多种生物质与煤掺混燃烧灰熔融特性研究

选取贫煤、秸秆、污泥和中药渣为研究对象,通过灰熔融性的测定实验,确定各实验原料及其掺混样品的软化温度,并对其结渣特性进行研究。结果表明：贫煤的软化温度高于1 500℃,生物质的软化温度由高到低依次为药渣、污泥、秸秆。煤属于中度偏轻微结渣,3种生物质均属于严重结渣。秸秆和煤掺混后,在小于30%的掺混比例下,对混合灰的结渣特性影响较小,属于中度结渣;污泥、药渣和煤掺混,随着掺混比例的增大,结渣倾向加重。掺混秸秆混合物的灰融特性最好,其次为污泥,掺混药渣的灰融特性最差。     

掺混生物质对煤灰熔点的影响及混合灰流动温度预测

研究了刘桥一矿煤、青龙矿煤、榆林煤,掺入稻草、棉秆、玉米秆3种秸秆类生物质后混合灰熔融特性的变化规律。结果表明:对于高灰熔点刘桥一矿煤和青龙矿煤,掺入3种生物质后,煤灰的流动温度显著降低,掺混比例为30%左右时灰的流动温度降至1380℃以下。稻草的掺入增加了低灰熔点榆林煤灰的流动温度,但在所有掺混比例下,混合灰的流动温度均未高于1300℃。采用多元线性回归分析的方法对灰流动温度与灰成分参数进行拟合,得到了预测生物质与煤混合灰流动温度的方程,并使用鲍店煤掺混生物质的灰分组成对回归方程进行了检验,结果显示28组样品中,96%的灰样流动温度偏差在80℃以内。     

相图法在准东高钠煤掺烧研究中的应用

利用三元相图分析了准东地区高钠煤煤灰的相图特征以及准东高钠煤(南露天矿煤)与低钠煤(将军戈壁煤)掺混后煤灰熔融特性的变化,并对南露天矿煤及其高比例混煤做出结渣性预测。通过一维火焰炉试验验证了三元相图的分析结果,得出南露天矿煤为极易结渣煤种,其掺混比例≥70%时混煤结渣状况严重,推荐南露天矿煤的最大掺烧比例为60%。     

基于系统分类的配煤灰熔融特性研究

根据不同熔融性和不同的矿物质组成对14种煤进行系统归类,利用硅酸盐相图理论解释混煤结渣的原因。并根据矿物组成,寻找不同类别煤种之间配煤的熔融性规律,探讨了选择合适煤种配煤使混煤灰熔点提高的配煤方法。同时,还设计了一种判别配煤效果的方法:T-φ法(T表示混煤灰熔点的软化温度,φ表示混煤熔点与低熔点煤之间的温度差,根据这2个指标,确定混煤灰熔点在坐标轴中的位置,判断配煤效果的好坏)。文中以灰熔点作为判断煤灰结渣倾向的标准。实验结果表明:由于配煤使灰中的成分更复杂,低温共熔现象更易发生,因而配煤总体是一个降低灰熔点的过程;但是将煤种分类,不同类别之间合理掺配能改善这种状况。富含勃姆石的高熔点的煤种参与配煤,能确保使混煤灰熔点一定高于低熔点煤;其他类型的高熔点煤,参与配煤后混煤灰熔性各异,并大体呈降低的趋势;中等熔点煤和低熔点煤混煤熔点一致呈现出低于2种单煤的规律;2种低熔点煤混合不能得到高熔点混煤的结果。     

700MW机组直流锅炉掺烧低灰熔点煤试验优化研究

随着浩吉铁路的开通,陕西省境内大量的煤炭进入了江西电煤市场,该类煤种供应稳定且价格具有较大优势,江西省内多家电厂都增加其掺烧比例,但陕西煤大多灰熔点较低,属于严重结渣的煤种,大比例掺烧存在安全隐患。该研究通过对700 MW直流锅炉的制粉系统优化调整、燃烧优化调整试验及低灰熔点煤掺烧试验综合分析了影响掺烧的各个因素,提高了低灰熔点煤的掺烧比例,可为省内电厂掺烧陕西低灰熔点煤提供借鉴与参考。     

双炉膛汽包炉分层燃烧高低灰熔点煤试验分析

结合电厂调整来煤结构、降低标煤单价的实际需求,介绍国电谏壁发电厂改进型双炉膛控制循环汽包炉掺烧低熔点神华煤的实施方法。通过对神华低灰熔点煤掺烧高灰熔点煤的结渣特性和灰渣成分试验分析的研究,结合炉型的结渣特性判别及对混合燃烧高低灰熔点煤和分层燃烧高低灰熔点煤的实践比较,提出炉型偏矮的锅炉采取分层加仓掺烧低灰熔点煤的方案是更好的选择,通过控制一次风速,避免产生还原性气氛,既解决了掺烧低灰熔点煤导致锅炉严重结焦、排渣困难的问题,又节约了输煤电耗,社会效益和经济效益显著。     

掺烧废弃硅粉对准东煤钠迁徙及灰熔融影响的实验研究

将废弃硅粉与准东五彩湾煤掺混燃烧,研究其对准东五彩湾煤钠迁徙及灰熔融特性的影响。实验结果表明：准东煤掺混硅粉后,灰样中的钠显著增加,固钠率随硅粉掺混比例的增加而增加;灰样的灰熔融特征温度随硅粉掺混比例的增加,呈现先降低后升高的趋势,XRD及XRF分析表明,掺混硅粉会导致准东煤灰内的CaSO₄提前发生分解,分解产生的CaO容易形成低温共融的钙铁辉石,是导致准东五彩湾煤灰样熔融温度降低的主要原因,但掺混比例达到9%时,方石英成为灰样内主要成分,能够起到“骨架”作用而导致灰样熔融温度升高。     

动力用煤结渣倾向的判断

针对近年来珠江电厂锅炉频繁出现的严重结渣现象，从煤种方面分析了造成锅炉结渣的各种因素，并着重从煤灰的灰成分、灰熔融特性方面进行分析，计算出灰成分、灰熔点之间的相关参数，总结出对动力用煤结渣倾向进行判断的4种方法，并将这些方法应用于珠江电厂燃煤结渣倾向的判断。实际应用表明，判断结果与珠江电厂实际结渣情况相符合。该方法为煤种掺烧和电厂燃煤管理提供了依据。     

低热值石炭煤掺烧比例分析

针对掺烧不同比例的神华煤和石炭煤的灰熔融性,根据实际燃烧情况,对其结渣特性进行研究,并确定两种煤的最小掺烧比例和最大掺烧比例,以满足机组防结渣以及磨煤机、除灰系统等辅机出力的需要。     

煤与生物质混燃灰渣特性分析

研究表明,由于棉杆中K含量高于木屑,混燃过程中更易与煤中Si、Al反应生成低熔点物质,因此更易导致积灰结渣。木屑掺混比例上升至30%,棉杆掺混比例上升至20%时,灰渣聚团现象明显,渣块中有明显KAl Si2O6衍射峰。燃烧温度由1050℃升高至1300℃时,KAl Si3O8分解为KAl Si2O6(熔点1100℃),且高温导致灰渣熔融相增加,因此增强了灰渣粘结性。而增加过量空气系数使氧化性氛围增强,增强了S反应活性,S优先和Ca发生硫化反应生成Ca SO4,但未能捕捉挥发态K固定为K2SO4,因此无法减轻积灰结渣。本研究为燃煤电厂在变工况条件下混烧生物质提供了指导依据。     

神华煤与其它烟煤掺烧的结渣性研究

通过在试验室条件下对神华煤与其它烟煤混煤的掺烧试验,掌握了神华煤掺入不同比例其它煤后,混煤的着火、燃尽和结渣性能及沾污性能的变化规律。同时,进行了炉内气氛条件对结渣的影响试验。在试验数据的基础上,总结了混煤结渣指数与煤灰软化温度和煤灰碱酸比的定量关系。试验结果可为电厂锅炉掺烧神华煤或减缓燃烧神华煤的结渣问题提供指导。     

煤灰中化学成分对熔融和结渣特性影响的探讨

煤灰中化学成分对煤灰的熔融和结渣特性的影响比较复杂。采用SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaCO3、Na2CO3等化学品替代煤灰中的化学成分,通过人工控制灰样的成分和含量的变化,用XRD等测试手段,结合渣样的抗剪切强度加以分析,探讨煤灰中化学成分对熔融行为和结渣特性的影响规律。     

大型煤粉锅炉的防结渣措施

介绍煤粉锅炉内结渣、积灰对锅炉运行的影响,并从大型煤粉锅炉炉膛设计参数、燃烧器及系统的选用,以及吹灰器的类型和布置等几方面提出防结渣措施,可作为大型锅炉燃用易结渣煤种设计选型的参考。     

煤燃烧中钙基脱硫灰样矿物质的电子探针分析

该文针对六盘水无烟煤中添加石灰石的钙基脱硫试样的结渣特性、加热过程中矿物质行为,利用电子探针对加热过程中不同钙硫比的钙基脱硫灰样的矿物质行为进行研究。分析表明,随着钙硫比的增加,煤的结渣特性发生变化,并且在钙硫比为2的附近存在一个峰值:当钙硫比为2时,钙基脱硫灰样结渣特性由中等变为严重;当钙硫比为3时,钙基脱硫灰样结渣特性又变为中等。该文还对扫描电子显微镜观察煤灰形貌、结渣影响因素等方面进行了分析探讨。     

四角切圆锅炉燃用神华煤防结渣技术

神华烟煤是我国结渣最为严重的发电用煤之一。分析了采用四角切圆燃烧锅炉燃烧神华煤时应采取的防渣技术,并与国内外相应的燃烧低灰熔点烟煤时所采取的防结渣技术进行了比较。采用较低的炉膛容积热负荷,合理的掺烧,以及相应的运行措施如较低的一次风温、较高的风煤比、炉膛出口氧量控制在3%、煤粉细度R90<6%等,可有效避免燃用神华煤时锅炉出现结渣。在台山、定州等电厂的实际应用表明,这些技术比国外公司采取的防低灰熔点烟煤结渣的技术更为有效。     

锅炉结焦原因分析和防范措施探讨

介绍了天津国华盘山发电有限责任公司改烧神华煤后锅炉的结焦情况，然后主要分析了神华煤对锅炉结焦的影响、采取的措施以及取得的效果和存在的问题。得到了电厂锅炉炉膛结渣、煤灰性质、锅炉设计及锅炉运行状况等影响锅炉结焦的因素。     

模糊模式识别在水煤浆锅炉结渣特性判别上的应用

该文基于模糊数学原理，采用模式识别方法，尝试性地提出将综合指数R与4个常规结渣指标(软化温度T2、硅比G、硅铝比SiO2/Al2O3和碱酸比B/A)一起构成评判因素集，对某燃料水煤浆灰和取自该锅炉不同部位的另3个样品(炉渣、转向室灰和除尘灰)进行了结渣倾向性判别，以验证该模型的可靠程度。通过沾污特性分析和粘聚特性试验及与同一模型的模糊综合评判对照，结果表明该新模型较以前的四因素法具有更高的准确性，从而保证了判别结果的可靠性。同时也证明了实验室煤灰明显有别于现场锅炉煤灰。     

除渣系统选择的若干问题探讨

干式除渣系统会对结渣及锅炉效率产生影响。通过对煤种结渣性及锅炉效率影响因素的分析,提出了减少干式除渣系统对结渣及锅炉效率产生负面影响的措施;与此同时分析了结渣性煤种对湿式除渣系统的影响。研究认为,降低锅炉结渣,应重视炉膛设计、换热器布置、燃烧运行管理等多方面因素;对于结渣性煤种,无论是干式还是湿式除渣系统,均需采取有效措施保证自身系统安全可靠运行,减少对锅炉燃烧的不利影响;除渣系统的选取应遵循DL/T5142《火力发电厂除灰设计技术规程》要求合理选择,不能单纯因为锅炉燃用易结渣性煤种而放弃选择干式除渣系统。     

燃用神东煤锅炉结渣原因分析及其防止措施

谏壁发电厂2×330 MW机组锅炉燃用神东煤发生严重结渣,对此进行了试验分析,认为结渣是由于炉内燃烧切圆偏斜、燃烧器区域热负荷偏高、一次风周界风挡板开度太小、吹灰不合理、燃尽风挡板开度小等原因造成。对此,采用高、低灰熔点煤混烧并从运行方面采取了一系列针对性调整措施,取得了显著的效果。对锅炉吹灰器布置设计提出了建议。