高海拔地区660 MW超超临界机组性能分析

目前国内高海拔地区已投运的机组容量大多在100~300 MW,且存在燃烧效率低、辅机电耗高、设备磨损严重等问题,不能代表最先进的高海拔地区锅炉的设计和运行水平。为了准确掌握高海拔地区大容量高参数机组锅炉设备设计特点和主要运行参数对锅炉运行经济性的影响,分析了国内首台高海拔地区已投运的660 MW等级超超临界机组锅炉的炉膛热负荷参数选取及燃烧器设计特点,同时开展了燃烧优化调整试验和实际运行性能分析,得出了关键运行参数对锅炉燃烧经济性的影响。研究结果表明,高海拔地区机组锅炉需要通过燃烧器及炉膛热负荷参数设计优化以及运行参数优化,才能获得与平原地区机组同样优良的燃烧经济性。该机组满负荷时锅炉效率超过94%,最低不投油稳燃负荷可达23%,与平原地区机组燃烧经济性相当。     

磨煤机动态分离器改造对准东煤燃烧经济性及结渣特性的影响研究

为降低燃料成本,某电厂150 MW机组进行了燃烧准东煤改造,改造完成后一直存在煤粉偏粗、飞灰炉渣含碳量过高、水冷壁及高过结渣严重等问题,影响锅炉运行的经济性和安全性。经燃烧调整,发现主要原因是煤粉细度过大,且常规调整措施均无法将煤粉细度降低到合格水平,分析认为是磨煤机选用的静态分离器对准东煤适应性不佳,因此对磨煤机进行了静态分离器改动态分离器改造。改造结果显示,采用动态分离器后煤粉细度R90由改造前的40%以上降低到20%左右,飞灰和炉渣含碳量由改造前的10%以上降低到2%以下,水冷壁及高过结渣明显减轻,显示对磨煤机进行动态分离器改造是成功的。     

600 MW褐煤机组掺烧烟煤对MB型风扇磨性能的影响

为掌握褐煤掺烧烟煤后对MB型风扇磨煤机提升压头、研磨出力、干燥出力及运行参数选取的影响,在SO2风扇磨煤机上进行了褐煤掺烧烟煤的半工业性试磨试验以及MB3600/1000/4900三介质风扇磨的热平衡计算,同时在一维火焰燃烧试验炉和煤粉气流着火温度试验炉上进行了相应的燃烧性能测试。结果表明,劣质褐煤掺烧合适比例的优质烟煤,可提高机组的带负荷能力,且磨煤机的提升压头和干燥能力也能满足运行要求。需要注意的是,由于烟煤的磨损性能较褐煤强,可能导致打击板寿命的降低。     

勾形磁场作用下分离结晶中熔体热毛细对流的数值模拟

为了更好地了解勾形磁场对分离结晶法制备CdZnTe晶体过程中熔体热毛细对流的影响,采用有限差分法对熔体内的热量和动量传递进行数值模拟。假定熔体为不可压缩牛顿流体,熔体的高径比为1,狭缝自由表面无因次宽度为0.1,研究了不同Ma数下,Ha数分别为0、45、90、135时的CdZnTe晶体生长过程。结果表明,勾形磁场能够有效地抑制熔体内部的对流,并且随着磁场强度的增加,抑制作用增强,熔体内部流动减弱。     

大型准东煤锅炉炉型和燃烧方式选择研究

准东煤灰中的钠、钙含量较高导致其具有严重结渣和沾污特性。本文针对不同炉型和燃烧方式的600 MW等级机组准东煤锅炉,在分析煤质特性和运行性能的基础上,给出了大型准东煤机组锅炉炉型和燃烧方式等关键参数的选择意见和建议,并从高岭土掺烧、干渣机设计、智能吹灰控制等方面提出了具体的运行和优化措施。在不同炉型及燃烧方式下,大型高钠煤锅炉的运行经济性和环保性差别不大,但塔式炉在燃用较低灰分高钠煤时优势明显。建议在新建机组中针对高钠煤的特殊性进行改进设计,通过受热面内移、除渣系统优化、高岭土添加系统一体化设计等手段,实现准东煤经济安全全烧的目标。     

中速磨煤机在大型煤粉电站锅炉应用现状研究

为了确保新建火电机组的制粉系统能够满足机组带负荷能力和调峰能力,并从制粉系统侧提供满足燃烧需要的煤粉细度,本文根据大量已投运机组的中速磨煤机性能考核结果,对中速磨煤机的理论计算研磨出力和实际研磨出力进行了研究分析。结果表明:目前大多数机组的中速磨煤机实际达不到设计值,部分机组的煤粉细度和粒度均匀性也达不到设计值,表明了仅依赖目前常用的通过理论计算进行磨煤机选型有一定风险;推荐新机组根据设计煤和校核煤在同类型磨煤机上的现场试磨结果进行磨煤机型号选取,具体磨煤机型号选取还需综合考虑机组带负荷能力和调峰能力要求,以免磨煤机型号选取过大或者选取过小造成调峰能力和带负荷能力差。本研究成果可为大型煤粉锅炉的中速磨煤机选型以及在役机组的煤种掺烧或煤种变更提供参考。     

准东煤锅炉掺烧时煤灰成分控制研究

为了提高准东煤锅炉掺烧低钠煤或者高岭土的安全性,并给出明确的掺烧原则,本文通过分析准东煤、低钠煤以及高岭土的煤质特点,近30台掺烧准东煤锅炉设计煤质和入炉煤质特点,结合不同矿区准东煤在一维火焰炉上的结渣和煤灰烧结沾污性能测试结果,得到了影响准东煤锅炉安全运行的关键煤质指标。结果表明:为了保证准东煤锅炉的安全运行,必须控制入炉煤煤灰中的w(Na2O)、w(Fe2O3)、w(CaO)、B、B/A×w(Na2O)等指标在一定范围内,即w(Na2O)≤4%;w(Fe2O3)≤10%,当w(CaO)>15%时,w(Fe2O3)≤8%;w(CaO)≤20%,B≤36%,B/A×w(Na2O)≤2.3。对于XY电厂锅炉,短期满负荷运行可考虑掺烧准 混2,其次是准混1,在80%及70%以下负荷可考虑掺烧准混3和准混4。建议采用预混掺烧方式,以更好地防治结渣和沾污。     

锅炉经济性煤种掺烧技术研究

为降低燃料采购成本,某电厂拟掺烧石炭3500和神混4500等低热值的经济性煤种。拟掺烧煤种的煤质特性偏离现燃用煤种,影响了锅炉运行的安全性、经济性和环保性。本文通过煤质化验分析、试验室试验、理论分析计算、现场制粉系统优化试验、经济煤掺烧试验和运行参数优化试验等方法,对锅炉经济性煤种掺烧技术进行了系统性研究。研究结果显示：石炭3500可磨度偏低,磨损特性严重,与制粉系统及锅炉适应性差,且掺烧后机组综合供电成本上升;神混4500燃料特性与电厂主力煤种接近,大比例掺烧时锅炉运行性能良好,机组综合供电成本下降,经济效益显著;电厂可将神混4500确定为长期掺烧的经济性煤种。本研究可为有类似掺烧需求的电厂提供借鉴和参考。     

大型煤粉电站锅炉直接掺烧生物质研究进展

为提高生物质在大型煤粉电站锅炉直接掺烧的安全性和经济性,分析了多种典型生物质与典型煤种的煤质及燃烧性能差异,论述了掺烧生物质后对锅炉主机及辅机的设备适应性及运行的影响,同时分析了国内外煤粉锅炉直接掺烧生物质的典型掺烧方式及特点。结果表明,生物质具有水分高、密度低、挥发分和氧含量高、硫含量低、环保性能好等优势。大型煤粉电站锅炉掺烧生物质时,需充分考虑掺烧生物质对机组设备的适应性及运行参数的影响,重点考虑生物质的全水分、发热量、灰熔融温度和灰成分中Fe2O3、CaO、MgO和K2O等碱性氧化物对燃料制备、储存和输送,锅炉效率,制粉系统出力,带负荷能力及锅炉的结渣、沾污和腐蚀等影响。通过优选生物质种类,掺烧5%～10%的成型生物质对大型煤粉电站锅炉主机、燃烧系统、制粉系统及其他辅机系统运行无明显影响。综合考虑技术可行性、经济性及运行安全性,采用独立喷燃工艺2即利用锅炉备用制粉系统实现生物质独立掺烧的经济性更高。为防止生物质燃烧器的烧损,要求磨制生物质燃料的磨煤机进口风温在100℃以内,以保证磨出口一次风温不超过50℃,以40～45℃为宜。当生物质比例低或掺烧时间短时,可考虑共磨掺烧方案,但需严重控制生物质自燃,确保生物质掺烧的安全性。因此通过优选生物质种类和掺烧方式、控制掺烧比例、优化运行参数等可保证大型煤粉电站锅炉直接掺烧生物质的安全运行。在大容量高参数的煤粉锅炉上直接掺烧生物质具有投资和占地面积少、无或少量设备改造、热效率高、掺烧不受季节影响等优势,目前制约其大规模推广应用的主要原因是生物质不受人工干预的准确计量。