670MW锅炉生物质气与煤耦合燃烧特性的数值模拟

以1台670 MW四角切圆锅炉为研究对象,应用数值模拟计算的方法,研究了生物质气喷入位置对于燃烧过程及NOx的影响,研究表明,生物质气替换第1层一次风喷口的煤粉燃料比替换第2层有更好的NOx排放降低效果。利用生物质气进行再燃的数值模拟研究,对比前面的模拟数据,生物质气再燃降低NOx排放效果非常明显,质量浓度从原始的612 mg/Nm3可以降低到402 mg/Nm3,降幅约为34%。为了对比生物质气和生物质的区别,将同种生物质送入炉膛,研究表明在生物质气燃烧工况下,NOx排放更低。本文的研究方法与结论对于大型燃煤锅炉生物质气与煤耦合燃烧的研究和应用具有一定的现实参考意义。     

阻燃HIPS塑料热解动力学模型

采用热重法进行了含阻燃添加剂的高抗冲聚苯乙烯塑料(flame retarded high impact polystyrene,Br-Sb-HIPS)在不同升温速率下的热解实验,建立了包含3个连续反应的阻燃HIPS热解动力学模型。通过Flynn-Wall-Ozawa法得到阻燃HIPS热解过程的活化能为103~307 kJ·mol-1,利用多元非线性无约束最优化方法求得模型参数。研究表明,Br-Sb-HIPS 3个反应的活化能和指前因子分别为191.632、213.263、238.331 kJ·mol-1和11.641、12.772、11.666 min-1。动力学模型能够很好地预测阻燃HIPS热解过程。     

基于不同三组分模型解析生物质热解过程

三组分模型（three pseudocomponent model）通常被用来表征生物质热解过程。传统三组分模型中单个模型的反应级数被限定为1或3。在本研究过程中，利用非线性最小二乘法，在不限定反应级数的前提下回归三组分模型动力学参数（活化能、指前因子、反应级数）。通过研究发现，纤维素（cellulose）分解反应级数接近1，与前人结果相一致。木质素（lignin）分解级数与生物质种类有关，接近于1或3。半纤维素（hemicellulose）的分解过程最复杂，其反应级数在1.5～4之间变化。以Ozawa方法计算得到的活化能作为相对标准，对3种三组分模型进行比较，发现反应级数未确定时的模型比其他两种模型更精确地表征生物质热解过程。     

二次可控燃烧技术在四角切圆锅炉上的应用

针对目前国内四角切圆煤粉锅炉在实际运行中NOx的排放量较高的现象,采用数值模拟方法以某电厂300 MW四角切圆锅炉为研究对象,通过增加二次可控燃烬风(SCCA)并缩小主燃区二次风喷口面积的方法来控制电厂NOx的排放。比较了不同SCCA的风率对锅炉内的燃烧情况及锅炉出口的氧量、出口烟温及出口NOx排放量等的影响。结果显示,在一定范围内,增加SCCA风率,炉膛出口NOx排放量降低,但同时出口氧量及烟温会升高。为了进一步优化低氮燃烧效果,对SCCA喷口的位置进行了进一步的研究,发现SC-CA喷口在距离顶一次风喷口5～8 m位置时,减排NOx的效果最佳,同时还能保证炉膛出口的其他参数不发生大的变化。     

大型电站锅炉煤种适应性分析实例

对一台已有的670t/h锅炉拟采用的12个煤种进行了燃烧特性分析，并与该锅炉的结构特性进行相关耦合，判断不同煤种对锅炉的适应性，为确定新的煤源提供依据，以保证锅炉运行的安全性和经济性。     

燃煤电厂SCR脱硝氨逃逸迁移规律试验研究

研究了某燃煤电厂350 MW机组SCR系统氨逃逸在下游设备的迁移规律。现场试验发现,SCR系统下游设备中空气预热器、低低温省煤器、电除尘器氨逃逸捕获率分别为总氨逃逸量的23%~26%、9%~17%和56%~62%,进入脱硫系统的氨逃逸不足总氨逃逸的3%;提高低低温省煤器出口烟温会导致氨捕获率降低,但下游电除尘器飞灰氨含量增多,表明其对氨的捕获性能提高,最终总的捕获比例基本保持不变。通过现场试验及数据分析,建立了电除尘器所捕捉飞灰中氨含量与SCR出口氨逃逸的对应关系,当机组燃煤煤质大幅变化或对设备进行大幅改造等情况时,需要根据实际情况重新修正对应关系。     

660MW燃煤机组SCR流场模拟优化与喷氨优化运行

以某电厂660 MW亚临界燃煤机组SCR烟气脱硝系统为研究对象,对SCR反应器内烟气流动以及喷氨分布均匀性进行数值模拟研究。通过对比首层催化剂前烟气速度分布及NH_3浓度分布,研究了SCR反应器内均流部件对烟气流场均匀特性的影响,并且在数值模拟的基础上对喷氨方式进行了优化调整研究。研究结果表明:优化调整烟道内均流部件对速度、浓度均匀性有显著改善作用;通过分析流场不均匀性得到的分区喷氨方法能够进一步优化NH_3在烟道中分布;现场试验验证了调节喷氨格栅阀门可降低SCR反应器出口NO_x浓度。本文研究可为燃煤机组SCR系统导流板优化及实际电厂喷氨优化调试提供参考。