煤和垃圾衍生燃料循环流化床混烧的试验研究

分别在热重分析仪和0.5MW循环流化床燃烧系统上进行了煤和垃圾衍生燃料混烧实验。热重试验表明:混烧过程中,两者基本上保持各自的燃烧特性,同时垃圾衍生燃料的加入能显著提高煤粉的燃烧性能。循环流化床试验表明:相对于煤粉单独燃烧,混烧能使整个炉膛的温度分布更均匀;垃圾衍生燃料的加入降低了CO、NO、N2O、SO2的排放,但却大大增加了烟气中HCl的浓度;垃圾衍生燃料中的钙基物质能对SO2起到脱除作用,同时HCl的存在会促进钙基物质与SO2的反应;在混烧情况下,随着床层温度的升高,N、S、Cl等元素对气相污染物的转化率增加,同时,钙基物质对酸性气体SO2、HCl的脱除反应受到抑制,因此烟气中的NO、SO2、HCl等污染物浓度增加。     

垃圾焚烧循环流化床锅炉的运行性能

对一台75 t/h垃圾焚烧循环流化床(CFB)锅炉的运行性能进行测试,得到锅炉床温、床压降、循环量、飞灰含碳量、底渣含碳量、排烟热损失、锅炉热效率随垃圾掺烧量的变化规律。随垃圾掺烧量的增大,床温降低,床压降和循环量升高,飞灰含碳量、底渣含碳量、排烟热损失增大,锅炉热效率降低。     

流化床中典型垃圾组分与煤混烧时HCl排放和脱除研究

城市生活垃圾焚烧被广泛应用的同时，其中产生的有害气体(HCl、SO2、NOx、CO)也不容忽视。为了研究垃圾在燃烧时HCl的排放及脱除特性，该文选取了几种典型的垃圾组分，在流化床上进行了实验，以分析其燃烧时Cl→HCl随温度的变化关系，以及HCl浓度对NO、SO2的影响，并且考察了加入钙基吸收剂后对HCl的脱除效果。结果表明：Cl→HCl的转化随温度升高而加速；随HCl浓度的升高，NO浓度呈下降趋势；SO2浓度变化呈抛物线形式；脱氯剂种类与脱氯剂添加量对脱氯效果有一定影响。     

流化床垃圾焚烧技术及其污染物排放特性

中国的城市生活垃圾成分复杂、热值低,采用流化床垃圾焚烧技术是一种有效的途径。系统地分析流化床垃圾焚烧炉技术特点,包括锅炉的结构特点和焚烧污染物控制,以及垃圾和煤流化床混烧技术优势,特别是煤与垃圾相对于纯烧垃圾可以有效地抑制和减少二噁英的生成和排放。对一台300 t/d的煤和垃圾混烧的流化床锅炉的排放特性进行了测试和分析,试验结果表明对于低热值的城市生活垃圾,流化床焚烧技术性具有明显优势,垃圾流化床焚烧炉混烧煤的污染物排放完全可以达到国家标准要求。     

垃圾与煤流化床混烧及其排放特性

系统地分析了流化床垃圾焚烧炉技术特点,包括锅炉的结构特点、焚烧污染物控制、以及垃圾和煤流化床混烧技术优势.垃圾和煤混烧可有效地抑制和减少二噁英的生成和排放.对1台300 t/d垃圾和煤混烧的流化床锅炉的排放特性进行了测试和分析,试验结果表明,垃圾和煤流化床混烧后污染物排放可以达到国家标准要求.     

燃煤循环流化床掺烧城市生活垃圾过程中酸性气体排放

在一燃煤循环流化床实验装置上进行了掺烧城市生活垃圾实验，主要研究了掺烧过程中酸性气体（NO、N2O、HCl和SO2）的排放。实验结果显示：加入城市生活垃圾（MSW）时，HCl排放量增加，NO和SO2的排放量减少，N2O随掺烧比R（MSW/Coal)增大先降低，随R-进一步增大，N2O排放浓度略有增加；当垃圾与煤掺烧比（R）不变时，温度增加，NO排放量增加，N2O非放减少，SO2和HCl排放浓度基本不变。采用前向神经网络模型预测NO排放随混合燃料的变化，当隐层单元数为9时，模拟值与实验值符合较好。     

燃用福建无烟煤CFB锅炉二次风率和上下二次风比的工业型试验

为研究燃烧福建煤CFB锅炉的最佳经济运行数据,通过对DG75/3.82-11型CFB锅炉进行了工业热态试验,测试二次风率和上下二次风比变化对锅炉运行经济性和环保特性的影响,结果发现:⑴维持过量空气系数和上、下二次风门开度不变,随着二次风率的增加,飞灰含碳量先下降后缓慢上升,炉渣含碳量小幅增加,灰渣比逐步减少且减幅收窄,CO排放浓度先减低再缓慢升高但变化量不大,SO2排放浓度略有升高,NOx排放浓度降低并趋于稳定;⑵保持过量空气系数和二次风率不变,随着上下二次风比的增加,飞灰含碳量先降低后缓慢升高,炉渣含碳量略有上升,灰渣比减少,SO2排放浓度小幅上升,NOx排放浓度降低;⑶过量空气系数较大时,对应的飞灰含碳量和炉渣含碳量较低,灰渣比较小,SO2排放浓度较小,NOx排放浓度较大。试验表明:对于燃用福建无烟煤的CFB锅炉,存在最佳二次风率和最佳上下二次风比,可使飞灰含碳量、炉渣含碳量、灰渣比等参数最佳,CO排放浓度、NOx排放浓度和SO2排放浓度也在合理的范围内。并经运行实践证明:保持二次风率在0.39～0.44、过量空气系数在1.25～1.30、上下二次风比为1.0～1.2之间,CFB锅炉的运行经济性和环保特性均可得到有效的保证。     

混烧高硫石油焦的CFB锅炉运行优化试验

为解决混烧高硫石油焦循环流化床(CFB)锅炉在运行中出现的飞灰含碳量高、锅炉效率下降、脱硫效率低等问题,在两台310t/h CFB锅炉上进行了运行试验,对过量空气系数、床温、Ca/S和焦煤比进行了调整。试验表明,过量的空气系数1.15～1.2,床温890～900℃,焦煤比2.5∶1～3∶1较为合理。在此基础上优化试验使锅炉飞灰含碳量较基准工况下降了8.85%,锅炉效率提高了2.35%,SO2排放浓度由834.42μL/L降至480μL/L。石灰石粒度对脱硫效率影响极大,运行中应严格保证设计的石灰石粒径分布,以提高脱硫剂利用率,保持较高的脱硫效率。     

循环流化床锅炉汞排放和吸附实验研究

选取一台有代表性的440 t/h循环流化床锅炉,运用美国环保署推荐的安大略法,现场测定了入炉煤、底渣、飞灰和烟气中的各种汞形态浓度,获得了循环流化床锅炉汞排放特性。结果表明,循环流化床锅炉烟气中主要是颗粒汞,静电除尘装置的脱汞效率达98%,烟气汞排放浓度为0.062 mg/m3,底渣中汞小于总汞的1%。飞灰对汞强烈的吸附作用主要归因于其较高的含碳量,其次与飞灰中碳的结构形式和烟气温度有关。大幅度提高飞灰含碳量并不能提高其汞吸附量。     

循环流化床锅炉燃用贫煤和无烟煤的运行优化分析

通过运行优化,能够使循环流化床(CFB)锅炉燃用低挥发分贫煤和无烟煤的飞灰含碳量控制在10%以内.分析了贫煤循环流化床锅炉燃料粒径分布,床压和一、二次风率对飞灰含碳量的影响.在燃用低挥发分贫煤和无烟煤时,控制入炉煤中小于100μm的颗粒所占比例,采用较低的床压和增加二次风的混合可降低飞灰含碳量.     

230t/h循环流化床锅炉燃烧石油焦的可行性试验研究

为将高硫分石油焦这一化工废料作为动力燃料进行资源回收利用，对循环流化床锅炉燃用石油焦和煤混合燃料、石油焦燃料进行试验研究，得到燃烧不同比例的石油焦和煤混合燃料下锅炉的运行特性。根据试验数据，着重分析燃烧稳定性、锅炉热效率和排放特性及脱硫效果的影响因素。结果表明，用循环流化床燃烧石油焦是完全可行的，对燃烧石油焦的循环流化床锅炉的设计和运行具有指导意义。     

CFB锅炉燃烧生物质及RDF燃料的广谱污染物排放研究

在热功率1MW的CFB燃烧试验台上对3类生物质和垃圾衍生燃料(refuse derived fuel,RDF)成型燃料进行试烧试验,对循环流化床锅炉燃用生物质及RDF燃料时污染物的排放特性进行了研究。结果表明:试验燃料NO_x排放浓度随温度和氧量的升高而增大。随着炉膛燃烧温度的升高N₂O排放量明显降低。设计燃料在床温860℃左右时,其SO₂排放量最低,自脱硫效率最高;脱硫效率随着Ca/S的增加而升高,到一定程度后,增长的速度趋缓;设计燃料按Ca/S=1.5添加生石灰粉脱硫,炉膛平均燃烧温度为880℃左右时,脱硫效率最高。试验典型工况烟气中二恶英类以及飞灰、底渣中的二恶英含量均满足国家的排放标准要求。     

水分对垃圾焚烧影响的实验研究

以层燃-流化复合垃圾焚烧为研究背景,利用实验方法,从垃圾干燥、层燃、流化燃烧3个方面研究了水分对垃圾焚烧过程的影响。垃圾中的过多水分导致垃圾的干燥过程延长,阻碍了垃圾的起燃,吸水性强的垃圾携带较多水分比吸水性弱的垃圾更能阻碍燃烧。在低温层燃状态下,因水煤气反应等作用,CO生成量随着含水率的增加而增加,高温下由于H2O能促进CO的氧化反应,CO随着含水率的增加而降低。高挥发分PVC、PS、木屑等燃料在层燃状态下可产生较高的CO。随着H2O的增加,N向NO、H向CH4的转化率多呈增加的趋势。而在流化燃烧状态下,随着水分的增加,CO降低,NO降低,表明H2O分子在流化床内对燃烧在机理上有强化作用。     

循环流化床锅炉燃烧福建无烟煤炉内脱硫对锅炉热效率及烟气中NO_X排放的影响

用石灰石作脱硫剂在一台35 t/h循环流化床锅炉上进行工业性脱硫试验,结果表明:①添加石灰石脱硫对氮氧化物排放的影响很微弱。在小钙硫比工况下,添加石灰石脱硫会使烟气中NOx排放量上升,但升幅平缓。在大钙硫比情况下(Ca/S>3.0),加入石灰石后使得烟气中的NOx排放量有所下降;②在钙硫比较小的工况下,添加石灰石脱硫会降低烟气中CO的排放浓度,但降幅受钙硫比和石灰石颗粒度分布的影响不明显。在上述大钙硫比工况下,添加石灰石脱硫的前期反而会使烟气中CO的排放浓度升高;③锅炉的飞灰含碳量在添加石灰石脱硫后略有增加,而且添加细颗粒石灰石比添加粗颗粒石灰石时增加更多。另外,添加细颗粒石灰石脱硫还会使炉渣的含碳量同时增加;④由于脱硫效率不高,添加石灰石后使得炉膛内热容量减少并使锅炉的热效率有微小的下降。     

O2/CO2气氛下燃煤NO排放特性的实验研究

在沉降炉上通过在线烟气分析仪研究了燃烧气氛、CO2浓度、温度及燃料/氧气化学当量比对O2/CO2气氛下燃煤NO排放的影响规律。结果表明,O2/CO2气氛下NO的排放浓度总小于O2/N2气氛下的情况,在无烟气再循环的情况下降幅约为20%~40%。2种气氛下NO的沿程析出均表现出类似的规律,但因煤质而有所不同。随着进气中CO2浓度的增加,NO的排放浓度呈现降低的趋势。与21%O2/ 79%Ar气氛下相比,21%O2/79%CO2气氛下NO排放浓度的降幅在30%~50%。随着温度的增加,2种气氛下NO的排放浓度均增加。随着燃料/氧气化学当量比(f)的增加,NO排放浓度呈现出先增加后降低的趋势,其最大排放浓度均出现在f=0.8左右;在f远大于1的富燃料区,2种气氛下NO的排放浓度基本可以降到一致的水平。     

循环流化床锅炉污染物排放规律的热态研究

在工业规模的循环流化床锅炉上热态测试燃煤污染物排放的规律,研究燃烧过程中一次风率、床温、Ｃａ／Ｓ比、负荷、循环量等因素对 ＳＯ_２、ＮＯ_Ｘ、ＣＯ的排放量及飞灰含碳量的影响．     

循环流化床焚烧固体废弃物床内结焦特性研究

对循环流化床燃烧过程床内结焦机理分析的基础上,针对某台45t/h循环流化床固体废弃物焚烧炉运行初期出现的床内结焦,应用煤结焦判据分析了混合燃料的结焦倾向性,讨论了焚烧炉床内结焦的形成特性,分析了造成床内结焦的主要原因,提出了消除结焦的技术措施。     

循环流化床锅炉低温烟气余热回收工艺参数研究

循环流化床(Circulating Fluidized Bed,CFB)锅炉内石灰石脱硫技术的应用为低温烟气余热的深度回收创造了条件。以东方电厂490 t/h CFB锅炉为研究对象,提出了采用两级烟气冷却器深度回收低温烟气余热的工艺,分析了锅炉低温烟气特性,研究了烟气含湿量、酸露点和排烟温度等参数的关联特性。计算表明,低温烟气余热深度回收工艺排烟温度为40℃。研究结果可为CFB锅炉低温烟气余热深度回收工艺优化提供数据支持。     

城市固体垃圾床层内燃烧过程数值模拟

采用数值模拟方法对城市固体垃圾在床层内燃烧过程进行模拟计算，分别对床层内气固两相介质建立能量、质量和动量守恒控制方程，固相中水分蒸发、挥发分析出、焦炭气化燃烧速率由床层当地热物性及环境参数确定，床层高度变化由燃烧反应速率及物料热物性参数计算得出。计算结果与实验值比较分析表明，总体上模拟结果与实验值吻合很好，数值模型能够准确地预报床层失重、料层燃烧中段近似为一常数的燃烧速率，料层水分蒸发所需的时间占整个焚烧实验时间的2/3。模拟计算得出床层表面产生气的体变化趋势能反映垃圾燃烧进程, O2和CO2模拟结果与实验值吻合较CO要好。计算结果为研究垃圾在床层内燃烧过程的和炉排优化设计提供参考。