300MW锅炉掺烧低灰熔点煤种的应用研究

为了研究低灰熔点、高挥发分蔚州煤的可用性,根据灰成分对其灰渣类型、粘度和强度特性进行了分析,得出其结渣性仅为"中等偏强",而非"强结渣".通过在300 MW锅炉上掺烧70%以上蔚州煤,连续满负荷运行184 h的掺烧试验,验证了蔚州煤的结渣特性和可用性.结果表明:煤种结渣性不仅取决于灰熔点,还与粘度特性与强度特性有关;确定新煤种结渣性要排除炉内空气动力场的影响;解决锅炉结渣问题需要根据不同的结渣特点对结渣原因进行分析.     

低温热解生物质与煤共燃的结渣、积灰和磨损特性分析

利用灰分的结渣性指数t2、B／A、S／A、G，积灰沾污特性指数比和磨损指数‰对低温热解生物质单燃和与煤共燃时的结渣、积灰和磨损特性进行了研究和分析。认为：(1)低温热解生物质(锯屑、谷壳和花生壳)都不适合在电厂锅炉中直接燃烧。(2)热解生物质与煤共燃时的结渣、积灰和磨损特性取决于热解生物质灰分含量、灰成分，煤的灰分含量、灰成分以及混合比例等因素。(3)三种熬解生物质与煤共燃能够改善它们的结渣、积灰沾污和磨损性能，但又增加了煤的结渣、积灰沾污和磨损性。(4)热解生物质灰分含量越低。煤的灰分含量越高，煤的结渣、积灰沾污性能越好，越有利于提高混燃比例。(5)三种热解生物质中，热解锯屑与煤可混性最好。其他两种则相对较差。     

生物质与煤混烧灰的熔融性实验研究

为解决生物质与煤混燃存在的结渣积灰问题.以稻秸秆、白杨木屑、稻壳和煤在不同配比下混合燃烧的灰分作为研究对象,利用HR-3C灰熔融性测定仪研究了生物质与煤混合燃烧的熔融特性.研究表明:生物质燃料中碱金属含量比煤中的含量要高,提高生物质的掺入比总体上会使灰熔融温度降低;此外,对于二氧化硅含量不同的生物质燃料其灰熔融性有所差...     

不同生物质灰的理化特性

根据我国和美国国家标准,将稻草、松木屑和梧桐树叶3种生物质分别在815和600℃下制灰,此外也在500℃下制灰进行比较。测定了灰分量和灰成分,考察了灰成分中氧化物的含量变化以及生物质灰的积灰、结渣特性;利用X射线衍射方法和SEM对不同温度灰的物相和灰形态进行了分析;利用灰熔点仪测定了生物质灰的灰熔点。研究表明:灰分量、灰成分、物相变化、灰形态以及灰熔点均与灰化温度密切相关,600℃的灰化温度比较适合研究生物质灰分的性质。     

掺烧印尼煤对某锅炉燃烧及结渣影响的数值模拟

本文通过数值模拟的方法分析了掺烧印尼煤时炉膛内的燃烧特性和结渣特性,研究了印尼煤在不同掺混比例下对炉膛结渣的影响,试验结果表明:掺烧一定量的印尼煤有利于改善炉膛内的结渣特性,印尼煤灰熔点较低,与高热值基础煤掺混时容易产生结渣,掺烧比例不宜过大,基础煤与印尼3进行混配的最优推荐比例为5∶1。     

生物质与煤混燃灰熔融结渣特性的实验研究

通过对生物质燃料（锯末、玉米秸和麦秸）与煤混燃灰化学成分和熔融温度的测定,利用灰分的碱酸比B／A、硅比G、硅铝比S／A、积灰沾污特性指数Hw、磨损特性指数日。等判别指数对生物质纯燃、与煤混燃时的结渣、积灰和磨损特性进行了研究和分析。结果表明,生物质灰都具有结渣倾向,麦秸灰具有严重的积灰倾向,玉米秸灰和锯末灰有易积灰倾向。生物质灰的磨损倾向都较轻微。随着生物质与煤混燃比例的增加,结渣有加重趋势。灰中酸性氧化物和碱性氧化物的含量会直接影响灰的熔融温度。     

生物质灰化学特性的研究

采用灰成分分析及X-ray衍射方法,对甘蔗渣、松木屑、花生壳及谷壳四种常见的生物质灰特性进行了研究。研究表明：在气化过程中,甘蔗渣和松木屑的积灰、结渣倾向严重,花生壳次之,谷壳相对轻微。对其灰中碱金属的固留研究,分析了甘蔗渣和松木屑的积灰、结渣倾向严重的原因。     

生物质与烟煤灰的理化特性及混合灰熔融特性研究

文章利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线荧光衍射仪(XRD)、灰熔融特性分析仪对4种生物质(海草、梨木、榛子壳、稻秆)灰与神木烟煤灰的混合灰的熔融特性进行了研究。研究发现:水生生物质(海草)灰的掺混使混合灰的熔融特性温度先升高再降低;两种木本生物质(梨木和榛子壳)灰的掺混使混合灰的熔融特性温度逐渐升高;草本生物质(稻秆)灰的掺混对混合灰熔融特性温度的影响与水生生物质灰类似。由XRF分析可知:Na2O和CaO对于混合灰的熔融特性温度有更明显的影响,随着混合灰中Na2O含量的逐渐增加,混合灰的熔融特性温度逐渐下降;随着混合灰中CaO含量的逐渐增加,混合灰的熔融特性温度逐渐上升。由XRD结果可知:水生生物质灰在高温下容易形成熔点较低的碱金属硅酸盐,使混合灰的熔点降低;木本生物质灰中的CaCO3含量较高,能够提高混合灰的熔点;草本生物质灰与水生生物质灰类似,含有的低熔点碱金属硅铝酸盐使混合灰的熔点降低。     

生物质(气)耦合燃煤锅炉运行性能及污染物分析

为了对比分析生物质与燃煤直接燃烧和生物质气耦合燃煤对锅炉运行性能及污染物排放的影响,基于660 MW燃煤锅炉和30t/h生物质气化炉,搭建生物质气化耦合燃煤锅炉系统模型.在额定工况下,选取松木、木屑、污泥3种生物质,进行气化,对比分析生物质和生物质气与燃煤耦合燃烧2种情况下的锅炉运行性能及燃烧产物的变化规律.结果 表明:生物质直接掺烧提高了炉膛燃烧温度和排烟温度,锅炉热效率均低于纯煤燃烧的锅炉热效率.生物质气掺烧降低了炉膛燃烧温度,提高了锅炉热效率.松木气的炉膛燃烧温度降低了45.26℃,木屑气的排烟温度降低了为41.32℃.生物质气掺烧对NOx减排效果更为显著,木屑气掺烧生成的NOx质量浓度最低;生物质直接燃烧对SOx的减排效果更好,松木掺烧生成的SOx质量浓度最低.     

生物质(气)耦合燃煤锅炉运行性能及污染物分析

为了对比分析生物质与燃煤直接燃烧和生物质气耦合燃煤对锅炉运行性能及污染物排放的影响,基于660 MW燃煤锅炉和30t/h生物质气化炉,搭建生物质气化耦合燃煤锅炉系统模型.在额定工况下,选取松木、木屑、污泥3种生物质,进行气化,对比分析生物质和生物质气与燃煤耦合燃烧2种情况下的锅炉运行性能及燃烧产物的变化规律.结果 表明:生物质直接掺烧提高了炉膛燃烧温度和排烟温度,锅炉热效率均低于纯煤燃烧的锅炉热效率.生物质气掺烧降低了炉膛燃烧温度,提高了锅炉热效率.松木气的炉膛燃烧温度降低了45.26℃,木屑气的排烟温度降低了为41.32℃.生物质气掺烧对NOx减排效果更为显著,木屑气掺烧生成的NOx质量浓度最低;生物质直接燃烧对SOx的减排效果更好,松木掺烧生成的SOx质量浓度最低.     

高岭土对新疆高碱煤沾污结渣特性的影响研究

为深入研究高岭土对减缓新疆准东高碱煤沾污结渣特性的影响规律与作用机制,利用3 MW_(th)多功能煤燃烧中试平台模拟实际电站锅炉四角切圆燃烧环境下研究高岭土对新疆准东高碱煤燃烧过程中灰的生成及沾污结渣特性的影响。试验结果表明:高岭土成分以SiO_2为主,虽然SiO_2单质熔点高达到1 730℃,但煤灰中SiO_2主要以非晶体状态存在,有时可提高熔融温度,有时则起到助熔作用;添加10%高岭土后,其炉膛结焦比纯烧准东高碱煤要好一些,虽然仍有流渣,但其渣的致密程度要比纯烧准东高碱煤要低;在炉膛燃烧区域准东高碱煤的碱酸比(B/A值)高于添加高岭土对应灰样的碱酸比值,而在高温对流受热面烟温区域(末级过热器、末级再热器区域),添加高岭土后其灰样的碱酸比值比燃准东高碱煤工况下灰样的碱酸比要低,添加高岭土后,与纯烧准东高碱煤相比,高碱酸比分布温度区间沿烟气流向方向向后推移,即易发生严重沾污的烟温区间向低温区域偏移。因此,相同条件下其在对流受热面上的沾污烧结程度要低,添加高岭土对降低锅炉对流受热面发生大面积沾污具有一定的效果。     

准东煤掺烧煤矸石安全性与经济性分析

高岭土与低钠煤可以有效抑制燃用准东煤时炉内的沾污结渣问题,但由于其价格升高,为降低电厂燃煤成本,因此提出将煤灰成分相似的煤矸石作为准东煤防结渣添加剂.分析煤矸石作为添加剂抑制炉内沾污结渣的可行性,根据入炉煤灰中折算Na2O含量低于3.0％,确定掺烧比例,并在某150 MW机组上进行实炉掺烧试验.通过掺烧试验分析可见,煤...     

硅和硅铝化合物对生物质结渣影响的机理研究

生物质由于含有较多碱金属,燃烧会导致设备结渣。文章研究了硅和硅铝化合物对生物质结渣影响的机理,结果表明,硅和硅铝化合物会使生物质燃烧时可溶性K倾向于转变为不可溶性的硅酸盐和硅铝酸盐,而该过程反应与纯生物质燃烧过程反应相同。在流化床炉温(815℃)附近时,硅化合物容易使灰中生成低熔点的K的硅酸盐,低温熔融结渣可能性增大,选择其作为结渣抑制剂需要慎重。在层燃炉炉温(1 000℃)附近时,硅铝化合物既可减轻碱金属结渣又使灰不易结渣聚团,是层燃炉优良的结渣抑制剂。     

不同添加剂对生物质灰分及床料的熔融性影响

使用灰熔点法,分析Al2O3、高岭土、CaO对稻草、麦秸秆与河砂及煤灰混合物的熔融性质的影响,研究结果表明灰熔点法在预测添加剂对生物质灰分与床料熔融粘结改善方面具有较强的适用性。煤灰与两种生物质混合物的灰熔点要高于河砂与两种生物质灰分混合物的灰熔点,麦秸秆与床料混合后的灰熔点要高于相同奈件下稻草与床料混合后的灰熔点,三种添加剂对提高生物质灰与煤灰、河砂混合物的灰熔点结果从高到低依次是Al2O3,高岭土,CaO。     

化学组分及单组分熔融温度与煤灰熔融温度的相关性分析

提出考虑煤灰各成分熔融温度与煤灰化学成分含量的统计分析判别方法及神经网络判别方法.对170多种中国煤质采用2种方法的计算结果与实验数值的比较结果表明,使用统计分析能将煤灰熔融温度的计算命准率提高到80%以上,使用神经网络方法的命准率达100%,且均不需要将煤质分类判别.提高判别方法命准率的核心机理是:煤灰的结渣特性主要取决于煤灰中各化学成分的百分比含量,同时也取决于各物质的熔点温度.这一机理与很多电站锅炉通过掺烧高灰熔点煤降低结渣程度的实际运行事实和试验结果相吻合,提高了各种煤质的结渣特性判别的通用性和命准率.神经网络方法具有智能优化的特点,比统计分析方法更具有普适性和高命准率.     

准东煤混烧过程中结渣沾污特性研究

针对准东煤在实际电厂燃烧过程中的强结渣、强沾污问题,选取了典型的高Ca、高Na南矿煤为研究对象。在0.4 MW燃烧试验台上进行了准东煤结渣特性试验研究,并通过添加不同比例的将军庙煤来研究混烧对煤灰结渣、沾污特性的影响。研究结果表明:纯烧南矿煤时结渣较为严重,灰渣呈现灰褐色,且质地较为疏松,其不同区域的灰渣主要以Ca的低温化合物为主;沾污样呈现亮白色,主要以硫酸钠为主。添加将军庙煤后,煤灰中的Al、Si与Ca、Na发生强烈的交互反应,生成高熔点的硅铝酸盐类物质,结渣和沾污倾向大为减缓。最终结果表明:实际电厂再燃用南矿煤时,可部分掺烧(10%～20%)将军庙煤,能够明显减缓煤灰的结渣沾污强度。     

燃用神华煤600 MW锅炉燃烧优化试验研究

国华电力公司600 MW亚临界锅炉的设计煤种为神华低灰熔点煤,投产后锅炉炉膛粘污结渣严重,尤其是屏式过热器区域大量结渣,排烟温度偏高,曾发生坠落渣块,砸伤水冷壁事件,严重影响机组安全、稳定、经济运行,针对这一课题,国华公司开展燃烧优化试验研究,通过掺烧高灰熔点煤、加装吹灰器、制粉系统调整等有效措施,使锅炉的安全经济性得以提高.     

生物质与煤混合燃烧成灰特性研究进展

基于能源与环境的双重压力以及生物质与煤单独燃用存在的问题,生物质与煤混燃已成为一种发展趋势.生物质与煤混燃存在的结渣积灰等问题制约着混燃技术的推广利用,因此研究生物质与煤混合燃烧的成灰特性具有现实意义.文章详细介绍了生物质与煤混合燃烧成灰特性的影响因素和分析方法,认为温度是影响生物质与煤混合燃烧成灰特性的主要因素;生物质与煤的混合比例对灰渣成分有一定影响,但二者间不存在明显的线性关系.燃料中的碱金属、氯、硫是引起结渣积灰的主要物质.由于生物质与煤的成灰特性相近,只是灰渣成分的含量差异较大,因此可以利用已有的煤结渣特性研究成果,分析混燃的成灰特性,但须要考虑生物质灰分的特征.     

五彩湾煤燃烧特性的试验研究

对五彩湾煤与乌东煤2种煤种及3种不同掺烧比例的混煤分别进行了物理化学特性分析、煤粉气流着火温度测试、一维火焰炉中燃烧与结渣试验以及200kW沾污试验台的沾污性能试验,并对各种混煤的着火、燃尽和结渣性能进行了评定.利用专家系统对试验煤样的主要特性进行了最终评价,并结合2种沾污性能判别指标对煤灰的沾污性能进行了验证,给出推荐的设计煤种和校核煤种.结果表明:混煤具有严重结渣倾向;五彩湾煤具有严重的沾污倾向,而乌东煤为低沾污倾向煤种,通过掺烧乌东煤可以减轻五彩湾煤的沾污;推荐选用五彩湾煤与乌东煤的掺烧比例为7∶3和5∶5的混煤1和混煤3分别作为设计煤种和校核煤种.     

生物质与煤掺烧燃烧特性的实验研究

利用热重分析仪,在不同条件下,对单一生物质、煤及其混合物的燃烧特性进行分析,研究了木屑、稻壳、稻草及耒阳白沙煤的着火温度、燃烧最大速率温度和燃烬温度等燃烧特性参数。实验结果表明,生物质的着火温度比白沙煤低,生物质在燃烧过程中有两个明显的失重阶段,而煤只有一个明显的失重阶段。通过掺烧可以使生物质与煤的混合物着火温度降低,着火时间缩短,延长了整个燃烧的温度区间,使煤能更好地燃尽,使燃料的燃烧特性得到了优化。随着生物质掺混比例的提高,掺混样品着火点温度降低得更加明显;且生物质颗粒尺寸由R90变为R200时,同样的掺混比例下,尺寸R200的掺混样品着火温度更低。