颗粒和煤粉掺烧时炉膛内生物质颗粒轨迹、停留时间和燃尽率的变化趋势。结果显示:生物质颗粒以10%热量比和煤掺烧,生物质颗粒在炉内有足够的停留时间保证燃尽,整体生物质颗粒燃尽程度较好,并从数值模拟结果中选取4种掺烧生物质工况用于指导设计。

不带外置床的700 MW超超临界循环流化床锅炉失电后水冷壁安全计算分析

通过对某660 MW电厂失电事故过程中烟气温度、蒸汽温度及工质流量的变化规律进行分析,得到了炉膛密相区、过渡区及稀相区热负荷随时间的变化规律。在此基础上,以某700MW超超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉为对象,建立了失电事故发生后水冷壁内的流动传热计算模型,开发了以Fortran语言为基础的水冷壁内瞬态特性计算程序。分别对密相区、过渡区及稀相区进行分析,通过计算得到了失电后的水冷壁壁温及出口工质温度等热力参数的变化规律。计算结果表明:失电后水冷壁密相区出口的最高壁温为558.6℃,稀相区出口的最高壁温为579.6℃,不需要配备紧急补水泵来保证失电后水冷壁的安全。研究结果可为电厂处理超超临界CFB锅炉失电事故提供指导。

燃煤层燃锅炉烟气分级再循环系统性能的数值模拟

本文以沈阳某91 MW燃煤层燃热水锅炉为研究对象,结合两种计算软件,对锅炉常规运行工况下,以及进行了两种方式的烟气再循环改造后炉排上方烟气的动力场、温度场、氧浓度分布及NO_(x)生成情况进行了模拟计算,分别比较了无烟气再循环,循环烟气从一次风6小风室进入炉排上方,以及循环烟气从一次风6小风室、二次风口分级进入炉膛3种工况。结果显示:锅炉按照常规工况运行时,烟气有明显混合不均匀区域、烟气平均温度及局部温度偏高、NO_(x)浓度高且分布不均;循环烟气从一次风6小风室进入炉排上方时,烟气的混合不均匀区域变小但未完全消失,烟气的平均温度及局部高温有少量降低,NO_(x)浓度降低且分布不均情况有所改善;循环烟气从一次风6小风室、二次风口分级进入炉膛时,烟气混合不均匀现象消失,最低烟气平均温度较常规运行工况降低了150℃左右,NO_(x)分布均匀,炉膛出口NO_(x)浓度比常规运行工况降低了170 mg/m3左右。锅炉常规运行工况的数值模拟结果与实炉测试完全相符,表明烟气再循环的模拟结果可为大型工业锅炉脱硝改造提供理论支持。

300 MW循环流化床锅炉燃煤耦合生物质燃烧及污染物排放特性试验研究

在碳达峰、碳中和背景下,发展燃煤与生物质耦合发电是加快电力转型升级、实现煤电低碳发展的重要途径之一。在某台300 MW循环流化床(CFB)锅炉上设计建设了一套燃煤直燃耦合生物质的燃烧发电系统,并利用该系统进行了燃煤直燃耦合生物质的燃烧特性试验研究。结果表明:该生物质直燃耦合系统运行稳定可靠;CFB锅炉在掺烧木屑颗粒燃料时,随着掺烧比的增加,混合燃料的飞灰含碳量下降、CO排放量降低,混合燃料的燃尽性得以改善;掺烧后经过锅炉燃烧配风优化,锅炉NOx排放量比纯烧原煤排放量略有降低。试验典型工况污染物测试表明:掺入木屑颗粒燃料后,锅炉烟气二噁英排放量为0.0088 ng TEQ/m^(3)(标准工况,φ(O_(2))=11%,下同),飞灰中二噁英排放量为0.0206 ng TEQ/m^(3);飞灰中重金属及P、As、Se等有害微量元素排放值总量为32.121mg/L;底渣中重金属及P、As、Se等有害微量元素排放值总量为3.918 mg/L,烟气和飞灰中的二噁英和重金属等有害物质排放均满足国家环保标准排放限值。

电站锅炉受热面高温氯腐蚀特性及防控

随着我国双碳战略目标提出,电站锅炉向高参数方向发展。为研究新疆典型高氯煤在高参数锅炉焚烧过程中可能存在的腐蚀问题,探索防护措施,模拟了高参数下燃用高氯煤的锅炉气氛,对比了Super 304、T92、C-HRA-5、TP347H和12Cr1MoV的抗氯腐蚀能力并研究腐蚀温度(600、650和700℃)对氯腐蚀特性的影响。同时探究不同氧化钇质量分数(0%、0.2%、0.4%、0.6%和0.8%)的In⁃conel 625涂层的抗氯腐蚀能力。结果表明:腐蚀温度对材料的抗氯腐蚀能力影响很大,当温度高于700℃时,Super 304、T92、C-HRA-5、TP347H和12Cr1MoV均无法满足实际投产使用。在650℃时,C-HRA-5和TP347H表现良好,其拟合的腐蚀增重曲线分别为:y^(2)=312.371x,R^(2)=0.96和y=1.927x,R^(2)=0.94。Inconel 625涂层明显提高了12Cr1MoV基体抗氯腐蚀能力。随着涂层中氧化钇含量增加,抗氯腐蚀效果呈先升高后降低趋势,添加0.4%氧化钇效果最好。

燃用高碱煤1000MW超超临界一次再热锅炉炉膛特征参数的选取研究

研究了高碱煤锅炉炉膛特征参数的选取,对1000MW超超临界一次再热锅炉炉膛尺寸的选择进行了探究。

基于ASME标准制造的黑液锅炉部件质量管控措施

本文通过对出口海外、按ASME标准规范设计、制造的黑液锅炉部件质量控制技术进行研究,识别分析在设计、制造上的质量风险点,并结合制造经验进行对策实施,为后续类似产品的生产做好技术总结和借鉴参考。