生物质混燃技术在煤粉炉上存在的潜在风险

生物质混燃技术在煤粉炉上的应用已较为广泛,但在我国的应用情况不佳.该技术有许多优越性,但也有一些潜在的技术风险,如积灰、腐蚀、未燃尽碳、电除尘器影响、脱硫设备影响、脱硝设备影响、飞灰利用等,其中积灰和腐蚀的潜在危害最大.介绍了全球生物质技术在煤粉炉上的应用情况,并对潜在技术风险进行了分析和评级;然后对未燃尽碳、电除尘器影响等一些容易被忽视或容易引起争议的潜在技术风险进行了重点分析,并给出了相应防御措施的建议.     

大容量煤粉锅炉生物质混燃技术探讨

针对当前发达国家正在兴起的生物质混燃发电技术,结合实际调研情况,研究分析了该技术在大容量煤粉炉中的几种典型相关系统的配置方案和国内外应用现状,指出了该技术具有高效率、低造价,同时能规模化实现二氧化碳有效减排的优势,在未来有广阔的应用前景。     

煤粉和生物质气混燃锅炉燃烧特性数值模拟研究

为了研究煤粉与生物质气混燃对锅炉燃烧特性以及燃烧产物的影响,基于Aspen软件搭建了生物质气化模型,得到气化效率最高时的生物质气;基于Fluent软件搭建生物质气与煤粉的混合燃烧模型,在保证锅炉总输入热不变的情况下,分析煤粉锅炉掺烧10%不同的生物质气的锅炉炉膛温度分布和主要的烟气组分。结果表明:在分别掺烧10%的松木气、秸秆气和木屑气后相对于纯煤粉燃烧,炉膛燃烧区温度由1 843 K下降到1 789 K,炉膛出口烟温增大,O_2和CO出口体积分数增大,CO_2出口体积分数降低,NO_x出口质量浓度值由原来的548 mg/Nm~3降到500 mg/Nm~3以下。     

电站煤粉炉生物质混燃技术及关键设备分析

生物质混燃发电技术是环境友好、高效经济的规模化利用技术,应用前景广阔.总结了现有生物质混燃技术和国内外应用现状,介绍了一种生物质能高效利用的新方式,即在煤粉炉中使用独立喷燃技术燃用生物质成型燃料的方案,该方案将成为未来发展方向.分析了生物质在大容量煤粉炉中混燃发电技术的可行性,讨论了该混燃技术的关键设备选型配置情况和系统要求,指出了该混燃技术要实现规模化推广存在的主要矛盾,并提出了相应的建议.     

一种恒温下煤粉与生物质混燃活化能求解新方法

通过恒温热重实验台对煤粉与生物质的混燃特性进行了研究.利用传统的lnln法和所提出的级数拟合法对实验数据进行了拟合,并比较了2种方法的拟合度和相关动力学参数.结果表明:在450～500℃内,针对无烟煤与玉米芯掺混比分别为9∶1、8∶2和7∶3的试样,利用lnln法求得的表观活化能为78.81kJ/mol、75.53kJ/mol和80.88kJ/mol,不能反映燃料燃烧的真实情况,而利用级数拟合法求得的表观活化能为38.13kJ/mol、24.82kJ/mol和20.82kJ/mol,呈现出随生物质掺混比增大,表观活化能逐渐减小的规律,与实验结果相吻合.级数拟合法比lnln法的适用范围更广,利用级数拟合法求得的不同生物质掺混比试样的表观活化能可以更好地反映恒温下煤粉与生物质混燃的难易程度.     

生物质混燃发电政策研究

生物质混燃发电技术是一种重要的生物质发电技术,与生物质直燃发电技术相比,有着投资少、建设周期短、对原料价格控制能力强等优势,在欧洲有着较多的应用实例,但是在我国的应用非常有限。本文介绍了生物质混燃发电技术的发展现状、项目设计时要求注意的问题、国内外对生物质混燃发电项目的政策,分析了我国生物质混燃发电的发展障碍和解决方案,并提出了促进生物质混燃发展的意见和建议。     

煤粉/生物质恒温混燃过程中SO2排放特性

通过自制SO2监测实验系统对煤粉/生物质进行恒温混燃SO2监测实验,探讨了掺混比、煤种、生物质种类以及温度等因素对煤粉/生物质恒温混燃SO2排放特性的影响规律.研究表明:燃烧初期,燃烧进行的越快,SO2析出率越高.随着燃烧的进行,生物质掺混比增加有利于燃料的SO2析出率降低;SO2析出率较高的煤粉掺混生物质降低SO2析出的作用效果比SO2析出率较低的煤粉掺混更明显;掺混含硫量高的生物质在燃烧初期降低燃料SO2析出作用效果明显.随着燃烧的进行,生物质灰分含量的影响作用逐渐增大,灰分含量越高,降低效果越明显;温度升高总是有利于混合燃料的SO2析出率增加,且温度区间越高燃料的SO2析出率增加越显著.     

单颗粒煤粉着火特性的数值分析

建立了模拟静止的单颗粒煤粉着火燃烧过程的气相和固相耦合的质量、组分和能量守恒方程组,采用不同脱挥发分模型研究了不同热力氛围下单颗粒煤粉的着火延迟时间和着火模式等特性．基于热力着火理论的煤粉异相着火和均相着火判据,确定了不同热力氛围下煤粉颗粒发生着火模式转变的临界参数．结果表明,采用化学渗透脱挥发分(CPD)模型预报的煤粉着火延迟时间比双挥发反应模型更加准确．在21%的氧气体积分数下,环境温度为1 500 K时,煤粉着火模式发生转变的临界粒径为150μm;环境温度为1 100 K时,其临界粒径为300μm.     

磁场对煤粉着火温度影响的研究

利用磁场对化学反应过程中不同磁性质反应物和生成物所起的作用不同，研究在磁场作用下对煤粉着火温度的影响。试验结果表明，在煤粉进入燃烧室着火之前的管道上，加入0．25T的磁场，可以使无烟煤的着火温度相对降低约100℃，这一特点有可能促使无烟煤在更广泛地范围内获得较好的应用。对于烟煤的着火温度，强磁场的影响作用并不明显。     

基于中国国情的生物质混燃发电技术

生物质混燃发电技术与生物质直燃发电技术相比,是一种相对低成本的发电技术,具有建设周期短、对原料价格控制能力强等优点,且符合削减温室气体、发展低碳经济的需要,但是在我国的应用有限。文章简要介绍了生物质的混燃发电技术、直燃发电技术和气化发电技术的发展现状;重点分析了混燃发电技术在我国应用的可行性、运用时的关键问题和生物质发电项目相关的政策;指出发展生物质混燃发电技术应因地因时制宜,服务于农村建设。     

混煤着火模型研究

在混煤中的组合煤各自保持各自着火特性的基础上,应用热力着火理论,建立混煤着火计算模型,只要已知各分煤的煤质特性和化学动力不参数,就可以计算混煤的着火温度。采用该模型对混煤在一维沉降炉上的着火实验进行模拟,通过与实验结果的对比,说明计算模型与实验结果的趋势符合较好。计算结果进一步证明,由两种着火特性差别较大煤种组成的混煤,其着火温度主要取决于易着火煤的着火特性。     

最小二乘支持向量机在煤着火特性研究中的应用

为避免煤热失重反应静态燃烧过程获取的燃烧参数与实际锅炉动态燃烧之间的误差,以及解决沉降炉实验工作量大、难以对所有煤种进行试验的问题,利用最小二乘支持向量机建立了煤粉着火特性模型,通过对热失重反应过程的机理分析确定最佳输入变量,并进行仿真实验.结果表明:利用热失重反应过程数据预测煤着火性能具有较高的预测精度,可以在实际中应用,指导大型电站锅炉及燃烧装置的设计和运行.     

煤粉颗粒群与甲烷混合着火研究

应用零值边界梯度法 ,建立煤粉颗粒群与甲烷混合着火模型。采用该模型对煤粉颗粒群与甲烷混合物在滴管炉中的着火孕育时间实验进行模拟 ,通过与实验结果的对比 ,表明该模型计算得到的结果与实验结果吻合较好。     

高风温点火燃烧器中煤粉气流的着火规律

针对一种新型电站锅炉使用的高风温直接点火的煤粉燃烧器,在现场实验和数学模型的基础上详细讨论了煤粉浓度、煤粉气流速度、热风速度和温度等因素对煤粉气流着火的影响规律,为燃烧器的设计与运行参数的选择提供指导.     

煤粉气流在交变电磁场作用下着火过程的行为特征

试验研究了一种在感应加热情况下，煤粉气流着火的行为特征，研究表明，在强交变磁场的作用下，煤粉气流着火过程呈现出特殊的表现：一方面，整个点火室的大部分区域处于较低的温度场；另一方面，煤粉气流在点火室出口附近骤然燃烧，并形成稳定的燃烧火炬，很低的激发热源输入功率可以将煤粉气流着火，探讨了导致这个特殊行为特征的机理。     

煤粉颗粒群着火和燃烧过程的数值模拟

建立了一维非稳态球形煤粉颗粒团的群燃烧模型.数值模拟煤粉颗粒团的着火和燃烧过程,获得了颗粒团燃烧火焰随时间的变迁.分析了煤粉颗粒团内部参数和外部环境参数对颗粒团着火和燃烧的影响.随着颗粒团内煤粉浓度的增加,颗粒团的均相着火延迟先减小后增加.增加煤粉颗粒尺寸和降低外部温度都会明显延迟均相着火.环境氧气含量的增加会减小着火延迟,同时增加颗粒团的燃烧速率.模拟计算和文献试验结果的变化趋势相吻合.     

实现煤粉气流点火的几种电加热途径分析

对煤粉气流实现电加热无油点火的几种重要的技术途径,进行了全面的分析。电热体(纯金属、合金和非金属)用于煤粉气流点火,可适用两种情况：一种是制造价格低廉的煤粉点火器;一种是制造用于点燃低挥发分难燃煤的点火器。感应加热用于煤粉气流点火,由于可加热异型金属,因此,方便了点火器设计,可采取一些稳燃技术;加热速度相对较快。等离子体用于煤粉气流点火,具有较快的响应速度。     

掺混生物质焦和煤焦共气化的热重分析

采用热重分析法对煤焦和几种生物质焦及其混合物的气化过程及动力学规律进行了分析,分析结果表明煤焦的失重与生物质焦相比差别明显,混合物中的生物质焦所占比重越大、发生失重的温度越低。进一步采用Coats—Redfern方法对样品气化过程进行了动力学分析,得到了生物质焦、煤焦及其混合物表观活化能。     

高风温点火燃烧器中煤粉气流着火燃烧过程的数值模拟

对一种新型电站锅炉无油点火煤粉燃烧器的着火燃烧过程建立数学模型,利用CFX软件对高温空气直接加热点燃煤粉气流的过程进行了数值模拟,得到了点火室内温度场和浓度场分布,并且重点讨论了不同煤粉浓度对煤粉气流着火的影响。计算结果表明,在一定的运行条件下,煤粉气流的稳定着火只发生在一定的煤粉浓度范围内。所进行的理论模拟计算与现场试验结果具有良好的一致性。