秸秆燃料特性对炉内结渣的影响分析

秸秆锅炉在运行中,由于燃料所含碱金属成分较高,较易引起受热面的结渣沉积,影响锅炉的安全运行.结合秸秆锅炉燃烧特点和秸秆燃料特性,并根据工程实际,就秸秆燃料燃烧过程中的结渣机理、结渣部位,以及结渣特性的评判方法进行分析.此外,得出了生物质灰熔融的特性曲线,以及碱金属所占灰成分比重.     

煤粉锅炉结渣机理的分析

从煤灰渣份及结渣过程入手,分析煤中矿物质成分、锅炉设计特性及运行工况对结渣的影响,从而提出相应的防止措施。     

过量空气系数对准东煤结渣特性的影响

为深入认识准东煤的结渣特性,改善燃用准东煤的锅炉结渣问题,采用多反应控制段携带流反应器模拟真实煤粉锅炉中的空气分级燃烧情况,研究空气分级条件下过量空气系数对准东煤结渣特性的影响规律.采用XRD与SEMEDX对灰渣在高温条件下的熔融特性与微观形貌进行分析,并取灰样分析其燃尽率.实验结果表明:准东煤在炉膛温度为1 250℃时具有很好的燃尽效果,燃尽率达到99%以上.过量空气系数在0.7~1.2时对燃尽效果影响不明显.随着主燃区过量空气系数的升高,莫来石含量逐渐增大,结渣逐渐减轻;灰渣中Si、Fe、Na富集明显,Al含量较低,结渣较强;主燃区过量空气系数较低时,灰中铁的硅铝酸盐容易形成低温共熔体,导致结渣加重.为避免严重结渣应该使主燃区过量空气系数大于0.7,同时可以通过掺配含铁量较低的煤来减轻准东煤的结渣.     

基于图像处理的灰渣温度场及生长特性

为了研究煤结渣问题,通过在一维炉试验台上采用定制的CCD摄像系统完成结渣试验,获取煤结渣过程的图像信息.对获取的图像进行图像处理得到灰渣厚度信息,应用双色法提取结渣棒上灰渣的温度场信息.通过对所有信息进行处理和分析可知,试验中灰渣的生长过程可以明显分为不同阶段,不同阶段灰渣的生长对结渣棒热流密度的影响差异很大;灰渣厚度参数的变化是一个从快速增长直至某一稳态附近小幅波动的过程;不同时刻的灰渣表面温度场表现出灰渣温度由外向内逐渐降低的趋势,呈现出较强的层次性.     

生物质秸秆与神府烟煤掺烧结渣特性的在线监测

利用自主开发的在线监测系统，在50 kW的下行炉探究2种生物质秸秆与神府烟煤掺烧的结渣特性. 结果表明，随着生物质秸秆的掺烧，灰渣的稳定厚度增加，稳定热流减小. 当掺烧玉米秸秆质量分数为0%、6.7%、15%、22%时，相应的灰渣稳定厚度为1.37、2.51、5.21、5.38 mm，稳定相对热流密度为0.44、0.42、0.37、0.35. 当掺烧花生秸秆质量分数为6.7%、15%、22%时，相应的灰渣稳定厚度为3.37、3.89、5.33 mm，稳定相对热流密度为0.39、0.36、0.30. 利用热力学计算软件Factsage进行化学平衡计算发现，随着秸秆掺烧比例的增加，灰中熔融相的质量分数增加. 用4种结渣指数对生物质掺烧结渣进行预判，碱酸比的预测最准确.     

秸秆生物质燃料燃烧特性分析

通过分析秸秆生物质燃料与煤炭燃料燃烧特性,找出影响其安全稳定燃烧的因素,并比较了具有代表性的秸秆生物质的结渣特性,总结了主要碱金属以及氯对于生物质燃烧设备所产生的不利影响,并提出了相应的对策.     

成灰温度对生物质与煤混烧中灰熔融性的影响

燃料的灰熔融性对受热面的结渣起着关键作用.生物质与煤的灰熔融性测定借用煤的测定标准,难以真实评判灰的熔融特性.在不同成灰温度下,利用HR-3C灰熔融性测定仪,以稻秆、白杨木屑、稻壳和煤在不同配比下混合燃烧的灰分作为研究对象,研究了成灰温度对生物质与煤混合燃烧的熔融特性.研究表明：不同的成灰温度对生物质与煤混合燃料的灰熔融性特征参数有着明显的影响,根据生物质中无机元素的特性和实际锅炉燃烧情况,对生物质与煤混燃成灰方法,借用ASTM E1755-01规定的低温成灰标准更能够准确反应其灰的熔融性.     

成灰温度对生物质与煤混烧中灰熔融性的影响

燃料的灰熔融性对受热面的结渣起着关键作用.生物质与煤的灰熔融性测定借用煤的测定标准,难以真实评判灰的熔融特性.在不同成灰温度下,利用HR-3C灰熔融性测定仪,以稻秆、白杨木屑、稻壳和煤在不同配比下混合燃烧的灰分作为研究对象,研究了成灰温度对生物质与煤混合燃烧的熔融特性.研究表明:不同的成灰温度对生物质与煤混合燃料的灰熔融性特征参数有着明显的影响,根据生物质中无机元素的特性和实际锅炉燃烧情况,对生物质与煤混燃成灰方法,借用ASTM E1755-01规定的低温成灰标准更能够准确反应其灰的熔融性.     

一维炉系统的测试实验

一维炉是一种研究煤的热解燃烧和结渣等方面的实验系统,可用于模拟电厂煤粉的燃烧特性。以元宝山褐煤为燃料,介绍了一维炉的结构和功能,并对系统的可靠性进行了验证,利用烟气分析仪及热重分析仪对燃烧后的尾部烟气及灰渣进行了分析测定。结果表明:尾部烟气含氧量与灰渣可燃部分剩余量均在理论计算值的误差允许范围内,说明一维炉密封良好,系统内各部分正常运行,对维炉的调试和研究具有一定的参考意义。     

桦甸油页岩及其半焦基础特性分析

对油页岩及其半焦基础特性进行了研究并进行了比较,这包括它们的密度、含油率、灰渣成分、灰熔融温度、可磨性、半焦的浸水及干燥实验、页岩油油品分析和瓦斯气体分析。结果表明,桦甸油页岩是一种高灰分、高挥发分、低热值和具有中等结渣倾向的劣质燃料,不同矿区的油页岩的品质有区别;油页岩和半焦在灰渣成分、灰熔融温度含量方面表现出了很大的相似性。对页岩油的密度、粘度、凝点、馏程等进行了测定,并对瓦斯气体的成分进行了分析。     

FW型W火焰锅炉的结渣特点与防治对策

针对FW型W火焰锅炉侧墙卫燃带等处容易结渣的问题,通过对温度场模拟从理论上分析了该炉型的结渣特性;从实际运行的角度,分析了该炉型的结渣原因,并提出了防治的措施.实验结果表明,采取这些措施可以消除或极大程度上缓解炉膛结渣.     

沸腾锅炉和煤粉锅炉的结渣及防治

本文从锅炉结渣的机理着手 ,分析了煤的结渣特性 ,列举了影响锅炉结渣的各种因素 ,在此基础上阐述了锅炉结渣的防治措施和方法。     

电站锅炉燃用高碱煤对燃烧特性影响研究

以某1 000MW超临界塔式电站锅炉为研究对象,采用数值模拟的方法研究了锅炉燃用高碱煤对炉内燃烧特性和结渣特性的影响。使用CFD模拟软件对炉内燃烧过程进行了三维稳态燃烧模拟,并对掺烧不同比例准东煤后的炉内温度场和结焦率等指标进行了比较分析。结果表明,随着高碱煤掺混比例的提高,炉内温度水平逐渐下降,当掺混比例较高时,炉内温度水平已难以匹配正常燃烧的条件。更改煤粉平均粒径的模拟结果表明,粒径和掺混比例都与炉内结渣特性有着较强的关联,这是由不同掺混比例下粒径改变后对于碰壁情况与温度水平的两方面共同作用导致的。     

水平浓淡燃烧器减轻炉内结焦的机理分析

锅炉燃烧劣质煤时易产生的问题是燃烧效率低、燃烧不稳定易灭火、炉内易结焦、高温腐蚀及大气污染严重。直流浓淡燃烧器能够形成高浓度煤粉 ,具有稳定燃烧、降低 NOx 和 SOx 排放量的优点。垂直浓淡 ( PM、FW)燃烧器在运行中易出现结焦和高温腐蚀问题 ,而水平浓淡燃烧器却能防止炉内结焦及高温腐蚀的产生。本文通过双通道直流浓淡燃烧器的工作原理及应用的实例加以论述水平浓淡燃烧器在防止结焦方面比垂直浓淡燃烧器优越     

煤粉锅炉低负荷水冷壁结焦问题研究

对于燃用神华类易结焦煤种,持续低负荷工况下水冷壁会发生结焦问题,主要原因是此阶段大幅降低的烟温导致热风温度过低,使制粉干燥能力及炉膛燃烧环境变差,而未经充分干燥的煤粉颗粒进入炉膛后,因着火点滞后及燃烧速率低,较大的未燃烬的煤粉极易被甩到水冷壁上而导致结焦.采用广义回热技术,可以显著提高低负荷下热风温度等,从根本上解决了低负荷下水冷壁的结焦问题,提高了机组的安全性.     

Lowering ash slagging and fouling tendency of high-alkali coal by hydrothermal pretreatment

High-alkali species in coal are notorious for causing ash slagging and fouling incidents. In this paper, four high-alkali coals were individually subject to hydrothermal pretreatment(HTP), within a batch-type autoclave at 300 °C for 1 h, and the treated coals were analyzed, along with the oxygen-containing functional groups determined by Fourier transform infrared spectrometer(FT-IR). Then the alkali species and other components in the coal ash were quantified by X-ray fluorescence(XRF) for evaluating the ash slagging and fouling tendency. Apart from this, FactSage was adopted to simulate the occurrence and transformation of alkali species during coal thermal conversion ending at various temperatures. The findings indicate that the treated coals are superior to the parent ones in terms of certain remarkable changes via HTP. The moisture, oxygen and sulfur of the hydrothermally treated coals decline obviously, while the calorific value rises sharply. HTP could reduce the alkali species to less than 2%(%, by weight, equivalent to Na_2 O in dry ash), with a maximum removal ratio of 88.9%, lowering the ash slagging and fouling tendency. The proposed mechanism of HTP was that the alkali species in coal matrix became released due to the breakage of the coal functional groups and micropores during HTP.     

1 000 MW超超临界锅炉高温纳米陶瓷涂层改造实践

为解决安徽某电厂超超临界高参数机组煤粉锅炉受热面高温区域沾污结渣和高温腐蚀问题,对机组高温受热面沾污结渣和高温腐蚀严重区域进行了高温纳米陶瓷涂层改造。改造后,喷涂区域沾污结渣和高温腐蚀情况明显减轻,锅炉运行的安全性明显提升,锅炉热效率提高了0.4%,改造投入198万元,年节省燃料成本413万元,不到半年即可收回成本,技术经济性良好。     

燃煤锅炉炉内结渣对炉膛出口温度影响的研究

以山东某发电厂328.5MW锅炉为研究对象,根据其结构参数、运行参数,利用FLUENT数值计算软件对其在BMCR工况下炉膛内布置吹灰器区域不同部位结渣的工况进行数值模拟。根据选定的数学模型和计算方法,经过大量数值计算,得到了该炉炉膛布置吹灰器区域不同壁面温度条件下炉膛出口温度的变化规律,并利用数值模拟所得炉膛出口烟气温度,根据1973年锅炉机组热力计算标准对炉膛出口处布置的高温受热面的左右侧出口处可监测温度参数进行热力计算。结果显示,工质与管壁温度左右侧差值的变化可以比较明显的监测左侧墙与右侧墙的结渣趋势,对于前墙、后墙以及沿高度方向的结渣趋势的监测存在一定的难度。