反应釜釜体变形的CFD分析及改进

沥青反应釜在运行过程中部分釜体出现变形,影响安全生产。采用CFD方法对反应釜内燃烧与传热过程进行了模拟分析,发现反应釜位于燃烧室出口处的壁面存在一个局部高温区,正好与反应釜变形位置一致,确认反应釜的变形是由于局部超温引起的。根据CFD模拟结果,对燃烧器进行了改造,拆除了一道挡火墙,并在反应釜变形表面涂覆了隔热层。改造后反应釜燃烧情况得到改善,反应釜未再出现变形,证明改造是成功的。     

纯燃高碱煤660 MW机组防结渣沾污一体化设计

高碱煤属于极易着火、极易燃尽的优良动力煤,但具有严重结渣和沾污积灰特性,现役机组只能以一定的比例掺烧高碱煤,对高碱煤的适应能力有限。针对100%纯燃高碱煤的目标,提出了新建660 MW机组一体化设计思路,给出了关键的炉膛热负荷参数取值和合理的受热面布置方式、燃烧器设计、除灰渣设备、空气预热器型式等选取建议,以期为全燃高碱煤机组锅炉的整体设计提供参考。     

热风炉系统煤气引射器的设计与实验

为解决煤气引射器出现的高炉煤气倒灌问题,采用一维设计方法对其进行了重新设计。设计时用速度系数ξ1,、ξ2、ξ3、ξ4描述引射器四个关键部分的阻力损失,实验得到其值分别为0．936、0．563、0．951、0．912。采用自由射流的经验公式设计引射器喉嘴距,并实验得到紊流系数α为0．24,远大于自由射流的0．066。新设计的引射器已在安钢集团投入运行,完全满足设计要求。     

蓄热式燃烧技术在冷凝式燃气锅炉上的应用

天然气等碳氢燃料燃烧后的烟气中合有大量水蒸气,将排烟温度降低到水蒸气冷凝温度以下可回收水蒸气的冷凝潜热,锅炉热效率按低位发热量计算可超过100％.热平衡计算结果显示可以用助燃空气回收烟气的冷凝潜热,但烟气进口温度有一个上限值.将蓄热式燃烧技术用于燃气锅炉,可将烟气温度降低到冷凝温度之下.换向周期越短热效率越高,换向周期20 s时热效率可达106.7％.通过空气分级燃烧可以使烟气中NOx排放水平降低到46 mg/m3 (6％O2)左右的水平,且烟气冷凝液可吸附烟气中约14.3％的NOx.     

现役锅炉燃用高碱煤结渣沾污防控技术研究

新疆地区高碱煤结渣、沾污性极强,严重危害锅炉的安全稳定运行,直接制约地区火电企业的高质量发展。本文从实际应用角度剖析了高碱煤结渣沾污的形成、发展和危害过程,提出了从燃料、燃烧、吹灰等多方面协同优化来确保锅炉安全高比例燃用高碱煤的措施以及治理现役锅炉结渣沾污的一般化流程。采用该技术路径,预期350 MW和660 MW等级机组锅炉均可实现长周期安全高比例燃用高碱煤。     

准东煤一维炉燃烧结渣特性试验

本文采用XRF检测仪、XRD衍射仪和FSEM-EDX分析仪对4种典型准东煤进行一维炉试验,研究硅碳化硅棒收集到的灰渣样的矿物相特征及化学组成。结果表明:高钠煤在高温区渣棒上的渣样表现为黑色熔融状实心球体或油膜,极难除去;低钠煤渣棒上则是通过熔融形成的多气泡渣样或疏松灰样,易于消除;高钠煤渣棒上渣样矿物组成包含钠长石和氯化钠等含钠矿物,而低钠煤则包含多莫来石晶体;高钠煤燃烧过程中的富钠组分的沉积是准东煤沾污结渣的主要诱因。     

热风炉蓄热室流动和传热过程数值模拟

以某炼钢厂热风炉为例,因在实际生产中偏离设计工况运行出现了蓄热室内第二层格子砖超温现象.为分析变工况对格子砖温度的影响,并提出一个合理运行工况,文中采用简化蓄热室模型和有限元差分方法对其热风炉蓄热室内的传热和流动过程进行了数值求解,模拟结果与实际情况基本符合.模拟结果分析表明正常设计工况是安全、可靠的;为指导实际运行,通过数值模拟也进一步得出了45 min和60 min典型冷却工况下,热风炉安全运行的临界冷却风量值.     

尿素水解催化剂性能比较研究

为筛选出高活性的尿素水解催化剂,利用间歇反应釜和连续操作中试装置,对尿素催化水解反应的动力学和热力学特性进行了研究,并比较了不同催化剂对水解反应温度、能耗和变负荷响应时间的影响。结果表明：添加催化剂能够降低水解反应的活化能（液态磷酸氢二铵活化能为65.3 k J/mol、固体氧化铝活化能为52.9 k J/mol）,并提高尿素转化率;添加催化剂能够提高水解反应速率,降低水解反应温度;在连续操作反应器中,固体氧化铝催化剂存在分布不均、接触不充分的问题,导致催化活性下降;催化水解的产氨能耗仅比普通水解降低约1%～3%,添加磷酸氢二铵和氧化铝催化剂未减小水解器的变负荷响应时间。     

陶瓷蓄热体换热性能和阻力性能的实验研究

介绍一种结合高频换向技术的新型陶瓷蓄热式换热器的工作原理,在几种不同工况下对蓄热体的换热性能和阻力性能进行实验测试,并比较安装方孔蜂窝体、六边形蜂窝体和球体的换热器在同种工况下的性能差异。     

高海拔对煤粉燃烧特性的影响研究

为掌握高海拔低气压环境下煤粉燃烧特性,指导高海拔地区大型燃煤锅炉设计,在试验台上模拟高海拔低气压环境,利用一维火焰炉、着火炉研究了煤粉在不同海拔高度下的着火、燃烬及NO_x排放特性。结果显示随着海拔的升高,煤粉的着火温度升高,燃烬性能有一定下降,而NO_x生成量变化不大。与低海拔地区类似,试验煤样煤粉变粗会使着火温度升高,但对燃烬率影响较小,氧含量对燃烬率和NO_x影响较大。综合考虑,高海拔地区锅炉设计应采用较细的煤粉细度、适当提高燃烬空间。