富氧燃煤锅炉再循环方式对烟气酸露点的影响

以某600 MW富氧燃煤锅炉为例,对其在3种不同再循环方式下烟气中H2O和SO2体积分数的变化进行了计算与分析,预测了烟气酸露点,并分析了再循环方式对尾部受热面低温腐蚀的影响.结果表明:富氧燃烧下烟气的酸露点比空气状况下高15K左右;再循环方式中脱硫脱水处理过程对烟气中H2O和SO2体积分数影响明显;3种再循环方式下烟气酸露点最大差值可高达11K;烟气酸露点随一次循环烟气比的增加呈下降趋势.     

烟气循环方式对SO_3生成的影响

基于化学反应动力学计算方法研究了富氧燃烧中不同循环方式对SO3生成的影响.结果表明:富氧燃烧方式下SO3体积分数急剧增大,其中湿烟气循环方式下的SO3体积分数最大;增大初始O2、SO2和H2O体积分数,增加了燃烧过程O、OH和HOSO2等自由基的浓度,促进了SO3的生成;SO3生成率随初始SO2体积分数的增大而减小,随初始O2体积分数和初始H2O体积分数的增大而增大;富氧燃烧导致烟气酸露点普遍升高,其中湿烟气循环方式下烟气酸露点最高,对烟气进行脱硫或者脱水处理,能够有效降低烟气酸露点.     

电站锅炉回转式空气预热器低温腐蚀研究

电厂燃煤含硫,易造成回转式空气预热器低温腐蚀。依据燃料工业分析得到的煤质成分计算出烟气中SO3浓度和酸露点温度,并依据SCR脱硝装置中SO2催化氧化转化率对酸露点温度进行修正。根据换热器传热计算原理计算出空气预热器冷段入口壁面平均温度和壁面最低温度,据此分析空气预热器的腐蚀情况,并调整配煤降低酸露点温度,保护空气预热器,提高锅炉效率,降低运行费用。     

锅炉烟气低温腐蚀的理论研究和工程实践

从锅炉烟气低温腐蚀的机理、模拟试验和工程实践等多方面论述了烟气低温腐蚀的实质和现状,指出烟气是否会结露与烟气温度本身关系不大,而是取决于锅炉低温受热面金属壁温与烟气酸露点温度,提出了新的计算烟气酸露点温度的经验公式和理论上控制烟气低温腐蚀的措施.结果表明：采用新提出的烟气露点温度经验公式计算得到的烟气酸露点温度,能比较准确地判断烟气结露和低温腐蚀情况;只要能保证锅炉低温受热面金属壁温高于烟气酸露点温度,烟气温度降低到80~98℃是完全可行的.     

1000MW超超临界塔式锅炉NO_x排放特性试验研究

对某电厂1 000MW超超临界塔式锅炉进行了燃烧优化调整试验,分析了省煤器出口O2体积分数、机组负荷、二次风配风方式、紧凑燃尽风(CCOFA)风量、分离燃尽风(SOFA)风量及磨煤机组合方式等因素对锅炉燃烧及NOx排放特性的影响.结果表明:省煤器出口O2体积分数和机组负荷对锅炉热效率和NOx排放质量浓度有较大的影响;随着省煤器出口O2体积分数的增加,NOx排放质量浓度显著上升;随着机组负荷的降低,NOx排放质量浓度先降低后升高,锅炉热效率则先升高后降低;通过设置合理的二次风配风方式、CCOFA和SOFA风量比例以及磨煤机组合方式,既可以提高锅炉热效率又可以降低NOx排放质量浓度.     

低负荷烟气再循环对煤粉锅炉燃烧及NOx排放的影响

以某330 MW锅炉结构参数和低负荷运行参数为依据,针对低负荷下不同烟气循环率对炉膛内截面平均温度、O2体积分数、CO体积分数以及NOx排放质量浓度的影响进行模拟分析.结果表明:低负荷下采用一次风烟气再循环能有效降低锅炉NOx排放质量浓度;随着烟气循环率的提高,炉膛内截面平均温度逐渐降低,CO体积分数逐渐减小,NOx排放质量浓度降低;与无烟气再循环相比,烟气循环率为15％时NOx排放质量浓度降低67.88 mg/m3,NOx减排效率提高20.36％.     

富氧燃烧烟气循环过程建模及燃烧产物体积变化特性研究

以300MW煤粉锅炉为例,详细计算并分析比较了烟气再循环方式及锅炉漏风系数对富氧燃烧锅炉燃烧产物成分变化规律。根据富氧燃烧不同烟气再循环方式,建立了富氧燃烧循环过程中各燃烧产物的体积计算模型并运用流程迭代的方法对燃烧产物中各组分体积做了详细计算。模型计算结果表明,炉膛出口燃烧产物中氧气和氮气的份额主要受漏风系数的影响,而水蒸气和二氧化碳的份额主要受烟气再循环方式的影响。所得研究结果对富氧燃烧锅炉受热面设计布置有着重要意义。     

200MW富氧燃煤锅炉传热特性研究

对常规空气燃烧传热计算方法进行了修正,使其适用于富氧燃烧方式,并对灰气体加权模型(WSGG)的参数进行优化和修正,得到了烟气发射率与温度、辐射层有效厚度和分压比的关系;以美国国家标准技术局(NIST)数据库数据为标准,对富氧燃烧方式下烟气各组分的导热系数、运动黏度和普朗特数等物性参数进行拟合,采取先组分后混合的方式对对流传热计算方法进行了改进,并对200 MW富氧燃煤锅炉进行传热性能研究.结果表明:富氧燃烧方式下烟气中CO2物性参数的拟合结果与真实值的误差小于0.61％;在富氧燃烧干循环26％O2体积分数、湿循环29 ％O2体积分数下,各受热面的吸热量和出口烟气温度等主要参数均能与空气燃烧方式下的对应参数较好吻合,基本可以达到同一锅炉系统2种燃烧方式的兼容运行.     

基于F级燃气轮机烟气再循环系统的分析

分析了烟气再循环技术直接应用于F级燃气轮机联合循环时对燃气热力循环参数的影响.对比分析了余热锅炉后排气分别按照无烟气循环和烟气再循环比例为10%、20%和30%的工况,烟气再循环在联合循环条件下燃气轮机进口温度与进口氧体积分数的变化趋势,以及不同烟气再循环比例条件下联合循环出力的变化趋势;计算了不同负荷条件下烟气再循环对燃气轮机本体透平进口温度及排气温度的影响;分析了烟气再循环对潜在CO_2捕集的优势.结果表明:烟气再循环可在部分负荷下提升联合循环效率,并且有助于CO_2捕集.     

避免锅炉尾部受热面低温腐蚀的方法与锅炉结构的研究

文中论述了锅炉尾部低温腐蚀形成的原因以及危害,提出一种使用“水-风”换热系统来进行防腐的方法,该系统包括空气预热器与烟气冷却器,空气预热器将锅炉给水中的热量传给助燃空气,烟气通过五级烟气冷却器后温度降至高于烟气露点的135. 6℃,避免了烟气中的SO2与水蒸汽形成H2SO3,从而解决锅炉尾部低温腐蚀的问题,该系统经热平衡计算检验,符合锅炉设计准则。     

富氧燃煤锅炉烟气再循环方式选择与水分平衡计算

在不同的二次烟气再循环方式下,以300 MW富氧燃烧锅炉机组为例,对分别采用直接接触式冷却器（DCC）进行烟气脱水和湿式脱硫（FGD）与DCC串联进行烟气脱硫及脱水的富氧燃烧系统详细计算并比较了烟气中水蒸气体积分数的变化,并计算和比较了各种布置方式下的风机功耗.结果表明：单独采用DCC脱水情况下,锅炉烟气水蒸气体积分数比空气燃烧方式下高10%-15%;二次循环烟气脱水时,锅炉烟气中的水蒸气含量比空气燃烧方式下高约3%;FGD与DCC串联布置时的锅炉流通烟气水蒸气含量略高于采用单独DCC时二次循环烟气脱水的水蒸气含量;电厂循环水温度为30℃时,DCC出口烟气理论水蒸气体积分数为4.28%;单独采用DCC脱水的干烟气循环方式的风机总电耗最小.     

燃煤烟气降温除尘过程中SO_3浓度的浓淡分离现象及对酸露点温度影响的分析

在锅炉尾部烟道采用低低温电除尘器及低温省煤器实现节能减排的同时,如何评估低温腐蚀风险的大小,是目前存在有争议的一个问题。根据试验资料和理论分析,提出在燃煤锅炉烟气降温除尘过程中SO3浓度浓淡分离的理念,并建立了物理模型,据此论证了燃煤锅炉烟气降温除尘过程中烟温与壁面酸露点温度同步下降、在降低到一定烟温水平条件下低温腐蚀风险并不增大这一论点的合理性;并指出现行文献中关于在电除尘器下游因飞灰浓度大幅减低必将带来极大低温腐蚀风险的结论需要结合降温条件进一步商榷和澄清。     

不同烟气再循环方式下富氧燃煤锅炉的经济性分析

以300MW富氧燃煤锅炉为例,详细计算并比较了不同烟气再循环方式下锅炉的排烟损失及辅机的功耗,分析了不同配置的烟气再循环方式对富氧燃煤锅炉系统经济性的影响.结果表明：FGD与DCC串联布置的湿烟气循环方式（二次循环烟气不脱硫也不脱水）锅炉的排烟损失最低（5.6%）,辅机的功耗最高（14MW）;单独DCC布置干烟气循环方式锅炉的排烟损失最高（7.56%）,辅机的功耗最低（13.23MW）.     

富氧燃烧烟气焓温特性分析

针对富氧燃烧锅炉增加了尾部再循环烟气和空气分离单元抽取的氧气特点,比较了常规空气燃烧锅炉焓温表计算方法与富氧燃烧方式下焓温表计算内容的区别,分析了富氧燃烧锅炉循环烟气焓、分离氧气焓和炉膛进口热燃烧气焓随氧气的体积分数变化的特性,给出了富氧燃烧锅炉烟气焓温表的计算方法,为富氧锅炉热力计算提供了理论依据.     

烟气酸露点的测量与计算关联式的修正

为防止结露腐蚀粘污,一般排烟温度均要求高于烟气酸露点,为了进一步提高能源利用率,希望进一步降低排烟温度,这就要求烟气酸露点的确定更加精确。目前国内外酸露点的计算结果普遍偏高。分析了影响烟气酸露点的因素,通过自己设计的烟气酸露点测量装置,开发的利用饱和NaHSO3溶液吸收SO3的测量方法,对实际运行锅炉进行测试,提出了考虑烟气中SO3的浓度的酸露点关联式。     

烟气酸露点温度的影响因素及其计算方法

确定烟气露点温度，已成为避免低温受热面造成腐蚀、增加锅炉运行安全性和提高锅炉效率的关键所在。文章对影响烟气酸露点的主要因素进行了分析，对几种烟气酸露点温度的计算方法进行了对比和评价，并依据酸露点的图表数据，拟合出烟气露点计算方程。     

烟气再循环对1000MW超超临界二次再热锅炉燃烧的影响

以某1 000 MW超超临界二次再热锅炉为例,采用数值模拟与炉膛分区段热力计算相结合的方法,研究了不同负荷下再循环烟气量对炉膛内部温度场、各气体组分的浓度场及NO_x生成的影响。结果表明:引入再循环烟气后,在锅炉最大连续蒸发量(BMCR)负荷下烟气再循环率在0%～15%内每增加5%,可使屏底烟温平均下降约4.7 K,屏底O_2体积分数下降4.1%,CO体积分数上升31.81%,NO体积分数下降6.2%;随着负荷降低,在相同再循环率下,屏底烟温下降幅度增大,屏底O_2体积分数下降幅度和CO体积分数上升幅度均减小。     

氧活性粒子注入烟道中脱除SO2的研究

为解决目前石灰石-石膏湿法烟气脱硫(FGD)存在的投资和运行费用高、占地面积大、产生大量污水及低质硫酸钙等问题,将小流量高浓度氧活性粒子和HO2-引发剂分别注入烟道中,与烟气中水反应生成·OH,并在无吸收剂、催化剂及其他技术协同作用下,利用·OH氧化脱除大流量烟气量中的微量SO2并生成H2SO4.结果表明:氧活性粒子与SO2的物质的量比n=4时,SO2脱除率达到94.6%,回收酸液中SO42-回收率达到28.8%;烟气温度每升高10 K,脱硫率降低5%左右;O2体积分数成倍变化对脱硫率影响甚微;当H2O体积分数大于9%时基本满足了脱硫要求.     

分离燃尽风对贫煤锅炉CO和H2S生成特性的影响

以低氮燃烧改造后的某330 MW四角切圆贫煤锅炉为研究对象,采用数值模拟研究了300 MW负荷下分离燃尽风率对炉内燃烧速度场、温度场、CO体积分数场、O2体积分数场、H2S体积分数场及炉膛出口参数的影响,并将模拟结果与试验结果进行对比分析.结果 表明:分离燃尽风率对锅炉燃烧特性以及CO、H2S的生成特性具有重要影响;随着分离燃尽风率的增大,炉膛出口CO体积分数升高,出口NOx质量浓度降低;减小分离燃尽风率有利于抑制炉内高温腐蚀和结渣的发生;综合考虑锅炉运行安全性、经济性及NOx生成特性多种因素后,燃尽风率设置为25％较为合适.     

燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉烟气酸露点温度计算

为了推进节能减排,在避免锅炉低温受热面腐蚀的前提下,进一步降低排烟温度,提高锅炉运行的安全性和经济性,对影响余热锅炉烟气酸露点的主要因素进行了分析,并通过对几种烟气酸露点温度计算方法的比较和评价,最终确定了适合燃气-蒸汽联合循环机组中余热锅炉烟气酸露点温度的计算方法及结果,并为日常运行中余热锅炉排烟温度的控制提供了依据。