配煤掺烧最小煤质偏差模型及煤场存放优化

定义了混煤和锅炉目标煤的煤质偏差,给出以煤质偏差作为目标函数的掺配优化模型,通过调整某个成分的期望误差,可单独调节该成分与目标煤的接近程度;通过对模型约束条件设定,可限制低灰熔点煤的掺配份额,控制炉膛结焦,或提高采购量大的单煤的掺配比例。基于最小煤质偏差模型,针对某670 MW超临界压力直流锅炉进行掺配优化模拟,提出煤场存放的优化概念和方法。结果表明:该模型能够从复杂的单煤煤源中找到最接近目标煤质的掺配方案,优化后入炉煤质稳定,且接近目标煤质。     

基于模糊评价理论对层燃工业锅炉综合性能的研究与分析

为有效地平衡锅炉效率与排放之间的关系,通过分析锅炉的能效指标,建立了结合效率因素、燃料管理因素和环境因素等的能效评价指标体系。采用组合赋权法确定权重,建立了锅炉系统模糊综合评价模型,并利用该模型对山西大同某层燃蒸汽锅炉进行了综合能效评价与分析。结果表明:锅炉的综合评级得分为0.59,燃料设备因素指标得分仅为0.19。该锅炉热效率虽然达到了设计要求,但锅炉飞灰含碳量偏大,同时过量空气系数为2.34,远大于设计标准1.65。综合分析其原因是漏风过大,该分析结果与现场热力测试实验数据相符合。     

630℃超超临界二次再热塔式锅炉热力特性与壁温耦合计算研究

630℃超超临界火电技术作为下一代超超临界发电技术,对于煤炭资源的节约、发电机组的经济性以及环境改善,都显示了优越性。目前630℃超超临界锅炉的热力计算还缺乏相关研究。本文以某1000MW超超临界二次再热塔式锅炉布置方案为例,将锅炉管道、炉膛、高温受热面作为串联管路计算,在工质侧将热力计算与管路计算进行耦合建立数值分析模型。该计算模型能够同时得到比实现水动力和热力计算更精细的结果,对后续700℃工程持续优化提升做好技术储备。     

汽轮机运行调节方式优化策略探析

分析了汽轮机的喷嘴调节、节流调节、旁通调节、定压调节和滑压调节等几种基本调节方式的特点,指出现役燃煤火电机组多因调节方式单一而普遍存在着调峰能力不足、负荷响应迟缓以及因长期偏离设计工况致使运行安全经济性下降等诸多问题,提出了通过调节方式的优化组合,采用(节流)定压-滑压-(喷嘴)定压-旁通调节的复合调节方式,以实现煤电机组安全、经济、灵活、快速地参与电网的深度调峰,破解具有强随机波动性的新能源电量规模化并网的困境。     

Large eddy simulation of a 660 MW utility boiler under variable load conditions

Large eddy simulation (LES) has become a promising tool for pulverized coal combustion with the development of computational fluid dynamics (CFD) technologies in recent years. LES can better capture the unsteady features and turbulent structures of coal jet flame than Reynolds averaged Navier Stokes (RANS). The coal-fired power plants in China are now required to be operated in a wide load range and quickly respond to the electric grid. The boiler performance of variable loads should be evaluated in terms of flow, heat transfer, and combustion processes. In this paper, LES was applied to simulate a 660 MW ultra-supercritical boiler under BMCR (boiler maximum continue rate), 75%THA-100, and 50%THA-100 conditions. The predicted gas velocities agree well with the thermal calculation and the temperature error is less than 130 K. The simulation results show that the operation load has significant effects on the boiler performance. It is also proved that LES can provide guidance for the design and operation of advanced coal-fired boilers.     

干熄焦锅炉炉管失效机理分析

通过对干熄焦锅炉炉管及腐蚀产物开展系统研究，提出炉管失效原因为氧化/硫腐蚀＋高温粉尘冲刷。长寿命炉管仅耐磨层发生了较为严重的氧化及硫腐蚀，而近基体层发生了轻微氧化及硫腐蚀，基体只发生了轻微氧化；短寿命炉管耐磨层、近基体层以及基体裂纹内均发生了较为严重的氧化及硫腐蚀，且存在珠光体球化、内表面产生全脱碳层等缺陷。推测短寿命炉管存在超温现象，而超温可加剧氧化及硫腐蚀反应。此外，短寿命炉管遭受了较为严重的高温粉尘冲刷，不仅可造成炉管减薄，还会导致炉管表面温度升高。因此，减少循环气体中粉尘量尤其是大颗粒，可有效减弱冲刷以及控制炉管表面温度，是提高炉管使用寿命的关键。     

350MW超临界直流炉的燃烧优化调整

火电厂锅炉是利用燃料的化学能转变为热能加热给水生产出一定参数的蒸汽,是一个多元素的能量转化系统。火电厂耗煤量占我国煤炭总消耗量的52%~63%,因此提高火电厂的发电效率对整个能源工业的效率具有十分显著的作用。现以350MW超临界锅炉及其燃烧过程作为研究对象,分别介绍超临界直流锅炉概况,分析锅炉燃烧调整试验及对比锅炉燃烧调整前后经济效益进行总结,从而获得较好效果,对提高超临界直流锅炉的燃烧效果具有重大意义。     

超超临界锅炉用新型耐热无缝管C-HRA-5的开发

 为了满足630~650 ℃超超临界电站过热器和再热器锅炉管的要求,太原钢铁(集团)有限公司和钢铁研究总院通过成分设计、冶炼、冷热变形、热处理等技术攻关,突破关键技术瓶颈,采用“电炉+AOD(或VIM+ESR)+径锻+挤压+冷轧”工艺,制备出C-HRA-5不锈钢无缝钢管。产品具有化学成分控制精确、非金属夹杂物体积分数低、钢质洁净、表面质量好、组织均匀、性能优异的特点,其化学成分、晶粒度、微观组织、常温力学性能、高温拉伸性能、高温持久性能等各项性能指标满足ASME SA-213标准的要求,抗蒸汽氧化性能和焊接性能优异,实物质量达到了国际先进水平,获得上海锅炉厂有限公司、东方锅炉厂有限公司、哈尔滨锅炉厂有限公司、上海发电设备成套设计研究院、钢铁研究总院的评定报告,产品取得全国锅炉压力容器标准化技术委员会的评审认证,并牵头制订了相关团体标准,具备批量供货条件,可用于超(超)临界锅炉的过热器、再热器等部件以及类似工况的受压结构件。     

电厂锅炉补给水处理中全膜法处理工艺的应用研究

以某电厂为背景,针对其中的全膜法展开探讨,涉及到工艺流程、相关构筑物以及设备参数等多方面内容,并将其与离子交换法进行了对比分析,结果显示,全膜法的可行性更高,能达到无酸碱排放的效果,能够发挥出显著的社会效益,以期给相关工程提供可行参考,由此推动电厂炉给水处理工作的持续开展。     

煤粉锅炉脱硫系统中除尘器压差过高原因及解决方案

高倍率灰钙循环烟气脱硫技术在神东矿区的煤粉锅炉环保改造项目中已投入建设并成功运行,脱硫率可达95%以上。在NGD系统的运行调试期,布袋除尘器压差的数值及其上升速度均较改造前有大幅提高,影响了锅炉系统的正常运行并降低了布袋除尘器的运行效率。为了解决此问题,先分析滤料透气性降低而导致布袋除尘器压差上升的根本原因,再结合现场调研情况对NGD系统工况下的烟气含湿量、烟气温度、烟气灰浓度、除尘器本体的问题以及上游锅炉系统问题逐一进行对比和分析,并找出问题产生的各主要因素。NGD系统中布袋除尘器差压升高的原因包括多方面,为了使NGD系统的运行更加稳定,需要使除尘器适应NGD系统的工况并对系统中部分设备进行改造。在未来NGD系统的设计中,布袋除尘器需按高浓度烟气设计,且针对煤粉工业锅炉的运行、维护特性应加入对烟气中含水量的监测及对布袋除尘器的相应保护措施。