高温纳米陶瓷涂层在垃圾焚烧炉上的应用

为解决垃圾焚烧炉受热面发生的高温酸腐蚀、冲蚀磨损与沾污结渣等共性问题,提出采用喷涂高温纳米陶瓷材料进行防腐、防磨、防结渣处理。阐述了高温纳米陶瓷表面材料的性能指标和技术特点,以及喷涂施工工艺。该涂层在某垃圾焚烧炉中,经8 000 h现场服役后,涂层表面完好,检测结果表明该纳米陶瓷涂层对垃圾焚烧炉受热面具有优异的耐腐、抗磨和防结渣的作用。     

ZST高温纳米陶瓷涂层技术应用于超超临界煤粉电站锅炉的影响研究

大型电站煤粉锅炉受热面高温区域沾污结渣和高温腐蚀等问题日益突出,影响了锅炉的运行安全与经济性。某1000MW超超临界锅炉应用ZST高温纳米陶瓷涂层技术后,锅炉高温受热面抗沾污结渣和防高温腐蚀能力明显提升,其中锅炉左右墙对应燃烧器区域水冷壁灰渣层厚度减少了50%以上,主力燃烧器喷口外延水冷壁挂渣情况明显减轻,同时屏式过热器和高温过热器底部无挂大渣问题,为安全生产提供了可靠的技术保障。     

防结渣复合陶瓷涂层在燃用准东煤锅炉上的应用研究

针对某台670t/h燃用准东煤锅炉出现的沾污、结渣问题,在水冷壁和屏式过热器区域受热面喷涂复合陶瓷涂层.采用热力计算方法,并结合复合陶瓷涂层试验数据,对水冷壁和过热器的吸热量进行计算,确定了水冷壁与过热器的最佳喷涂面积.结果表明:喷涂复合陶瓷涂层后,锅炉运行一年后的沾污、结渣情况得到明显改善,吹灰器月投运时间和减温水量分别减少了58.2%和75.2%,但由于水冷壁与过热器的吸热量比例失调,出现了过热汽温偏低问题;在水冷壁与过热器的最佳喷涂面积下过热汽温达到设计值,减温水量适中.     

降低循环流化床锅炉结渣风险的准东煤配煤掺烧研究

针对循环流化床锅炉燃用准东煤带来的受热面结渣和沾污问题,从降低入炉煤碱金属着手,采用准东五彩湾煤掺烧不同比例的煤矸石、低钠煤、沙漠黄沙,探究不同掺烧物料及比例对锅炉受热面结渣和沾污的影响。研究结果表明:掺烧25%煤矸石时,炉内受热面沾污、结渣严重,且存在频发的爆管现象;掺烧38%艾维尔沟低钠煤时,各级受热面均比较干净,没有明显的结渣沾污现象,但锅炉运行成本显著增加;掺烧5%古尔班通特沙漠黄沙时,仅在一级蒸发管高温烟区出现了类似于沙子的大焦块,其余受热面均比较光滑、干净,没有结渣和沾污现象。     

ZST纳米陶瓷涂层应用于生物质电站锅炉的影响研究

生物质电站锅炉换热面易受高温氯腐蚀的影响,在水冷壁拱头和三级过热器内七圈炉管上实施ZST高温纳米陶瓷涂层。结果表明,在喷涂了ZST高温纳米陶瓷涂层后,受热面的抗高温腐蚀性能获得了明显提升,其中水冷壁处经高温氯腐蚀后未见减薄,过热器的抗腐蚀能力提升了5-6倍。水冷壁和过热器处的结渣问题得到明显改善,灰渣厚度降低80%以上,且更加容易清除。ZST纳米陶瓷涂层的成功应用对进一步提升生物质电站锅炉运行的安全性和经济性具有重大意义。     

准东煤掺烧煤矸石安全性与经济性分析

高岭土与低钠煤可以有效抑制燃用准东煤时炉内的沾污结渣问题,但由于其价格升高,为降低电厂燃煤成本,因此提出将煤灰成分相似的煤矸石作为准东煤防结渣添加剂。分析煤矸石作为添加剂抑制炉内沾污结渣的可行性,根据入炉煤灰中折算Na₂O含量低于3.0%,确定掺烧比例,并在某150 MW机组上进行实炉掺烧试验。通过掺烧试验分析可见,煤矸石掺烧比例不宜过大,否则煤粉细度变粗,入炉煤热量降低,影响锅炉带负荷能力;掺烧煤矸石锅炉能够安全稳定运行,并可有效抑制炉内结渣,同时还可节约标煤,为电厂带来一定经济效益。     

准东煤沾污结渣特性试验研究

在200 k W试验台上进行了准东煤的沾污、结渣特性试验,分别比较了管壁金属材质、管壁温度、烟温对沾污和结渣的影响。试验结果表明,管壁金属材质对沾污、结渣的影响不明显;在管壁温度较低时,烟温对管壁表面沾污、结渣的影响更明显,烟温越低沾污和结渣情况减弱;当管壁温度较高时,烟温对管壁表面沾污、结渣的影响弱化,此时壁温越高,管壁沾污、结渣越严重。试验结果可为准东煤在电站锅炉的应用以及锅炉设计提供参考。     

应用灰污热流计监测燃煤锅炉炉膛灰污结渣的动态过程

针对煤粉中混入造纸黑液后易结渣高碱燃料的结渣特性,将自制的水冷灰污热流计应用于工业性试验中,结合电子探针进行分析。提出灰渣沉积的3层沉积层———初始沉积层、一次沉积层和二次沉积层,并从宏观角度、微观结构、微区成分3方面给予论证。这有助于锅炉沾污结渣机理的研究。此外,通过数据采集仪,获取灰污热流计探头上温度信号,可以掌握热流密度随沾污结渣的动态变化,能够有效地监测炉内沾污结渣的发展,优化吹灰,在工程应用和试验分析中具有一定作用。图7表3参8     

燃用高钠煤350MW超临界锅炉概述

新疆准东地区某些煤种碱金属含量高,已引发锅炉严重沾污、结渣问题,影响锅炉安全运行。特变电工350 MW超临界锅炉为国内首台针对高钠煤所设计的锅炉。该锅炉通过合理的炉膛选型、燃烧器布置、吹灰器布置及受热面布置等措施,有效的缓解了锅炉炉内的结渣、沾污问题。锅炉在满负荷运行工况下,准东煤掺烧比例达到95%以上,为国内燃用准东煤同类型锅炉掺烧比例的最大值。     

煤灰熔化物的结晶体

一、前言灰沉积的产生在燃煤锅炉内能引起严重的运行问题及降低热效率,这些沉积的形状从脆性脱落、轻微烧结沾污至稠密半玻璃态的结渣。电站镉炉设计师和操作者用多种方法确定不同设计准则或灰沉积形态的可能性(结渣倾向),这些方法中最主要的是标准的灰熔化试验,试验中煤灰在空气和适度     

350MW机组锅炉准东煤掺烧试验研究

准东煤具有极易着火、极易燃尽的特性,燃烧性能优异,但具有严重的结渣、沾污特性。对某电厂350 MW机组锅炉进行了不同负荷段掺烧准东煤的试验,对不同负荷时燃用不同比例准东煤时锅炉炉膛及过热器、再热器管壁结渣及沾污情况进行了对比分析。通过试验掌握了锅炉在不同负荷段对掺烧不同比例准东煤的适应能力,为准东煤在电站锅炉的应用提供参考。     

燃煤电站锅炉添加MgO的效果与技术

前言在最近六年多的时期内,在燃煤电站锅炉中,广泛进行了通过化学处理减少燃烧过程中由SO_3引起的锅炉低温部的腐蚀沾污、酸性污物排出和过热器、再热器高温部结渣和沾污的研究。采用在液体中扩散活性极高的MgO添加剂,直接注入锅炉炉膛或与煤分别注入锅炉炉膛。     

五彩湾煤燃烧特性的试验研究

对五彩湾煤与乌东煤2种煤种及3种不同掺烧比例的混煤分别进行了物理化学特性分析、煤粉气流着火温度测试、一维火焰炉中燃烧与结渣试验以及200kW沾污试验台的沾污性能试验,并对各种混煤的着火、燃尽和结渣性能进行了评定.利用专家系统对试验煤样的主要特性进行了最终评价,并结合2种沾污性能判别指标对煤灰的沾污性能进行了验证,给出推荐的设计煤种和校核煤种.结果表明:混煤具有严重结渣倾向;五彩湾煤具有严重的沾污倾向,而乌东煤为低沾污倾向煤种,通过掺烧乌东煤可以减轻五彩湾煤的沾污;推荐选用五彩湾煤与乌东煤的掺烧比例为7∶3和5∶5的混煤1和混煤3分别作为设计煤种和校核煤种.     

600 MW偏转二次风系统锅炉炉内结渣特性的数值模拟

偏转二次风系统已广泛应用于大型四角切圆燃烧锅炉，用以报制炉内结渣，防止水冷壁高温腐蚀等。为降低炉膛出口扭转残余，通常采和下部二次风大角度正切、上部二次风和OFA风反切的布置方式。本文对某台采用偏转二次风系统的600MW燃煤四角切圆燃烧锅炉的炉内结渣过程进行模拟，对炉内气固相流动、温度场、气固相燃烧、固相向水冷的输运过程和灰粒在水冷壁上的附生长过程进行了数值模拟，结果表明，偏转二次风系统具有较强的防结渣性能，这一点也被锅炉的实际运行所证实。     

燃煤锅炉灰沉积物形成过程及机理综述

矿物质是引起锅炉受热面灰沉积的根本原因.综述了目前同内外关于煤中矿物质分类、组成、存在形态,以及在煤粉制备过程中的偏析、富集和在炉内燃烧火焰中的行为特征等方面的最新研究成果,着重分析了飞灰的形成、灰粒在炉内高温娴气中的输运和沉积特性.尤其对沾污和结渣的形成过程及机理进行了较为深入的分析,从而对自煤中矿物质到锅炉受热面灰沉积的整个形成过程有一个全面的认识和了解.     

1000MW塔式锅炉燃烧结渣定量评价的数值研究

以某1 000MW塔式锅炉为研究对象,模拟了炉内煤粉燃烧过程,获得了炉内速度场和温度场,梳理汇总了包含碰撞壁面的颗粒质量、壁面结渣概率和结渣增长率等参数的结渣评价模型,基于炉内的燃烧数值模拟结果,给出了炉内煤粉颗粒燃烧后碰撞壁面的质量、壁面结渣概率和结渣增长率,对塔式锅炉进行了较为细致的结渣评价。结果表明:该塔式锅炉结渣概率较大区域主要分布在燃烧器区域及其下游和分离燃尽风(SOFA)的下游区域;壁面的结渣增长率在10-12 m/s的量级范围;相比于额定工况,该塔式锅炉70%负荷工况下可能结渣的区域缩小,结渣增长率也降低。     

300MW循环流化床锅炉准东高碱煤掺烧高岭土运行特性研究

准东高碱煤具有灰分低、挥发分高、燃烧反应性好、结渣沾污性强等特点。向准东高碱煤中掺烧一定比例的高岭土,可起到减轻沾污的作用。为研究循环流化床(CFB)锅炉准东高碱煤掺烧高岭土实炉运行特性,在1台300 MW CFB锅炉上开展了高岭土实炉掺烧试验,获得了不同高岭土掺烧比例下锅炉主要运行参数、环保参数及飞灰特性。结果表明:当高岭土掺烧比例达到30%时,CFB锅炉燃用准东煤整体上能够稳定运行;当高岭土掺烧比例不超过25%时,锅炉效率变化较小;实际运行中掺烧高岭土可有效抑制尾部烟道的结渣沾污现象,当高岭土掺烧比例达到15%后,飞灰特性已经趋于稳定。     

电厂锅炉水冷壁防护涂层的抗高温腐蚀性能研究

根据火电厂锅炉的运行工况,采用高温涂盐试验对高速电弧喷涂技术制备的FeCrAl涂层和高镍铬合金涂层进行耐高温腐蚀性能试验,并通过金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、能谱分析等手段对涂层在熔盐环境下腐蚀前、后的性能和腐蚀机理进行研究.结果表明,FeCrAl和高镍铬合金涂层均具有良好的抗高温腐蚀性能,非常适合于做火电厂锅炉水冷壁防护涂层.     

高碱煤碱金属迁移特性及其对受热面沾污行为的影响

对新疆某台燃用新疆某高碱煤锅炉炉内灰中主要元素及矿物质迁移转化规律进行了实验研究与分析测试。研究结果表明:煤中20%的Na2O和10%的SO3由锅炉底渣排出,而其余部分的Na2O和SO3则随炉内烟气以气态或固态形式进入锅炉受热面,并在末级过热器、末级再热器受热面上主要以Na_2SO_4、CaSO4以及Na-Al-Si等低温硅铝酸盐的形式存在,从而引发锅炉高温受热面发生严重沾污、结渣等问题;通过对锅炉受热面沾污层断面的SEM-EDX分析表明:Na、Fe、Ca、S等元素是引起煤灰初始沾污的主要元素;在致密的初始沾污层上由Na_2SO_4、CaSO4等组成的大量沾污层,约有50%~96.14%的Na和Ca在600℃~850℃温度区间被硫化,且由于Na+的活性高于Ca2+,相同温度下Na的硫化比例要比Ca的硫化比例要高,除非在温度较高的区域(1 429℃),由于Na的蒸发作用,导致Ca的硫化比例比Na的硫化比例要高。     

防水冷壁高温腐蚀的煤粉燃烧技术及工业性试验研究

通过对大型电站四角切圆煤粉燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀原因的分析,从燃烧的角度提出了水平浓淡分离、单喷嘴分级燃烧,以及通过一次风射流生而改善炉内燃烧两相流场,从而解决高温腐蚀的煤粉燃烧技术。结合在大型煤粉炉上的工业性试验研究,证明了水平浓淡工粉燃烧器具有较强的防水冷壁高温腐蚀及高效、低负荷稳燃、防结渣和低ＮＯｘ排放的性能。