褐煤预干燥发电机组特性仿真对比及投资经济性分析

针对燃用不同干燥程度褐煤时的系统特性、主要参数的变化规律、热经济性及投资经济性问题,利用Ebsilon仿真软件建立以伊敏煤、霍林河煤和乌兰察布煤三种不同褐煤为设计煤种的600 MW机组模型,通过对供电标准煤耗率的设计值进行验证后,对用于燃用不同程度干燥煤的机组进行仿真,分析对比了煤量、入炉风量、锅炉烟气量、锅炉效率和全厂热经济性的仿真结果,并进行了褐煤预干燥系统的投资经济性分析。研究结果表明:各个机组热经济性在燃用不同程度的干燥褐煤时均有所提高,标准煤耗率最多可降低2～7 g/kW·h,对设计煤种水分较高的机组的节能效果尤其明显;可根据所得经济曲线对现有机组进行合理投资引入褐煤预干燥系统。     

褐煤干燥过程对流传热特性的数值模拟

以干燥器内对流传热问题为研究对象,建立了褐煤干燥过程气-固对流传热模型。通过流-固界面传热耦合,利用CFD仿真技术进行模拟,对褐煤在不同粒径、风速及温度下的干燥过程进行了数值模拟,得到不同工况下的温度场分布及对流传热系数。根据模拟结果拟合得到气-固传热关联式,结果表明该关联式与褐煤干燥过程较吻合,可为工程实践提供理论指导。     

微波加热对褐煤干燥及成浆特性的影响

针对外水分和内水分含量都很高的褐煤,利用微波700 W加热10 min使其干燥,可有效地改善其成浆性能,使最大成浆浓度由原煤的45.67%增加到51.65%。利用六种薄层物料干燥数学模型对褐煤干燥过程进行计算,发现Page模型可很好地描述褐煤的微波干燥过程。褐煤脱水能耗随着微波功率增大而降低,当用大反应容器、大装样量时的微波能耗比小反应容器、小装样量时要低。经微波干燥后的褐煤若放置于空气中,发现微波改性使煤样二次吸水的负作用受到明显抑制。     

褐煤干燥及热解机理研究现状

单个大颗粒褐煤干燥、热解机理的研究对于褐煤提质技术的开发具有重要的理论与实际意义,可用于该过程的数值计算与优化研究.对于单个大颗粒褐煤而言,在干燥、热结过程中内部存在较大的温度、水含量及挥发分含量的梯度,所涉及到的科学问题为多孔介质传热与传质问题.文中主要针对褐煤的干燥机理、热解机理及堆积态干燥过程机理进行了详细的文献调研.     

褐煤干燥对锅炉经济性的影响分析

褐煤中含水量较高,直接用于电厂燃烧发电会导致锅炉热效率降低、厂用电率增加,而且运输费用高。以蒙东地区燃用褐煤的600 MW机组电厂为例,计算和对比干燥前和干燥不同水分工况下的锅炉热效率和燃料消耗量等参数,分析褐煤干燥对锅炉经济性的影响。结果表明,全水分为25.28%的褐煤在分别干燥10%、15%、20%水分后,锅炉出力不变的情况下,入炉燃料量分别降低12.76%、17.57%、22.22%,锅炉热效率将提高1.16%、1.61%、1.98%。送、引风机和制粉系统的厂用电率将明显降低,锅炉经济性明显提高。     

煤在流化床中干燥传热特性的试验研究

对于煤在流化床干燥过程中的空气动力特性、传热特性、干燥特性和分选特性等进行了试验研究，获得了分布板阻力特性曲线和料层阻力特性曲线以及流化床干燥煤传热系数关联式和干燥过程相对含水率的准则数关联式。试验结果还表明，调节下卸料口开度可以获得一定的分选效果。图１３表１参６。     

300MW烟煤/高炉煤气混燃锅炉掺烧褐煤燃烧特性的数值模拟及经济性分析

对某300MW烟煤/高炉煤气混燃锅炉掺烧褐煤的燃烧特性进行数值模拟和经济性分析,分析了褐煤完全取代烟煤、部分掺烧褐煤和不同高炉煤气掺烧比例等因素对炉内温度场和CO摩尔分数分布的影响.结果表明:褐煤完全取代烟煤后,炉内温度显著降低而炉膛出口烟气温度明显升高,影响了锅炉运行的安全性;褐煤取代部分烟煤后,随着褐煤掺烧比例的增大,炉内温度逐渐下降,炉膛出口烟气温度升高但CO摩尔分数变化不大;在褐煤掺烧比例一定时,随着高炉煤气掺烧比例的增大,炉膛最高温度明显降低且炉膛出口温度升高,CO摩尔分数的峰值逐渐减小;纯烧烟煤的发电成本为117 090元/h,当掺烧40%褐煤和20%高炉煤气时,发电成本降为80 107元/h,发电成本比纯烧烟煤降低了31.59%.     

电站锅炉运行参数对经济性的影响

本文针对某电站锅炉,进行了燃烧调整试验,分析了运行参数对锅炉效率的影响,提出了合理的运行工况。为电站锅炉经济运行提供参考。     

褐煤混煤燃烧特性的热重分析法研究

利用热重分析法对三种褐煤及其混煤的热解、着火和燃尽等燃烧特笥及其活化能进行了研究。试验结果表明,混煤中的单一煤种在混煤燃烧过程中基本保持各自的着火和燃尽特性;而其热解特性和活化能与掺混比例有关。提出了能够表征单煤及混煤燃烧性能的综合燃烧特性指数SN。     

流化床气固传热特性的实验研究

通过对汉化床气固传热特性的简单分析,依据稳态工况活动段区气体温度分布求取了有效传热系统。实验结果和传统经验式数值吻合,从而论证了气固传热特性分析的合理性及计算流化床气固有效传热系数的可行性,为研究流化床气固传热特性的提供参考。     

海拔高度对锅炉传热影响的理论分析

从现有的锅炉热力计算方法出发,分析推导了海拔高度的增加对锅炉炉内换热,对流放热系数,辐射放热系数和烟气物性的影响以及对锅炉总的换热量的影响,并指出了影响趋势。     

配置蓄热装置对热电机组运行经济性的影响分析

为了解决我国“三北”地区的弃风、弃电问题,提升热电机组的调峰能力尤为重要,在热电机组中配置蓄热罐可实现“热电解耦”,是扩大机组调峰空间的有效方法。本文以某330 MW亚临界机组为研究对象,利用Aspen Plus软件构建了配置蓄热装置的热电机组仿真模型,借助煤耗量、能量效率等指标,分析了蓄热装置的抽汽位置对热电机组经济性的影响。模拟结果表明：热电机组在不同工况下模拟计算结果均与实际工程数据吻合良好,验证了计算模型的可靠性;在机组的采暖抽汽口抽汽进行蓄热,最为经济合理;针对选取的六种典型工况,配置蓄热装置后的机组相比原机组最高可节省总煤耗量7 003.74 kg,平均每小时可减少1 167.29 kg燃煤量。     

超临界变压运行锅炉垂直上升内螺纹管的传热特性

在压力为10～28 MPa、质量流速为500～1 220 kg/(m2·s)、热负荷为140～400kW/m2的工况范围内,在试验台上进行了直径38.1 mm、厚度7.5 mm垂直上升内螺纹管的传热特性研究.结果表明:在亚临界压力区,内螺纹管的旋流作用使内螺纹管具有明显的传热强化效果;随着压力的升高,特别是在近临界压力区,由于汽-液比体积的差值减小,内螺纹管的旋流作用降低,所以强化传热效果降低.在超临界压力区,管内流体属于单相流体,当管中心处工质温度与贴壁处工质温度均低于拟临界温度时,管中心工质与管内贴壁处工质之间的比体积相差很小,使得内螺纹管的旋流作用降低,管壁温度升高较快,传热恶化;当管中心工质温度低于拟临界温度、而贴壁处工质温度高于拟临界温度时,两处工质之间的比体积差增大,使得内螺纹管的旋流作用增强,传热强化,壁温降低.     

结构参数及操作参数对回转窑内传热的影响

建立了链篦机-回转窑系统中回转窑一维、稳态传热数学模型,求得了窑内温度场;在此基础上,探讨了结构参数中窑体长度和窑体直径,以及操作参数中入窑燃煤量和回转窑转速对窑内传热的影响.研究结果表明:通过增加回转窑长度,减小回转窑直径,提高回转窑转速等措施都可以强化球团的焙烧,但都受一定条件限制,而调节人窑燃煤量是调整球团焙烧效果的有效措施.     

高压加热器运行方式对机组热经济性的影响

高压加热器的运行对机组的热经济性具有重要影响.以300 MW凝汽式机组的热力系统为例,结合高加的端差、抽汽压力损失和散热损失3个方面,得出了高加运行与机组热经济性的具体关系和影响机组热经济性的强度系数,并绘制出了强度系数、得出煤耗率与机组负荷的关系曲线.得到了机组的运行中需要重点监测的参数和系统的改造方案,为机组的最优运行和改造工作提供了理论基础.     

管内螺旋线圈强化传热的研究及在锅炉的应用

在紊流气相介质中,对圆型和矩型的管内螺旋线圈的传热和流阻进行试验研究。试验采集的数据,按结构形状的区别,采用多元回归分析进行处理,得到一组传热关联公式。本研究已用于电站锅炉的空气预热器,和原型参数比较,降低排烟温度12～20℃,提高热风温度15～25℃,改善了炉内燃烧工况,提高锅炉的热效率。     

丁苯橡胶深床干燥的传热传质模拟

本文通过实验,确定了丁苯橡胶的干燥常数,并建立了丁苯橡胶深床干燥的传热传质数学模型,利用有限差分法进行数值求解,计算得出不同深度处物料温度与含水率随时间的变化规律,以及在不同的干燥介质温度下物料含水率随时间的变化规律。     

燃气锅炉的烟气凝结换热

燃气锅炉排放的烟气温度很高且含有一定数量的水蒸汽,在回收烟气余热时,水蒸汽的换热是影响余热回收效率的主要因素之一.利用多孔介质理论对各控制方程进行重新修正;采用标准的k-ε模型和两相界面上凝结换热边界条件,对换热过程进行数值计算.结果表明,有凝结换热发生时,换热能力的计算值与实验值的误差在允许范围内.     

浅析影响有机热载体锅炉运行安全的几个常见因素

对影响液相强制循环有机热载体锅炉运行安全的常见因素,如热载体循环异常、锅炉压力异常、循环泵参数不符、开式膨胀罐位置不当及多台锅炉并联不当等进行了分析探讨,并提出预防措施。     

循环流化床燃烧室换热系数试验研究

利用自制的热流计和物料浓度取样器,在７５ｔ／ｈ循环流化床锅炉上测定了不同灰浓度下床对受热面壁面的换热系数,分析了床对受热面换热系数的影响因素,确定了固体物料浓度与换热系数的关系,开发了综合考虑床温、流化速度的半经验模型,与文献值相比吻合得较好。