深度空气分级对旋风燃烧锅炉NOx释放影响研究

针对纯燃高碱煤旋风液态排渣锅炉局部高温以及NO_x排放高等问题，通过ANSYS软件数值研究了不同深度空气分级方案对旋风液态排渣锅炉炉内温度场、组分场及NO_x浓度分布的影响。研究结果表明：深度空气分级燃烧不同工况设置合理，形成了良好的富燃料的主燃区与富氧燃尽区，炉内燃烧稳定，旋风燃烧器逆向布置可促进煤粉燃尽，提高锅炉效率。不同深度空气分级工况下，炉内各组分分布特性一致。同时确定了主燃区最佳过量空气系数为0.85,燃尽风量选用逐层降低布置可实现最佳低氮排放，炉膛出口烟温最低为1 375.45 K,炉膛出口NO_x浓度最低为391.14 mg/m³。     

浅谈PTA工艺用200 t/h燃天然气锅炉的设计

根据精对苯二甲酸(PTA)工艺所需蒸汽的工况特点，以PTA工艺用200 t/h燃天然气锅炉为例，介绍了该锅炉的基本结构，针对低NO_x环保要求，提出了合适的助燃空气温度、采用分级燃烧、烟气内循环FIR及烟气外循环FGR技术来降低NO_x,使锅炉排烟的NO_x达到低于50 mg/m³的要求，同时针对PTA工艺生产中启动装置时需要快速升负荷的要求，提出了适合快速升负荷的技术措施。     

大型炉排炉清洁高效燃烧的问题剖析与实炉优化

大型炉排炉被广泛应用于生物质及生活垃圾的能源化转化,但由于其设计和运行仍处于工程经验探索阶段,实际运行过程中,存在过量空气系数大、气固相燃尽差、NO_x原始排放高等问题。针对炉排炉复杂的层燃反应过程,构建了大颗粒转化模型和多成分并行颗粒层燃模型,实现对炉排炉燃烧过程的精细化数值模拟。并通过与实验结果进行对比,验证模型的精度。利用数值模拟方法,分别针对生活垃圾和农业秸秆的大型炉排炉进行了实炉分析与优化,并根据表面着火和底部着火2种层燃模式,进行了现场运行调整。结果表明：某中拱型垃圾焚烧炉的炉膛局部高温和NO_x排放较高的问题,源自于前后侧烟道的组分分布、燃烧和还原反应与设计预期的偏离,运行优化后消除了实炉的局部高温,NO_x排放亦显著下降,所提出的结构改进方案可使NO_x原始排放降低至26.8 mg/m³;某秸秆振动炉排发电锅炉的床层和气相燃烧效率低的问题,源自于大一次风的对流冷却作用和炉膛内的“烟囱流”现象,运行优化后实炉CO排放大幅减少,发电负荷显著上升。     

层燃锅炉横向空气分级脱硝技术的试验研究

与大多数燃煤层燃锅炉炉膛装有纵向空气分级脱硝工艺不同,尝试在炉排上实现横向的空气分级技术,即使用一次风不均匀配置,减少中心火焰段的供风量,减少量补充到炉床后段,在高温火焰段创造深度还原性气氛,再通过侧壁上的烟气循环射流,让热解气与燃料层有更长的接触停留时间,实现燃料型NO_x排放的降低。该技术在某46 MW燃煤层燃锅炉上进行尝试,试验结果展示：燃烧室中炉排上火焰被拉长,火焰峰值温度的位置由距前墙2.62 m延后至3.52 m处,火焰中出现高CO浓度的还原区。炉排上NO_x的峰值浓度从改造前的535 mg/m³降低至322 mg/m³。尾部烟气中NO_x浓度从350 mg/m³左右降低至260～290 mg/m³,实现脱硝效率17.1%～25.7%。改造对大渣燃尽率、锅炉功率、炉内烟气温度等没有影响。该技术对于层燃锅炉实现炉内火焰脱硝有一定的工业指导意义。     

增加石灰石的量对CFB锅炉性能的影响

循环流化床锅炉(CFB)具有良好的环保特性且燃料适用性广,直接向锅炉内投入脱硫剂是目前CFB锅炉最常用的也是最有效的脱硫方法之一,所用到的脱硫剂为石灰石。石灰石投入量的多少对锅炉的燃烧产物、锅炉效率和污染物的排放有一定的影响。通过对某台300 MW的循环流化床锅炉的试验研究,对实测数据进行分析,结果显示:随着石灰石量的增加,脱硫效率提高,NOx的浓度增加,相对SO2而言,变化趋势较平缓;同时,灰渣量和飞灰量有一定程度的增加,使得物理热损失增加,锅炉效率降低了0.5~1.2个百分点。     

燃用高钙烟煤的CFB锅炉NOx排放控制设计和运行特性

以某350 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉燃用高钙烟煤为例,根据燃料特性以及NO_x生成机理,在CFB锅炉方案设计时采取有效的NO_x排放控制措施。锅炉实际投运后,在煤中氮元素数倍于设计值情况下,仍能通过燃烧控制结合脱硝装置满足宽负荷超低排放要求,符合设计预期,具有高效、清洁、灵活和经济运行特点,符合国家煤电高质量发展方向。     

循环流化床锅炉的热效率分析

由于脱硫剂的使用和循环流化床锅炉特有的结构，致使循环流化床锅炉的热效率计算有别于常规的煤粉炉和层燃炉。重点分析对循环流化床锅炉热效率影响较大的排烟热损失、机械不完全燃烧热损失及灰渣物理热损失等，并提出改进措施。     

燃糠醛渣卧式循环流化床锅炉运行及应用

针对糠醛渣水分高、热值低、燃烧过程易结焦积灰等特点，采用“三床两返”炉膛结构开发出纯燃糠醛渣的卧式循环流化床锅炉，并提出了基于灰循环、二次风、生物质混烧及床料调整的运行调控策略。锅炉运行时，燃烧室、分离器、各级受热面等处温度稳定，密相区、燃尽室等处压力平稳，炉膛出口氧含量维持在5%以下，NO_x、SO₂和PM等污染物实现了超低排放。运行数据表明：该锅炉易于调节、运行稳定，经济性和环保指标优异。     

气化细渣和煤掺烧氮氧化物和二氧化硫排放特性研究

气化细渣热值低、水分高，难以独立稳定燃烧，因此通常将其和热值较高的燃料进行掺混实现燃烧利用。为研究气化细渣和煤掺烧过程中NO_x和SO₂的排放特性，利用管式炉燃烧污染物测试系统，在空气气氛下，使用不同比例的气化细渣和烟煤进行掺烧实验，对燃烧污染物的释放量进行实时监测，并计算燃烧污染物的释放总量。通过实验发现：温度是影响NO_x、SO₂排放量的重要因素，在高温工况下，NO、SO₂的释放量显著提高，NO₂、N₂O的释放量显著降低。燃料中挥发分的含量与NO₂、N₂O的释放量有着密切关系，煤中挥发分含量较高，NO₂、N₂O的释放量也相对较高。整体NO₂、N₂O的释放量远小于NO的释放量，NO_x排放以NO为主。随气化细渣掺烧比例增大，NO、SO₂释放量降低。因此，通过与煤掺烧...     

油风和周界风对W火焰锅炉燃烧影响数值模拟研究

对某台300 MW W火焰锅炉进行超低排放改造,改造采用新型低NO_x燃烧系统,采用数值模拟方法研究了不同周界风及油风风率对锅炉燃烧特性影响。数值模拟结果表明：随着周界风/油风比率的减小,拱上煤粉气流下冲深度增大,炉内火焰充满程度变好;煤粉气流着火距离变短,燃尽率提高,飞灰含碳量降低,炉膛出口NO_x浓度降低。优化的技术方案实施后,第三方试验结果表明各负荷下锅炉NO_x排放质量浓度均在700 mg/m³以内,飞灰可燃物含量均在4%以内,高负荷下减温水量虽高于保证值,但较改造前大幅度下降。     

掺混孔结构对燃烧室性能影响研究

针对燃气轮机NO_x排放较高的问题,试验研究了某型燃气轮机火焰筒掺混孔前移后,点火、熄火、污染物排放及出口温度场等燃烧性能。研究结果表明：将火焰筒掺混孔前移20 mm至第2道冷却气膜后,贫油点火油气比由0.023 35～0.033 02增加到0.024 46～0.036 33;熄火油气比由0.005 18～0.006 88增加到0.005 90～0.007 17;污染物排放中CO由969.54增加到1 090.45 mg/m³;UHC（未燃碳氢）由116.93增加到145.91 mg/m³;NO_x由163.85降低到87.0 mg/m³;出口温度分布系数由0.225 5增加到0.244 9。通过调整掺混孔孔径比,温度分布系数降低至0.229 2,接近原型水平,可以实现较低NO_x排放。     

CFB锅炉炉内高效脱硫技术应用与运行管理

文中简述了某公司CFB锅炉采用的炉内脱硫系统工艺,对制约CFB锅炉炉内脱硫效率的石灰石选择、石灰石投入量和运行床温控制等进行了的总结,某公司的运行管理经验显示,这有助于CFB锅炉炉内脱硫系统的稳定运行和二氧化硫的达标排放,可为国内CFB锅炉机组提供借鉴。     

310t/h循环流化床锅炉混烧煤和石油焦热工性能试验分析

在2台310 t/h循环流化床锅炉上进行热工性能试验,分析比较了烟气温度、汽水流量、灰渣含碳量及尾部烟气污染物等参数。2台循环流化床锅炉均燃用煤和石油焦混合物,炉内添加石灰石脱硫。1#和2#锅炉额定运行负荷热效率分别为89.22%,90.70%,日常运行负荷热效率分别为88.10%,89.88%。2台锅炉炉内密相区温度分布均匀;床温、分离器入口温度、回料腿温度和排烟温度稳定;主蒸汽流量、给水流量、减温水流量波动较小;烟气污染物均可达到设计要求。试验结果可对混烧煤和石油焦循环流化床锅炉的设计和运行提供参考。     

新型直流燃烧器燃烧性能的数值模拟分析

为了解决超低负荷下煤粉燃烧器的稳燃和NO_x排放等问题,研发了一种新型直流煤粉燃烧器,通过数值模拟分析发现该燃烧器具有高浓缩比的特点,出口N 0X排放浓度在180mg/m³(02=6%)以内,同时喷口处能够形成稳定的回流区,保证了煤粉着火的稳定性,可见该新型燃烧器具有良好的低NO_x排放及稳燃特性。     

130 t/h循环流化床飞灰残炭炉设计与运行

煤气化工艺产生的气化残炭挥发分极低,固定碳含量高,水分几乎为零,常规燃烧技术难以利用,利用循环流化床实现气化残炭高效洁净燃烧是一种有效途径。针对中国科学院工程热物理研究的残炭燃烧技术建立的130 t/h气化残炭循环流化床锅炉开展性能测试,通过考察沿炉膛高度方向的温度分布和变化规律、旋风分离器差压、残炭炉的燃烧效率以及NO_x原始排放数据分析了残炭炉的运行特性。结果表明：130 t/h飞灰残炭炉在床温超过850℃时可实现气化残炭稳定燃烧,整个底部床面进行预热燃料,在二次风的分级配风下直接燃烧,床温分布均匀,燃烧效率可达97%以上;一次风当量比为0.3的条件下,残炭炉可稳定运行,负荷80%以上尾部烟道飞灰含碳量低于6%;残炭炉运行中炉内NO的转化率较低,NO_x原始排放小于100 mg/m³。     

降低240t/h劣质无烟煤CFB锅炉灰渣含碳量措施的研究

对耒阳1#240 t/h燃劣质无烟煤的CFB锅炉灰渣含碳量偏高的原因进行分析,提出改进措施,对2#炉设计的设计方案进行完善,通过改进设计和运行优化调整,2#炉灰渣的含碳量明显降低,达到了节能降耗的目的。     

某电厂循环流化床锅炉热力学分析

提高CFB锅炉机组燃煤效率是洁净煤电站优化运行的目标。通过对唐山开滦东方发电有限责任公司(简称东方电厂)490t/h CFB锅炉系统热平衡和火用平衡计算及结果分析,研究热效率、火用效率、传热火用损失和燃烧火用损失随锅炉负荷的变化规律。分析表明,降低传热火用损失和燃烧火用损失可有效提高锅炉机组的火用效率,而降低排烟热损失可有效提高锅炉机组的热效率。研究结果可为CFB锅炉机组的优化设计和经济运行提供科学依据。     

防止空预器堵塞的锅炉燃烧优化研究

为了缓解空预器堵塞问题,必须清楚SO₃、NO_x产生的机理和脱硝反应机理,分析堵塞的原因。在锅炉稳定阶段进行燃烧优化试验,分析一、二次风量对SO₃、NO_x生成的影响以及风压对SO₃生成的影响。结果显示：负荷为150 MW时,二次风率在52%左右较为合适;负荷为100 MW时,二次风率在36%左右较为适宜;锅炉床压维持2 350 Pa左右较好。     

低低温电除尘及高效电源协同烟气处理技术的应用

为研究低低温电除尘及高效电源协同烟气处理技术的应用效果,以一循环流化床锅炉为研究对象,通过试验方法,对协同烟气处理技术投运前后烟气中的粉尘颗粒特性及排放质量浓度进行了测量及对比,并对该技术投运后的经济性进行了分析。结果表明:协同烟气处理技术投运后,机组排放的粉尘质量浓度由49.5 mg/m³降低至10.7 mg/m³,可显著提高除尘器的除尘效率;可降低机组供电标煤耗2.835 g/(kW·h),年节煤量1473.5 t;可进一步减少CO₂,SO₂,NO_x及粉尘等污染物的排放;可节约用电160 kW·h/h,每年节约电量6.16×10⁵ kW·h。     

350 MW超临界CFB锅炉煤泥掺烧分析与研究

通过掺烧煤泥试验,对超临界循环流化床锅炉掺烧煤泥后氧量、主汽压力、NO_x排放等参数的变化进行分析讨论,并研究掺烧煤泥对锅炉经济性的影响。试验表明:在超临界CFB锅炉上掺烧煤泥,燃烧反应迅速,可以提高CFB锅炉的快速变负荷能力,降低NO_x排放;在21%掺烧范围内,掺烧可以有效降低床温,对锅炉经济性影响非常小。