燃煤屑锅炉的新设计

在美国宾夕法尼亚无烟煤矿区提出燃烧高灰废煤屑,这对于许多电厂具有极其深远的意义。回收的煤屑是无烟煤生产过程中的副产品。直至今天为止,还没有一个电厂考虑燃烧这类燃料。原因是它含灰量高,含50～65％灰(重量比);热值低,低于1164kJ/kg(500Btu/1b)。商业化循环流化床(CFB)锅炉的出现,使电厂燃煤屑的发展有了可能,然而物料处理设备仍出现困难而要求范围较广的维修。     

燃煤的一次破碎_成灰和燃烬特性实验研究

煤的一次破碎、成灰和燃烬特性对循环流化床的物料平衡和燃烧有着重要的影响。本研究通过实验,研究了内蒙褐煤、平朔混煤、朔州贫煤和郑州烟煤的一次破碎、成灰和燃烬特性,给出了各煤种破碎前后、成灰后的颗粒粒度分布和燃烬曲线。计算了各煤质的粒度变化率,得到了能够满足工业预测的煤颗粒一次破碎后的平均粒径的关联式。实验结果显示,不同煤种的一次破碎、成灰和燃烬特性差别较大。挥发分高、灰分低和固定碳含量高的煤种的一次破碎程度高;给煤中粗颗粒质量份额越多,一次破碎程度越高,粒度分布率越小;挥发分较大的煤质,其成灰中的细灰质量份额较大;内蒙褐煤的燃烧速率最大,燃烬时间较短,约为30 min;郑州烟煤的燃烬时间约25 min;平朔混煤和朔州贫煤的燃烬时间约为45 min。     

高钙低钠低品位煤矿物质的炉内特性

美国东部Wyoming Powder RiverBa-sin(以下称PRB)次烟煤含较低的硫、钠、氮和灰、高的钙;是低SO_2排放和按标准沾污结渣指数属沾污结渣趋势最小的煤资源.元素成分十分类似于褐煤,但由于有机钙钠总量、相对浓度差异、矿物质形状的不同以及矿物质结合的微妙变化,它们的燃烧特性大不相同,明显影响烧燃过程中矿物质挥发     

加拿大低质煤的储量、转换和利用

加拿大已探明的褐煤和和次烟煤储量,保守地估算分别也有35亿吨及300亿吨。大部分次烟煤蕴藏在靠近Alberta省平原地区,目前开采成本约为8.00加元/吨。1980年全国生产低质煤大约为一千六百万吨,到2000年时,估计可提高到八千万吨以上。现在需求量的95％左右用于发电,但是在未来的20年内,随着工业上出现的热能转换与利用过程的成熟,这个百分数将会有所下降。两个大型坑口电站的设计正在积极进行之中:一个在British Columbia省的HatCreek;另一个在Ontario的Jame Bay南面。在Alberta,Saskatchewan及Ontario等省,燃用低质煤的新电站将使发电能力从1980年的395万千瓦增加到1982年的550万千瓦。     

煤粉热解组分析出特性的实验研究和DAEM模拟

为研究煤粉热解各组分的析出特性,在TGA-FTIR联用实验台上对宝日希勒褐煤和包头烟煤进行了热解实验研究,对CH4、CO2、CO和HCN进行了测量,并对采用分布活化能模型(DAEM)模拟总体挥发分和各组分的析出进行了分析.结果表明,CH4的析出浓度曲线呈对称的单峰分布,而CO、CO2和HCN的析出浓度曲线不规则,DAEM模型可适用于整体挥发分的模拟,也可时CH4的析出进行较准确的模拟和预测,但不适用于CO、CO2和HCN的模拟.CH4、CO2、CO和HCN析出温度主要由各自官能团分解键能决定.宝日希勒褐煤总体挥发分含量高于包头褐煤,然而挥发分中CH4和HCN的含量低于包头烟煤.     

三菱重工的250MW IGCC示范电厂计划于2007年中期试验

日本的清洁煤发电研究开发公司正准备在Nakoso电站投运采用吹空气的煤气化炉的250MWIGCC发电设备。该发电设备大致是按照半商业规模设计和制造,是作为示范机组用来证明新一代吹空气的气化炉商业电厂技术。该电厂使用次烟煤供料和135Btu/scf(5030kJ/Nm3)的合成气时,额定输出功率220MW,LHV效率42%。该设备主要包括烧合成气并抽取空气的M701DA燃气轮机、余热锅炉和汽轮机三大主机。该电站应用干供料的吹空气的气化炉,煤处理能力为1700t/d,采用膜状水冷壁,无耐火砖内衬,冷煤气净化。该电厂应用选择催化还原设备(SCR)使NOx排放低于5ppm…     

300MW烟煤/高炉煤气混燃锅炉掺烧褐煤燃烧特性的数值模拟及经济性分析

对某300MW烟煤/高炉煤气混燃锅炉掺烧褐煤的燃烧特性进行数值模拟和经济性分析,分析了褐煤完全取代烟煤、部分掺烧褐煤和不同高炉煤气掺烧比例等因素对炉内温度场和CO摩尔分数分布的影响.结果表明:褐煤完全取代烟煤后,炉内温度显著降低而炉膛出口烟气温度明显升高,影响了锅炉运行的安全性;褐煤取代部分烟煤后,随着褐煤掺烧比例的增大,炉内温度逐渐下降,炉膛出口烟气温度升高但CO摩尔分数变化不大;在褐煤掺烧比例一定时,随着高炉煤气掺烧比例的增大,炉膛最高温度明显降低且炉膛出口温度升高,CO摩尔分数的峰值逐渐减小;纯烧烟煤的发电成本为117 090元/h,当掺烧40%褐煤和20%高炉煤气时,发电成本降为80 107元/h,发电成本比纯烧烟煤降低了31.59%.     

对S2L10—25／40型锅炉拱的改进

我厂主要生产黄酒酒精以及饮料,年耗煤近万吨,主要的供汽设备是一台S_2L_(10)-25/40型锅炉。过去该炉炉渣中的固定碳一直较高,对煤的挥发物含量十分敏感,低于20%就着火不好。今年大修对该炉的前拱进行了改造,结果使其可燃烧挥发分较低(16%左右)的煤,并且炉渣中固定碳始终保持在110%左右。一、对原炉膛尺寸的分析S_2L_(10)-25/40型锅炉是杭州锅炉厂1979年的产品,设计时要求用挥发分23%、热值18841千焦/公斤的煤。过去在煤种比较符合要求的情况下,煤渣固定碳含量一直超过20%,     

次烟煤锅炉的设计和性能

密西西比河西部次烟煤的蕴藏量约占美国煤藏量的25%,这些煤大多分布在远离人口集中的地区,过去未大规模开采。随着超高压输电技术的进展,能远距离送电,因此在次烟煤产区兴建了电厂;而且考虑到大气污染,这些低硫份煤正运销他处。燃烧工程公司(C.E.)十年来承制了一批次烟煤锅炉,容量为15至75万瓩。燃用次烟煤在经济性及可靠性方面对锅炉设计有一些特殊要求,因为要考虑到次烟煤热值低,水份高,有一定的灰特性。本文拟就次烟煤锅炉的设计和运行作些说明。次烟煤特性次烟煤具有适宜的特性,一般讲这些煤热值还是不太低的,应用基热值为4440至5560大卡/公斤、灰份5～15%、水份16～30%。表1列出了本文拟介绍的锅炉设计煤种的特性。次烟煤基本特性之一是水份较高,每百万大卡有18～72公斤以上的水份;灰份也很可观,每百万大卡有7～41.4公斤灰份。次烟煤水份高对锅炉设计的影响是多方面的,设计时要考虑到烟量及烟速的增加,     

生物质混合物与褐煤共热解特性的试验研究

选取秸秆、稻壳、玉米芯、木屑、沙柳枝和叶、旱柳枝和叶、紫花苜蓿、芦苇、碱草等13种农业和林业废弃物、草木类等生物质，按相同比例混合为生物质混合物，采用热重分析仪分析研究该生物质混合物与某典型褐煤在不同混合比例下的共热解特性，计算了生物质挥发分析出终止温度并合理定义了褐煤挥发分析出温度。热解试验表明：不同比例的生物质混合物与褐煤在共热解过程中，热解产物的产率基本等于单独热解生物质和褐煤的产率加权平均值；生物质混合物的比例在20％～400％时，褐煤挥发分析出温度低于褐煤单独热解时挥发分析出温度，生物质中的高碱金属和CaO含量及H／C比较大等因素的存在具有一定的促进作用；生物质混合物的比例在50％以上时，由于生物质密度较小且易软化，阻碍煤挥发分的选出和扩散，使褐煤挥发分析出温度显著高于褐煤单独热解时挥发分初始析出温度，生物质对褐煤热解有抑制作用。     

近炉内燃烧条件下煤粉着火及燃烧特性研究

本文在光学诊断型携带流煤粉反应器系统上开展煤粉着火及燃烧特性初步研究,通过数值模拟手段说明了试验系统设计和试验配气方案的合理性,考察了环境温度、环境氧浓度、煤种对煤粉着火延时及主燃烧段长度的影响。研究表明:在近炉内燃烧条件下,粒径为53~80μm烟煤煤粉和褐煤煤粉两者的着火延迟时间以及挥发分着火延迟时间都随着环境温度的提高而变短;褐煤煤粉主燃烧段长度比火焰中挥发分的主燃烧段长25 cm左右,比之前研究的高氧浓度环境下两者的差值更大;与烟煤相比,褐煤燃烧反应性对环境温度提高更加敏感。     

循环流化床锅炉燃用巴基斯坦塔尔褐煤试验研究

在3 MW循环流化床锅炉(CFB)燃烧试验台上开展巴基斯坦塔尔褐煤燃烧特性、沾污特性、排放特性等试验研究。试验结果表明:巴基斯坦塔尔褐煤为高水分、高挥发分、低灰分、低灰熔点、低热值褐煤,极易着火、易燃尽;煤中碱金属含量较高,存在较强沾污风险;石灰石纯度高、活性好,脱硫效果明显;通过合理的控制相关运行参数,可控制较低的SO_2和NOx排放。     

20万千瓦机组褐煤直流锅炉膜式壁的运行测定

捷克新建电站中安装了维特高维采锅炉厂制造的20万千瓦机组的直流锅炉(图1),容量为181公斤/秒(650吨/时),蒸汽压力为174.6巴(178公斤/厘米~2),蒸汽温度为530/540℃,一次再热。锅炉燃用褐煤,平均热值为9840千焦耳/公斤(2350大卡/公斤),水份为37%,干燥煤的灰份为34.33%,     

锅炉管子的飞灰磨损

根据Turow电厂OP-650—b型锅炉的几年运行经验可知,锅炉管子的飞灰磨损已是波兰发电机组中的突出问题。该电厂燃用褐煤,平均发热量为1900大卡/公斤,灰分为25%,但经常出现发热量下降至1300～1500大卡/公斤,而灰分上升到30%的现象。当煤的水分是50%时,这就意味着干燥煤的灰分达50%,在发热量低的煤中甚至达60%。省煤器运行15000小时(约2.5年)后首次爆管。飞灰对管子的最大磨损发生在锅炉后墙附近,主要在对流过热器和省煤器上排     

含盐有机废液焚烧煤灰熔融特性试验研究

研究3种不同灰熔融性的煤(元宝山褐煤、崔家沟烟煤、徐州烟煤,分别简称为Y煤、C煤和X煤)与不同含盐率(碱金属钠盐Na2SO4、NaNO3、Na2CO3等在红水中的含量,通称含盐率)化工废液红水混合焚烧的灰熔融特性。研究结果表明,在不添加石灰石时,随着红水含盐率的增加,X煤、C煤的灰熔融温度均呈下降趋势,其中在相同的含盐率下X煤的灰熔融温度下降较多,Y煤的灰熔融温度则呈先下降后增加再下降的趋势;添加石灰石(Ca/S=2.0)后,随着红水含盐率的增加,X煤的灰熔融温度呈先下降后增加的趋势,且在红水含盐率为10%处其4个特征温度均存在一个最小值,而C煤和Y煤的灰熔融温度变化情况与不加石灰石时类似,但变化幅度相对较小;在一定的含盐率(15%)下,X煤和C煤的灰熔融温度均随着石灰石量的增加,先下降后增加,但X煤的变化明显,Y煤的变形温度、软化温度增加,而半球温度和流动温度则先下降后增加。研究结果为含盐有机废液在流化床中焚烧时防止床料结焦提供理论依据。     

高灰低挥发分煤空气分级燃烧特性研究

为降低高灰低挥发分煤在燃烧过程中产生的NOx,在研究化学渗透脱挥发分热解模型的基础上,利用气相燃烧的简化机理对计算流体动力学软件模拟煤粉燃烧过程进行改进,并进行空气分级燃烧工况的数值模拟,着重分析高灰低挥发分煤空气分级燃烧的控制机制。通过与未分级燃烧进行比较,发现高灰低挥发分煤采用空气分级燃烧,可以形成还原性气氛来抑制NOx生成,但存在煤粉着火滞后和NOx排放量较高等问题。     

铜基氧载体化学链氧解耦的流化床实验研究

采用溶胶-凝胶法制备了CuO/CuAl2O4氧载体,在CO2气氛下和空气气氛下,分别研究了该氧载体的释氧和吸氧性能,研究结果表明,随着温度的升高,氧载体的释氧、吸氧速率不断升高.随后在N2气氛下研究了3种典型煤的化学链氧解耦燃烧过程,结果表明,煤中挥发分的含量直接影响燃烧过程的快慢,在氧解耦燃烧时,高挥发分的褐煤尾气中,CO2体积分数比无烟煤高15%左右,褐煤中碳的平均转化率为无烟煤的2～3倍.     

凝汽式电站锅炉排烟温度偏高对供电煤耗的影响

在合理简化条件下,对国内凝汽式火力发电厂主流炉型亚临界、超临界、超超临界锅炉燃用大同烟煤、开滦烟煤、西山贫煤、阳泉无烟煤、元宝山褐煤的排烟温度升高引起供电煤耗提高的状况进行计算及分析.计算结果表明:当排烟温度升高5℃时,凝汽式电厂的供电煤耗提高约0.567～0.934g/kWh,当煤种相同时,过热蒸汽压力越高,排烟温度...     

双层煤气化无烟燃烧立式常压热水锅炉

利用烟囱抽力所产生的上、侧、下三向自然进风系统 ,全面完成气化燃烧层的下层煤气燃烧、可燃挥发分的上层煤气化燃烧、粉煤的气化悬浮燃烧 ,褐煤中的高水分经汽化后起到助燃与消烟的作用 ,实现了加煤、除渣、除灰的卫生操作法     

不同煤种燃烧过程中PM_(10)排放特性的研究

在滴管炉(DTF)上对4种典型煤种进行了燃烧试验,研究了煤种、粒径、温度和停留时间对燃煤PM10排放量的影响.结果表明:无烟煤PM10排放量整体较小,烟煤PM1+排放量大,2种褐煤PM1-排放量较大,但PM1+排放量趋势不一致;粒径的影响因煤阶不同而差别较大,随粒径增大,烟煤的PM10排放量增大,而高阶褐煤的PM10排放量先增大后减小,低阶褐煤的PM10排放量变化不大;当最高燃烧温度高于灰熔融温度时,PM10排放量随温度升高先增大后减小;随着在高温区停留时间的延长,PM10颗粒物有小颗粒向大颗粒转化的趋势.