改善仓内煤粉流动行为的技术措施

根据仓内煤粉宏观流动层面分析仓内煤粉流动差、下料不畅的原因,从调节煤粉物性、优化煤仓结构及材质、施加外部激励等方面阐述提高粉体流动性的措施,即调节煤粉粒度与煤粉含湿量及添加助流剂,适当缩小半顶角及增加卸料口尺寸、将煤粉仓制造成双曲线型结构、仓内设置适当形状及尺寸的改流体以优化煤粉仓结构,从而达到改善煤粉宏观流动行为的目的。对影响仓内煤粉流动行为的因素进行归纳,并梳理了目前主要煤粉助流方法的工作原理及适用范围,通过比较各种助流方法的技术特点,为处理仓内粉体流动不畅问题提供参考。     

双锥燃烧室冷态流场的实验研究

根据五孔球形探针的测试原理,对应用于高效煤粉工业锅炉的双锥燃烧室内部冷态流场进行了测量,得出燃烧室内部流场是顺时针旋转并呈对称分布,前锥的流场分布分为3层,即边缘区、夹层区和中央区,存在回流;后锥流场随着出口锥形半径的逐渐缩小,总速度不断增大,不存在回流。同时也分析了流场分布对燃烧室燃烧性能的影响,前锥流场的布局有利于实现煤粉的着火,后锥流场影响煤粉和空气的混合流在炉膛的分布,使其既能保持足够的射程,又能防止气流冲刷壁面,避免结焦。     

20 t/h煤粉工业锅炉钝体改造试验研究

为了提高神东某矿区20 t/h煤粉工业锅炉的燃尽率,结合煤炭科学研究总院自主研发的双锥中心逆喷燃烧器的结构特点,在燃烧器内设计加装了圆锥形钝体。经过钝体改造热态台架试验,发现煤粉燃尽率提高,火焰刚性增强。经过现场改造试验,发现加装钝体后蒸发量稳定,炉膛负压波动变小,炉头温度降低,炉膛结焦减少。分别对边宽比为0.60、0.65、0.70和0.75的钝体进行了对比,结果表明:在神东某矿区20 t/h锅炉14 MW燃烧器上,加装边宽比为0.65的钝体最为合理,煤粉燃尽率最高、飞灰含碳量最低。     

浅谈二氧化碳捕获与封存技术

二氧化碳捕获与封存技术(CCS)是一种有助于减少温室气体排放和控制全球变暖的新技术。该文分析了CCS技术面临的诸多挑战,指出发展该技术的同时必须加强可再生低碳或无碳排放能源的发展。     

中等挥发分烟煤回燃逆喷式燃烧数值模拟

为扩展逆喷室燃煤粉工业锅炉对中等挥发分烟煤的适用性,以大同烟煤为研究对象,利用数值模拟技术,对14 MW旋流逆喷式燃烧器三维建模,模拟了燃烧器内的燃烧组织过程。通过对比挥发分较高的神华煤模拟结果发现:着火位置、供料量和燃烧室温度均是影响中挥发分烟煤燃烧稳定的关键因素,延长高温区域、增加回流区域面积、强化燃烧器燃烧过程组织可有效提高燃烧器对中等挥发分煤种的燃烧效果,根据煤质特性,选择相应的运行条件可起到良好的稳定燃烧作用。结合现场运行,同时对现有燃烧器进行了优化研究,最终确定了14 MW燃烧器燃用大同煤的最佳运行工况,即一次风速为24 m/s、二次风速为10 m/s和进料量为0.35 kg/s的优化运行条件,经对运行过程检测,燃烧器出口和炉膛温度由原来的926.5℃和856.7℃分别升高至1 055.6℃和938.8℃,燃烧效率达到98%以上,燃烧更加稳定。     

补连塔煤低温氧化特性的热重研究

为研究煤粉的低温氧化特性,对实验煤样在不同升温速率和氧气体积分数条件下进行了热重实验,并利用Coats-Redfen积分法计算了不同实验条件下最大失重开始时的温度至燃点间的活化能。结果表明:在实验条件范围内煤样的特征温度随升温速率的增大而升高,随氧气体积分数的增加而降低;活化能随升温速率的增大而增大,随氧气体积分数的增大而增大。同时,TG曲线随着升温速率的增加向高温段漂移,随着氧气体积分数的增大向低温段漂移,说明在一定范围内,氧气体积分数的增加可以缩短反应时间,而增大升温速率则会延长反应时间。     

仓泵流态化浓相输灰数值模拟

为了研究某煤粉工业锅炉房布袋除尘器仓泵充气输灰阶段内部粉煤灰的流化情况,合理设置仓泵的输灰时间,节约压缩空气用量,利用Fluent软件,采取数值模拟的方法,依据工业生产实际加入边界条件,进行非稳态计算,比较0.4、1.0、1.6、2.2、2.8和3.4 s等6个时刻仓泵内部的气固两相状态。研究发现:仓泵出灰量在很短的时间内即可达到最大,时间约为1.0 s,此段时间内仓泵气相回流较多,出灰管的入口速度矢量分布无规律;此后仓泵出灰量持续减少,在3.4 s基本结束。最后,推荐仓泵合适的加压输灰流化时间为4~5 s。     

双锥燃烧室燃用半焦的试验研究

为实现半焦在煤粉工业锅炉中的高效燃烧利用,根据半焦燃烧特性分析和CFD(计算流体动力学)数值模拟结果,提出针对高效煤粉工业锅炉常规双锥燃烧室的燃用半焦技术改造措施,分别采用常规和半焦燃烧室进行半焦粉燃烧试验。结果表明:半焦相比神府煤着火温度高、燃烬温度高,燃烧特性指数值均偏低;与常规燃烧室相比,半焦在半焦燃烧室燃烧时,着火更迅速,预热时间和伴燃时间均缩短1 min。起始着火位置前移,空气过量系数范围拓宽,炉膛轴向最高温度下降、温度分布更均匀,残炭率由57.54%降低为6.89%,实现了半焦在高效煤粉工业锅炉中的高效稳定燃烧。     

低NO_x煤粉燃烧器技术研究进展

针对NO_x排放标准中50mg/m3超低排放限值的要求,阐述了燃煤锅炉降低NO_x的必要性。分浓淡分离燃烧型和阶段燃烧型2个类型综述了典型低NO_x旋流燃烧器的研究进展,并详细介绍了水平浓缩煤粉燃烧器、双分级低NO_x直流燃烧器、双调风旋流燃烧器、双锥燃烧器等燃烧器降低NO_x的原理及其技术特点。介绍了脉动燃烧和无焰燃烧2种未来可能应用于低氮燃烧器的燃烧新技术,指出NO_x煤粉燃烧器技术需与烟气后处理的非选择性催化还原和选择性催化还原等氮氧化物减排技术相结合,以进一步降低NO_x及减少后续烟气处理成本。