超临界350 MW循环流化床锅炉煤种变化对运行的影响

基于火电企业燃用煤种的多变性,通过河坡超临界350 MW循环流化床（CFB）锅炉掺烧煤种变化前后的参数对比,从风室压力、炉膛差压、床温、受热面参数、灰渣比、NOx排放以及煤种成灰特性等多方面分析了煤种变化对该锅炉运行的影响。结果表明:掺烧皇后矿无烟煤后,床温平均增高17~27 ℃,减温水量增大,炉膛差压平均降低近30%,循环灰量减少,排渣量增大,飞灰底渣含碳量增大,NOx生成量减少;该无烟煤灰分低,热值大,磨耗速率较低,成灰特性较差,引起物料平衡特性和传热特性的变化。对此,提出了保持相对较高床压运行以维持带负荷能力,入炉煤粒径控制得更细一些,增加500~3 200 ?m之间的质量份额,减少最大粒径档的份额等建议,以扩大CFB锅炉燃煤煤种选择,降低燃料成本。     

330 MW机组燃用贫煤锅炉配煤掺烧数值模拟研究

建立了贫煤锅炉配煤掺烧数值模型,对330 MW机组锅炉不同配煤掺烧方案进行计算,分析低氮燃烧模式下焦炭燃尽率的关键影响因素。结果表明:掺烧位置对燃尽率有显著影响,送入4层烟煤和2层贫煤时,随着贫煤送入高度上移,炉膛出口焦炭燃尽率由98.9%降低至98.2%;随着送入贫煤层数由1层增加至5层时,焦炭燃尽率由99.1%降低至97.2%,焦炭燃尽率随着贫煤掺烧比例增加而降低;送入小粒径贫煤层数由0层增加至5层时,焦炭燃尽率由97.6%增加至99.2%,而仅通过顶部2层一次风喷口送入小粒径贫煤,炉膛出口焦炭燃尽率即可达到98.9%。配煤掺烧数值模型能够模拟炉内配煤掺烧过程,获得煤粉锅炉炉内温度分布及飞灰含碳量的定量数据,为确定最优配煤掺烧方案提供指导。     

降低冷灰斗内灰渣含碳量的数值模拟和试验研究

针对某电厂300 MW锅炉实际运行过程中出现的燃烧不稳定以及灰渣内含碳量偏高的问题,对煤粉颗粒经过燃烧器后运动轨迹以及炉内实际燃烧情况进行分析,提出通过改造最下层燃烧器与主燃区内敷设一定面积卫燃带的方法,来减少煤粉颗粒掉入冷灰斗内的数量,提高煤粉颗粒的燃尽率,从而降低大渣中含碳量。数值计算结果表明,改造后的炉膛内,最下层燃烧器内钝体更换为隔板后,煤粉颗粒随主气流向上运动的数量明显增多;敷设卫燃带后,主燃区温度升高,煤粉颗粒燃尽率提升明显,大大降低了冷灰斗内灰渣含碳量。改造后的试验结果表明,大渣含碳量较改造前降低了23.2%~28.6%。最下层燃烧器内煤粉颗粒细度对大渣含碳量的影响较大,保证制粉系统制粉及给粉的均匀性是稳定改造后大渣含碳量的关键。     

两种煤成灰特性对比试验研究

为分析某循环流化床锅炉纯烧一种南非煤时无法实现满负荷运行的原因,利用热重及静态燃烧结合冷态振筛的方法将该南非煤和淮北烟煤进行燃烧和成灰特性对比试验。结果表明,南非煤发热量高、着火温度低、燃尽时间短、成灰量少且易成细灰;同等粒径的2种原煤在相同的成灰条件下,南非煤成灰的平均粒径明显偏细,细灰(≤91μm)质量份额高于40%,淮北烟煤低于20%;原煤粒径增大,南非煤成灰平均粒径变化不大;原煤粒径超过4 mm后,淮北烟煤成灰平均粒径显著增大。南非煤的成灰特性可能是此锅炉密相区超温、不能满负荷运行的原因,可从提高旋风分离器分离效率、添加辅助床料及采用飞灰回燃技术等方面着手改进。     

复合式流化床冷渣器的试验研究及工业应用

提出一种新型流化床冷渣器,介绍了其主要技术特点,并对其气固流动特性进行冷态试验研究。试验结果表明,分选仓喷动床结构对锅炉底渣的粗细颗粒分选作用相当明显,灰渣颗粒整体呈“溢流一底流一溢流”方式有较好的流动特性。分选仓分选效果直接决定着该冷渣器的运行效果,可以通过调节运行参数和结构参数来控制。根据试验结果设计的复合式流化床冷渣器已成功应用于某300Mw循环流化床机组冷渣器改造中。工业应用结果表明,该冷渣器具有较好的底渣冷却效果和粗细颗粒分选效果,底渣粒度适应性强,最大出力超过30讹。复合式流化床冷渣器可作为未来大型循环流化床锅炉冷渣器的发展方向之一。     

燃煤锅炉掺烧气化灰渣试验研究

煤气化过程中产生的灰渣具有一定热值,燃煤发电企业对其进行合理利用不仅可以降低经营成本,同时避免了环境污染问题。为深化利用气化灰渣,本文选取气化灰渣和发电企业常用煤种,通过样品灰成分、灰熔融特性以及燃烧特性等分析,开展混烧特性及经济可行性研究。结果表明:气化灰渣经过干燥后,可以与发电企业常用煤种掺混使用;当气化灰渣掺混比例≤30%时,混合燃料软化温度高于机组设计软化温度,理论上可以满足机组安全运行要求;随着气化灰渣掺混比例的增加,混合燃料的着火温度、最大燃烧速率对应温度、燃尽温度均降低,有助于提高混合燃料在锅炉内的燃烧效率,但此时反应激烈程度和最大燃烧速率降低。     

化学链燃烧过程中准东煤成灰特性实验

采用热重反应器对准东煤在不同条件下的成灰特性进行实验,研究了反应气氛、温度和铁矿石存在对准东煤成灰特性的影响。结果表明:化学链燃烧后的准东煤灰机械强度要高于空气直燃后的准东煤灰,且煤颗粒粒径越大,燃烧后煤灰的机械强度也越好;准东煤的成灰速率随着温度的升高而增加,且水蒸气气氛下的成灰速率要高于CO_2气氛;与传统燃烧方式相比,化学链燃烧过程中固留在煤灰中的钠含量较少,尤其是以水蒸气为气化介质的化学链燃烧过程。     

流化床冷渣器选择仓过渣特性冷态试验研究

以某锅炉厂450 t/h循环流化床(CFB)锅炉的风水联合冷渣器为试验原型,按1:5的比例建立了可视化冷态试验装置.采用实际锅炉排渣作为试验床料.对流化床冷渣器选择仓过渣特性进行了冷态试验研究.试验结果表明:灰渣颗粒临界流化风速与粒径呈线性比例增长关系;选择仓过渣率在一定的流化风速下对粒径具有强烈的选择性,调整选择仓的流化风速可有效控制进入冷却仓的颗粒分布,这种选择性特性可有效指导冷渣器选择仓的设计与实际运行.     

准东煤掺混焦炭燃烧特性研究

目前,新疆准东地区煤化工产业发展较快但产业链并不完善,导致煤化工过程剩余的大量焦炭不能得到有效的综合利用。本文采用热重分析研究了粒径对准东煤、焦炭的燃烧特性及焦炭掺入准东煤后混合煤样的燃烧特性影响。结果表明:混合煤样着火特性与准东煤基本一致,但其燃尽点随着掺混比例增加向后推移;混合煤样的着火温度比各粒径下的焦炭颗粒提前近100℃左右;当焦炭颗粒粒径大于150μm时,混合煤样的燃烧特性随着掺烧比例增加线性变差。建议焦炭颗粒与准东煤掺烧时,焦炭粒径应尽可能小,且在实际应用中应在下区燃烧器中掺配,以降低火焰中心的高度,增加焦炭的燃烧时间。     

高汞煤循环流化床锅炉汞的迁移转化及飞灰吸附特性研究

为研究我国西南地区燃用高汞煤工业循环流化床（CFB）锅炉中汞的迁移转化特性以及飞灰对汞的吸附特性,使用LumexRA-915M汞在线分析仪对锅炉烟道不同位置烟气进行在线监测,同时对入炉煤、底渣、飞灰、脱硫浆液、脱硫废水等进行取样分析。结果表明:除尘器前烟气中的汞超过87%富集于飞灰中,底渣中汞仅占0.07%,飞灰对汞的富集主要归因于其未燃尽碳（UBC）含量、矿物组成及孔隙结构;锅炉所配备的布袋除尘器和湿法脱硫设备的除汞效率分别为91.19%和51.49%,最终排往大气的烟气汞质量浓度仅为3.43 μg/m3,高汞煤在CFB内燃烧汞排放达到了国家排放要求。此外,发现不同粒径下飞灰汞含量与UBC含量有相同趋势,而且飞灰中汞主要富集在飞灰表面并主要是以HgO和Hg0的形式存在。     

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。     

CFB锅炉排放循环灰提高锅炉整体性能研究

循环流化床(CFB)锅炉燃用高灰分劣质燃料时,高灰分将对炉内灰平衡产生明显影响,并进而影响CFB锅炉的炉内燃烧、传热、磨损以及粉尘污染物的排放等。从CFB锅炉炉内物料平衡出发,提出了可燃质循环倍率概念,并将其用于炉内灰平衡及CFB锅炉燃烧高灰分燃料时排放循环灰的研究。结合某50 MW CFB锅炉的实炉试验,设计了5 MW CFB锅炉的循环灰排放系统。     

排渣方式对循环流化床锅炉炉内床料粒径分布的影响

通过对循环流化床锅炉炉内床料粒径分布的多种影响因素的分析,发现排渣方式对床料的粒径分布有重要影响,也是调节粒径分布唯一可控的因素,该结论已在某电站循环流化床锅炉的混流式流化床冷渣器上得到初步验证。为保证循环流化床锅炉对入炉煤变化的适应性,应充分重视底渣冷却设备的选型设计。还从细床料回收特性角度分析和介绍了不同冷渣设备对床料粒径分布的影响,并提出了一些建议。     

145MW循环流化床锅炉降低飞灰可燃物含量的燃烧调整试验分析

循环流化床锅炉较高的飞灰可燃物含量将严重降低机组运行经济性。在理论分析煤质、配风、床温等对飞灰可燃物含量影响机理的基础上,对某电厂145 MW循环流化床锅炉进行降低飞灰可燃物含量的燃烧调整试验,提出了降低飞灰可燃物含量的有效措施,如降低一次风风量、增大上二次风风门开度、提高运行床温、控制入炉煤热值及粒度等。研究结果可供同类循环流化床锅炉运行借鉴。     

大型CFB锅炉风水联合冷渣器运行问题分析及改进

风水联合冷渣器运行中普遍存在排渣困难的问题。介绍了某电厂2×135 MW机组技改工程1号锅炉风水联合冷渣器的特点,分析了运行中存在的易堵渣、出渣温度高、风帽和耐磨材料易磨损等问题,指出是由于入炉煤中粗大矸石颗粒过多、排渣管上的旋转给料阀拆除和运行操作不当等原因引起。针对1号炉冷渣器存在的问题,2号炉在设计上增加了冷渣器数量,对冷渣器结构和风源进行了改进;在2号炉调试阶段,采取了严格控制入炉煤粒度、改造刮板输送机和加装隔离门等措施,取得良好的实际应用效果,2号炉冷渣器实现了连续排渣,运行参数稳定。     

电站燃煤锅炉煤粉细度控制值研究

提出了一定条件下煤粉颗粒完全燃尽临界直径的概念,并依据煤粉颗粒分布特性和煤粉颗粒燃尽临界直径计算得出不同煤粉细度分布下的未燃尽率,分析了煤粉颗粒燃尽临界直径、煤粉细度、挥发分含量等对未燃尽率的影响。分析表明,对于低挥发分难燃煤种,按挥发分确定煤粉细度的经验公式计算值与经济煤粉细度值相比偏大;对于Vdaf>35%的燃煤,按挥发分确定煤粉细度的经验公式计算值与经济煤粉细度值相比偏小;对于其它燃煤,按挥发分确定煤粉细度的经验公式计算的煤粉细度值在经济煤粉细度值范围内,但经济煤粉细度值需要通过试验确定。     

循环流化床锅炉床温主要影响因素仿真研究

基于蒙西发电厂300 MW机组循环流化床(CFB)锅炉仿真系统,介绍了床温控制策略,并对影响床温的煤量、一次风量、循环灰量3个主要因素进行了仿真试验及量化分析。结果表明,在机组运行中,当煤量发生变化时一次风量将跟踪煤量变化,通过改变循环灰量的方法能够有效地调节床温。     

煤焦特性及其对灰形成的影响

以六盘水烟煤为对象,研究了煤焦特性及其对灰形成的影响。结果表明:煤粉越细,热解过程中膨胀程度越高,形成的煤胞型焦越多,燃烧中内在矿物质的聚结对灰的形成影响越小,成灰的粒径越小;而膨胀程度越低时,内在矿物质的聚结对灰的形成影响越大,成灰的粒径变大。     

燃用水煤浆锅炉排放物中痕量元素的分布

测定了燃用水煤浆锅炉的水煤浆样、炉渣及飞灰中Mn、Pb、Cr、Ni、Cu、Cd、Zn等痕量元素的含量。结果表明,制浆过程中洗煤、煤浆颗粒的较大体积和燃烧温度较低等对燃烧过程中痕量元素的排放具有一定的抑制作用。痕量元素在飞灰中的富集,随飞灰粒径减小而增加。飞灰对痕量元素吸附机理不同。     

高碳团聚飞灰的燃烧特性

高碳飞灰与水混合并直接送入流化床,飞灰团聚,粒度增加,其燃烧特性对于飞灰再燃烧至关重要。该文利用热天平研究一种高碳飞灰及其团聚颗粒的燃烧性能。研究表明, 团聚飞灰和原灰的燃烧性能一致。一元动力学分析表明,团聚飞灰的表观活化能为106.4kJ/mol,频率因子为2.5106s-1,其着火温度较高。另外,燃烧温度、空气流量、升温速率和试样量影响飞灰最大燃烧速率和燃尽时间。