直吹式制粉系统风粉偏差对机组灵活性的影响

近年来,风能发电和太阳能发电装机容量迅速增长,为提高新能源的消纳能力,燃煤机组灵活性运行是大势所趋。目前,大容量电站锅炉普遍配置直吹式制粉系统,磨煤机出口一次风管风粉分配偏差大的问题普遍存在,风粉分配偏差大直接限制机组灵活性运行。从制粉系统设备角度分析了磨煤机出口并联一次风管风粉分配偏差大的原因。对由于风粉分配偏差大导致锅炉运行过程中产生的各种问题如火焰偏斜、结焦、高温腐蚀、NO_x排放量高、飞灰可燃物高、锅炉效率低等进行阐述。该问题在机组灵活性改造过程中表现尤为突出,锅炉低负荷运行时,一次风管风粉分配偏差大会造成锅炉着火距离增大,燃烧不稳定甚至灭火的可能。炉内热负荷不均会导致锅炉汽水侧偏差加剧,恶化传热,受热面超温,直接影响机组运行安全。为改善一次风管风粉分配偏差,对比分析各种煤粉分配器的性能和优缺点,并阐述煤粉分配器在电站锅炉的应用情况和效果。随着灵活性运行工作的深入,需要对灵活性运行机组制粉系统进行改造,加装相匹配的煤粉分配器,改善风粉分配特性,提高机组运行稳定性和安全性。     

制粉系统气固分配器气固两相的数值模拟

制粉系统中制粉乏气与煤粉的混合物分离由气固分配器来完成,气固分配器上、下出口的气固分配特性对锅炉的安全运行及污染物控制有很大影响。本研究使用计算流体动力学(CFD)软件对气固分配器内的气固流动进行了数值模拟,计算采用了稠密离散相模型(DDPM)和颗粒流动力学理论(KTGF)的四向耦合方法,并预测了制粉乏气和燃料颗粒在上、下出口处的质量分布。结果表明：入口气体流速v_in和颗粒直径D_p对气固分配器的气固分配特性均有重要影响。提高入口气体流速v_in和增大颗粒直径D_p,既有利于提高气固分配器的分离效率,又有利于降低气固分配器上出口乏气含粉量：在保持其他参数不变时,v_in由10 m/s提高到20 m/s,分离效率提高了23.7%,乏气含粉量降低了73.3%,D_p由10μm增大到25μm,分离效率提高了45.6%,乏气含粉量降低了98.9%;均有利于锅炉的安全运行及污染物控制。     

递进式分配器在压裂车上的应用

本文结合现今压裂车液力端润滑系统的现状,分析了递进式分配器的工作原理以及递进式分配器在压裂车液力端润滑系统中的应用。安装了递进式分配器的液力端润滑系统具有结构紧凑、设计周期短、能够确保每个柱塞都均匀润滑以及节约润滑剂的优点,而且便于及时发现润滑管路中的堵塞情况,更加适应现场工况。     

一种新型板翅式换热器气液分配器分配特性的敏感性分析

两相流动分配不均是影响板翅式换热器换热效率的主要因素。传统的"先混合,后分配"方法不能解决在导流翅片中流向突变时气液分离引起的气液两相流体分配不均问题,因此采用"先分配,后混合"的理念提出了一种新型的气液分配器,气体和液体分别从各自的通道进入分配器,在分配器内均匀混合后进入换热器的翅片换热通道进行换热。通过对分配器内部流场的数值模拟,发现:分配器的气液分配不均匀度随流量的增加而增加,且不均匀度受液相流量的影响比气相大。该气液分配器的气液分配不均匀度相比传统封头结构降低了一个数量级,能够有效改善板翅式换热器层间通道的气液分配特性,提高板翅式换热器的换热效率。     

煤粉锅炉制粉系统优化运行分析

由于我国经济的快速发展,极大地推动了锅炉行业进步。其中煤粉锅炉占据着绝大部分,且煤粉锅炉的制粉系统对锅炉的安全运行影响重大。如何优化制粉系统运行是煤粉锅炉面临的重大难题,首先对煤粉锅炉制粉系统进行介绍,分析影响锅炉燃烧的因素和灭火原因,最后对此问题提出了相关的解决措施。     

负荷分配器在串级多回路系统中的应用

一、负荷分配器的设计及应用在炼油、化工自控系统中,有很多情况是一个主调节器的输出作为两个或多个并列副调节器的外给定。由于管路阻力不等将引起负荷不均匀。而利用负荷分配器的特性能经济、方便地解决上述问题。而又提高系统的可靠性和安全性。 1986年,我厂新建一套常减压蒸馏装置,测量、控制仪表全部使用气动Ⅲ型仪表。     

小液量抗堵分配器设计与性能研究

小液量抗堵分配器是针对传统粘稠液体分配器分布不均、结构复杂所设计的新型抗堵分配器。文中以空气和水为介质对分配器进行性能测试研究,针对初始测试结果中分配槽侧溢流堰斜面铺展效果不明显、大液量冲流、分配器紧固件漏液及导液板液体落点不稳定等问题,对分配器进行了优化设计。采用数学统计和作图对比2种分析方法对整个分配器测试结果做出评价。优化后,在液头高度下限和正常操作条件下,分配器中心和边壁区域分布点流量趋向均布,分布质量改善明显。结果表明:该分配器结构简单,操作弹性较大,分布点均匀,分配性能和抗堵性能良好,特别适应于小液量工况。     

细粉仓粉位显示信号装置的改造

我厂自备电站的锅炉由钢球磨煤机储仓式制粉系统提供的煤粉作为燃料 (热风送粉 )。每台炉有 2台钢球磨煤机 (一开一备 ) ,2台磨煤机合用一个细粉仓 ,5台炉的细粉仓之间用螺旋输粉机互相联系 ,以保证煤粉供应和锅炉的稳定运行。细粉仓装有粉位显示装置。操作人员通过制粉屏上信号灯的亮、灭 ,可随时监视粉仓的粉位 ,及时调整钢球磨煤机的开、停和制粉量 ,以满足锅炉运行的要求。粉位显示装置如图 1所示。整套装置装在防尘箱内 ,只有取样碗形钟及信号电缆露在防尘箱外。电缆引出孔用橡胶套封住。装置由支承杆及铁磁体 ( 1 )、接近开关 ( 2 )、…     

脱硫纯碱连续添加工艺优化

应用旋流分离技术,降低碱液结晶和不溶杂质含量,解决连续补碱管道堵塞的问题,提升系统的稳定性。选型新型的液体流量计,降低系统管道阻力;同时增加二次加药装置,在满足日常加药可控性的同时,提高特殊工况下系统调节能力,显著提升连续补碱工艺的稳定性。     

锅炉制粉系统损耗分析及处理方法

制粉系统是火力发电厂锅炉的重要组成部分,其运行情况的好坏直接影响机组的安全稳定;岱海发电公司制粉系统中磨煤机耗电量占厂用电的8%～10%,一次风机耗电量占厂用电的9%～10%,正压直吹式制粉系统直接影响锅炉燃烧效率,影响锅炉的经济性能。本文通过长期跟踪岱海发电公司磨煤机机械磨损对正压直吹式制粉系统性能（煤粉细度、磨煤机出力特性、电耗变化、磨煤单耗等）的影响,以及运行状况自身（分离器挡板特性、磨辊加载压力、出口风温、通风量、负荷）对制粉系统单耗的影响,通过检修经济性对比,确定最佳的制粉系统定检、大修时期,目的是保证锅炉燃烧效率、保证制粉系统出力的前提下,整体考虑制粉系统经济性,降低制粉系统单耗。     

催化裂化再生器树枝状气体分布器喷嘴的射流特性

在催化裂化装置中再生器底部通常设置有树枝状管式气体分布器,通过分布器上的喷嘴分布气体。但在实际运行过程中喷嘴常出现布气不均和磨损问题,影响其自身的布气性能和使用寿命。为此,在二维床实验装置上针对喷嘴的射流特性进行了实验研究。实验物料为FCC催化剂颗粒,喷嘴出口气速范围为30～70 m·s^-1,喷嘴喷射角度范围为0°～67.5°。实验用摄影观察法测量喷嘴射流的射流长度和附近的流场流态。实验结果表明射流长度随喷嘴气速和喷射角度的增大而变长。射流气体在向上翻转过程中,在树枝状管式气体分布器两分支管之间产生旋转涡流现象,旋转涡流的大小与喷嘴出口气速和安装角度有密切关系。最后基于实验数据,建立了喷嘴射流长度的计算模型。     

Shell煤气化煤粉加压输送系统运行问题的处理优化

介绍了Shell煤气化工艺煤粉加压输送系统的工艺原理和工艺流程,总结了神华煤直接液化项目煤粉加压输送系统运行中出现的问题,对煤粉仓装料袋滤器锥部堵粉和布袋损坏、煤锁斗充气设备损坏、煤锁斗泄压三通破损、重要阀门卡涩、煤粉给料仓泄压线磨损等问题的现象、原因、处理措施作了详细阐述和讨论。     

冷却塔布水器的优化设计

针对冷却塔布水管上端点喷孔的流量比中间喷孔的流量大的现象,提出了新的解释。认为是离心力产生的结果。通过计算对比证实了这个解释,建立了以离心力存在条件下的冷却塔布水器优化设计的数学模型．特别适合设计直径大、转速快的旋转布水器。     

MALFUNCTION DETECTION OF THE DISTRIBUTOR IN A GAS-FLUIDIZED BED

The malfunction of a perforated-plate distributor caused by blockage in a 0·3 m gas-fluidized bed was investigated in terms of pressure fluctuations. A pneumatic probe was used to detect the radial pressure distribution in the bed. The variation of pressure fluctuations in the bed was found to be in relationship to the perforated plate design and the static bed height while the plate was partially blocked. The bed pressure drop ratio was shown to be a clear indicator of plate blockage.     

多碟式液体分布器在大型填料塔中的应用

碟式液体分布器由进液总管、进液支管、分液管、限流孔板、分液碟、落液管组成。具有分液均匀、流量调节范围宽、抗堵塞、重量轻、安装维修方便等优点,特别适用于大型填料塔,可极大地降低甚至可消除液体分布的放大效应。详细介绍了碟式液体分布器在乙烯急冷塔、烟气脱硫塔、SO3热回收塔中的具体应用。     

多管回转式煤调湿工艺模拟与分析

基于Fluent软件,采用欧拉多相流模型,模拟回转管内烟气(焦炉烟气)与干燥器内煤粉的流场分布、湿度和温度变化情况. 结果表明,烟气速度在入口处最大,为9.65 m/s,在回转管内最小,为3.22 m/s,烟气经转弯处汇集于中心管,速度约为6~7 m/s;靠近回转管的煤粉速度最大,远离回转管的煤粉速度最小;煤粉与水分离后,水分比例减少,煤粉比例增加,脱水率约为7%;由干燥器周边到中心煤粉密度减弱;烟气和煤粉均有温度梯度,烟气温度差约为65 K,煤粉温度差约为31 K.     

洗氨塔液体分布器的选择与计算

介绍了洗氨塔使用的槽式液体分布器结构、设计计算、性能和使用效果,生产实践表明槽式分布器具有分布效果好、气液阻力小、不易堵塞、操作弹性大和节能效果好等特点。     

高速煤粉燃烧器内燃烧特性数值模拟及结构优化

高速煤粉燃烧器火焰喷射速度高达60~200 m/s,炉膛内火焰较长,对流换热比例提高,使得炉膛内温度分布均匀,没有传统低速煤粉燃烧器火焰短,炉膛内局部过热和结焦等缺点。笔者以14 MW高速煤粉燃烧器为研究对象,采用数值模拟的方法,研究旋流强度、二次风温度等关键参数对燃烧器内煤粉燃烧的影响,针对燃烧器内煤粉燃烧特点进行结构优化设计。对旋流强度研究结果表明,当旋流强度S=2.2、2.8、3.2及3.7时,燃烧器内回流区形状变化不大,从一次风喷口开始到旋流叶片位置结束,回流区环绕一次风管;最大回流量在一次风喷口附近,距离一次风喷口越远,回流量越小;旋流强度对一次风喷口附近最大回流量影响不大,喷口附近最大回流量均在0.45 kg/s左右,当距喷口超过一定距离(L/H<0.35)时,旋流强度对回流量的影响开始变得明显,表现为旋流强度越大,回流区末端回流量越大,回流区末端回流量最大为0.30 kg/s,最小为0.17 kg/s。研究燃烧器喷口处燃烧状态表明,喷口处火焰旋流强度为0.10~0.28,与入口旋流强度正相关,火焰喷射速度150 m/s,为中等旋流强度的高速旋流火焰;喷口中心区可燃性组分富集,缺氧,燃料和氧气分层分布。当旋流强度提高,喷口中心区可燃性组分浓度降低,CO浓度从11%降低到10%,H2浓度从1.65%降低到1.40%,焦炭浓度从0. 14%降低到0. 11%,喷口边缘O2浓度从13%降低到10%。旋流强度S=3.2和S=3.7时可燃组分和氧气浓度分布变化较小,说明旋流强度提高对燃烧的影响减弱。考察0、100和200℃下二次风温度对燃烧的影响,结果表明,当二次风温度提高,煤粉在燃烧器内的反应时间有所降低,从0.15 s降低到0.11 s,但燃烧器内的煤粉碳转化率提高20%,达到65%。对燃烧器结构进行优化,加入中心风,对比中心风直流和旋流与不加中心风3种状态,结果表明,加入旋流中心风和直流中心风后喷口中心区半径r≤75 mm范围内可燃组分浓度降低,采用直流时由于气流刚性较强,喷口中心区氧气浓度升高,采用旋流中心风对中心区氧浓度影响弱,对可燃组分浓度降低效果优于直流中心风。     

物料均匀分布的设计与应用

为了保证降膜蒸发器物料能水平均匀分布,采用环形分布器、槽盘式分布器、单管分布器三级分配结构。并介绍了在制造、安装上的一些要求。     

利用套管结构实现液固均匀分布

基于分支管路原理和液固流态化的性质,提出了一种用于多管液固循环流化床的组合式液固分布器.利用建立的小型冷态试验装置,考察了管束中的颗粒循环速率和固含率.试验结果表明,在多管循环液固流化床下管箱安装组合式分布器可以实现固体颗粒在管束中的均匀分配.