漏风对富氧煤粉燃烧锅炉烟气成分的影响

在干烟气再循环方式下,以某超临界600MW机组富氧煤粉燃烧锅炉为研究对象,分别对富氧煤粉燃烧锅炉在不同负荷、不同漏风系数的条件下,锅炉烟气成分的变化进行了计算和分析。结果表明:在漏风系数一定的条件下,随负荷的增加CO2浓度呈上升趋势,N2、O2浓度呈下降趋势;而漏风系数增加时,烟气中各成分的体积分数变化明显。因此,对富氧煤粉燃烧锅炉密封系统的严密性要求高于常规锅炉。     

300MW富氧煤粉燃烧锅炉烟气压缩系统方案分析

以300MW富氧煤粉燃烧锅炉为例,对其烟气压缩系统方案进行讨论和热力计算。以两台同规格离心式压缩机并联运行为方案一,以一台轴流式压缩机和一台离心式压缩机串联运行为方案二,以一台轴流式压缩机和两台并联的活塞式压缩机串联运行为方案三。结果表明,与方案一相比,方案二能节约电耗7020300kW·h,节约用水量238000t,并且占地面积小。方案三比方案一年可节约用电量18838400kW·h,年节约用水量553000t;比方案二年可节约用电量11818100kW·h,年节约用水量315000t,但是设备占地面积比前两个方案稍大。     

300MW机组富氧煤粉锅炉燃烧和烟气系统动态特性仿真分析

以300 MW机组富氧煤粉燃烧锅炉为研究对象,采用一体化模型开发平台(IMMS),建立整体机组的仿真模型,在BMCR工况下,分析了给煤机转速、一次再循环风机挡板开度等扰动对机组锅炉燃烧和烟气系统动态特性的影响。结果表明:给煤机转速扰动对燃烧和烟气系统中烟气流动和换热的直接影响较大,对烟气侧参数和蒸汽侧参数均有一定影响;一次再循环风机挡板开度扰动、二次再循环风机转速扰动和烟气压缩机转速扰动主要影响烟气侧的烟气流动,进而影响锅炉系统的换热,对蒸汽侧参数的影响相对较弱。     

富氧煤粉燃烧锅炉概念设计研究

以亚临界300 MW机组锅炉为研究对象,构建了富氧燃烧锅炉原则性热力系统,并分别从炉膛辐射、对流受热面、尾部受热面、制粉系统及气体污染物的处理与回收等方面进行了富氧燃烧锅炉的概念设计。计算与分析表明,大约35%O2/65%CO2混合气氛下的富氧燃烧锅炉具有明显的优势,锅炉炉膛部分的辐射换热份额大大增加,炉膛辐射换热量较空气燃烧增加约15%;对流换热所占份额减少,相对于空气燃烧减少约19%;锅炉烟气侧的运行阻力大幅度减小;工质在炉膛内的辐射吸热将增加约42%,更多的过热受热面移入炉膛上部,锅炉总的受热面数量低于空气燃烧锅炉;制粉系统磨煤电耗显著降低,磨煤效率提高;锅炉制造成本与运行费用有望较大幅度降低,可部分地弥补由于制氧而增加的成本。     

烟气循环倍率对煤粉富氧燃烧影响数值模拟

为了研究煤粉富氧燃烧方式下烟气循环倍率对燃烧和传热特性的影响,本文以某500k W燃烧测试炉为研究对象,采用数值模拟方法对空气燃烧以及不同循环倍率下的富氧燃烧进行了研究;采用化学渗透脱挥发分(CPD)模型模拟煤粉的脱挥发分过程,挥发分成分考虑为多种轻质气体,挥发分的燃烧采用详细化学反应机理,介质辐射特性模型均针对富氧燃烧进行了修正。研究结果表明:虽然富氧燃烧下二次风与一次风的动量比较空气燃烧下降了50%以上,但采用相同的旋流燃烧器仍可实现与空气燃烧相似的炉内流场特性;煤粉燃烧温度和着火位置均受循环倍率的影响,富氧燃烧下循环倍率为72%时,炉内平均温度分布以及着火位置与空气燃烧下较为接近,随着循环倍率增加,辐射传热量降低。     

300MW富氧煤粉锅炉烟气冷却换热特性分析

富氧煤粉燃烧锅炉回收烟气在多级压缩和冷凝过程,其热物性参数的变化较为复杂,分析不同压力条件下烟气与冷却器对流受热面间的换热特性,对烟气冷却器的设计和运行优化有重要的意义。以某300 MW机组富氧煤粉燃烧锅炉烟气冷却器为研究对象,通过热力计算分析不同压力条件下烟气水蒸汽摩尔份额和烟气温度变化对对流受热面换热特性的影响,该过程充分考虑烟气的辐射放热计算。结果表明:当烟气的压力增大时,烟气的对流放热系数、辐射放热系数和凝结放热系数明显增大,总的放热系数增大,烟气冷却器对流受热面的换热能力增强;水蒸汽摩尔份额越少,烟气的对流放热系数、辐射放热系数和凝结放热系数越小,总的放热系数越小,烟气冷却器对流受热面的换热能力明显减弱;入口烟气温度升高使烟气的辐射放热系数增大。但是烟气的凝结放热系数明显减小,是使烟气总的放热系数减小的主要因素。     

循环流化床富氧燃烧的炉膛传热特性

在炉膛直径140mm、高6000mm的0.15MW循环流化床试验系统上,对高氧气浓度下循环流化床燃烧的传热特性进行了研究.在高氧气浓度(39.8％～50.7％)下,分别进行了O2/N2及O2/CO2气氛下煤的燃烧试验.研究结果表明,在高氧气浓度下,试验系统的传热稳定;流化风速、二次风率及燃烧气氛等参数对炉膛总传热系数几乎没有影响;该试验系统的炉膛总传热系数约为27 W/(m2·K),该数值可以为类似传热方式的试验系统设计提供参考.     

冷却水温变化对富氧燃煤锅炉烟气压缩系统影响的仿真分析

以概念设计的300 MW富氧煤粉燃烧锅炉烟气压缩系统为研究对象,采用集中参数法建立了烟气压缩机和烟气冷却器的仿真模型。在B-MCR稳定工况下,通过仿真试验,讨论冷却水温扰动对烟气压缩机运行特性的影响。结果表明,冷却水温度扰动对烟气压缩系统的影响主要体现在系统出口CO2摩尔份额的变化,以及烟气压缩机进口烟气流量和出口压力的变化增加了系统运行的不稳定性。当冷却水温扰动幅度增大时,这些参数的变化趋势会愈加明显。     

大容量煤粉燃烧锅炉炉膛特征参数探讨

通过经验总结和统计分析，对目前运行的300－600MW锅炉的燃烧效果和不同燃烧方式的炉膛热力特征参数进行了探讨，并提出了今后炉膛设计选型的参考数值。认为当前设计取用的数值大多偏紧，尤其是燃用低挥发分煤种的锅炉，致使相当数量的大机组燃尽率达不到应有水平。四角切向燃烧和墙式对冲燃烧都有此问题，而W火焰双拱燃烧锅炉则更严重，值得关注。     

炉膛烟气压力分布以及对锅炉运行的影响

煤粉锅炉一般采用“平衡通风”法 ,即锅炉配有送风机和吸风机。运行中送风机和吸风机均开启 ,保持炉膛顶棚受热面之下 (1— 2 )ｍ处负压值为(2 0— 30 )Ｐａ ,使整个炉膛处于负压状态 ,从而防止炉内烟气向外泄漏。在运行中炉膛内的烟气自下向上流动 ,而后流入烟道 ,从烟气的绝对压力而言 ,自然是下部压力高于上部压力 ,否则不可能产生自下向上的流动 ,下部压力与上部压力的差值即为炉膛内的烟气阻降 ,这一阴降是靠风机和烟囱的自拔风来克服的。炉膛下部压力比上部压力高 ,下部压力究竟是负压还是正压 ,这是我们要研究的问题。很多锅炉运行的…     

富氧燃烧电站锅炉运行监控分析

为了验证富氧燃烧技术的可行性、运行的安全性、装备的可用性以及系统的可靠性,采用特征对比、定性分析的方法,对传统空气燃烧系统、国内已有富氧燃烧示范项目工程系统的组成和结构特点以及实际运行过程经验进行分析,提出富氧燃烧系统区别于空气燃烧的主要技术特点和运行监控要求。     

35MW富氧燃烧煤粉锅炉开发与研究

介绍了富氧燃烧技术的特点、富氧燃烧技术的意义和必要性。对东方锅炉35 MW富氧燃烧煤粉锅炉的设计方案进行了简要介绍,阐述了富氧燃烧锅炉设计中应注意的问题。     

含灰烟气循环煤粉富氧燃烧中超细颗粒物生成特性研究

在实验室高温沉降炉系统基础上搭建了模拟实际烟气循环的富氧燃烧台架,在无烟气循环、脱灰烟气循环和含灰烟气循环条件下对大同烟煤和神华烟煤燃烧时超细颗粒物的生成特性进行了实验研究。结果表明:与无烟气循环燃烧方式相比,脱灰烟气循环燃烧方式下两种煤的超细颗粒物生成量无显著差别,而含灰烟气循环燃烧方式下其生成量分别降低了约12.03%和7.73%;加入循环灰后,大同煤灰里的硅铝酸盐会捕集燃煤释放的K、Na等矿物蒸气,而神华煤灰里的CaO还会捕集燃煤释放的S,二者均会导致超细颗粒物生成量减少。     

浓淡燃烧煤粉锅炉局部富氧助燃的数值模拟

利用Fluent计算软件对一台670 t/h浓淡煤粉锅炉的常规空气燃烧和局部富氧燃烧过程进行数值模拟,得到了两种燃烧气氛下炉内的空气动力场、温度场和烟气中各组分物质的量浓度的分布。结果表明:在"三高区"通入富氧助燃对底层燃烧器煤粉气流的燃烧影响较大,煤粉着火提前,底层一次风高温区增大,有利于提高燃烧器的稳燃性能,且火焰中心位置下移,使煤粉在燃烧器区域燃烧完全,降低了炉膛出口烟气温度。局部富氧燃烧的高温火焰集中在炉膛中心位置,水冷壁附近保持较高的氧化性气氛,对水冷壁起到较好的保护作用,可有效防止结渣和高温腐蚀。     

热重法研究富氧条件下煤粉的燃烧特性

采用热重法(TG)研究了富氧条件下不同煤种的燃烧特性。结果表明,富氧气氛可以改善煤粉燃烧特性,使煤粉着火点、失重峰提前,失重峰值增大,燃烧速率加快。不同煤种表现出各异的燃烧规律。在试验基础上对富氧燃烧技术应用于电站锅炉的可行性进行了分析。     

600MW煤粉/生物质富氧燃烧锅炉热力特性分析及优化

富氧燃烧技术是燃煤CO2减排最有应用前景的技术之一。煤粉/生物质富氧下的混燃,不仅可以实现CO2的零排放,更是由于生物质的引入相当于实现大气中CO2的捕集而具有重要的应用价值。以某600MW煤粉炉为例,进行了煤粉/生物质富氧燃烧的热力特性分析和锅炉结构优化设计,并与空气燃烧下各性能参数进行了对比。结果表明:富氧燃烧下,烟气量、锅炉效率和燃煤量随着生物质输入热量的增加均略有降低;相比空气燃烧,富氧燃烧下单位时间烟气量减少,燃煤量减少,锅炉辐射换热增强,对流换热量降低。优化设计后富氧燃烧下锅炉主体尺寸减小,受热面布置发生较大变化。     

煤质特性对锅炉燃烧系统运行性能的影响

通过对工业锅炉燃煤特性的分析,结合锅炉运行中存在的问题,从煤质特性的角度,对高温腐蚀、结焦以及低温腐蚀进行了机理分析,并提出了有效的改善措施。结合锅炉实际运行情况,进一步得出煤质特性是影响锅炉燃烧系统运行性能的主要因素。     

煤粉锅炉燃烧效率运行氧量变化特性分析模型

给出了适用于工程计算的煤粉锅炉燃烧效率分析模型，研究了各种燃烧条件下燃烧效率随氧量的变化特性，可为机组运行中最佳氧量的选取提供参考。