1000 MW燃煤锅炉污泥掺烧试验研究与工程应用

针对某电厂1 000 MW机组1号锅炉掺烧生活污泥,开展了锅炉燃烧特性理论研究、现场掺烧试验,评估了不同掺烧比例对锅炉燃烧特性、SO_2排放,飞灰、炉渣、脱硫废水中重金属和烟囱的二恶英排放情况研究表明:掺烧60%含水率生活污泥,在10%掺烧比例以内,理论燃烧温度降低了7 K;掺烧比例控制在10%以内,污泥掺烧对于煤的元素成分影响不大,对飞灰浓度影响不大,不会造成省煤器等受热面磨损加剧;掺烧比例控制在10%以内,烟囱出口处NO_x、SO_2和粉尘浓度都能满足超低排放要求;脱硫石膏、脱硫废水、脱硫浆液、飞灰和炉渣中重金属满足相关环保标准排放要求。     

市政污泥流化床掺烧生物质的NO与SO2排放特性研究

为了探究市政污泥燃烧过程中的气态污染物排放特性,在30 kW鼓泡流化床实验台上进行了市政污泥的燃烧实验,研究燃烧温度、二次风率、秸秆掺混比等参数对气态污染物排放特性的影响。结果表明：燃烧温度的升高会显著提高NO与SO₂的排放;提高二次风率使NO排放浓度减少,SO₂排放浓度增加;由于生物质中较低的N、S含量以及生物质与污泥燃烧的协同作用,污泥掺烧生物质能够有效地减少NO与SO₂的排放;秸秆占比由0提升至40%,NO由289 mg/m³下降至140 mg/m³,而SO₂排放浓度也从3 949 mg/m³下降至1 725 mg/m³;污泥掺烧秸秆时,NO与SO₂的整体排放特性与污泥单独焚烧相似,掺烧秸秆能够加快整体的燃烧速率,并加强燃烧气氛的氧化性,进而影响气态污染物的排放。     

物料循环系统对循环流化床锅炉床温影响

循环流化床(CFB)锅炉在燃用石油焦方面具有优势.在全烧石油焦时CFB锅炉效率可达93％,CO低于60 mg/Nm3,NOx排放在20 mg/Nm3以内,这得益于石油焦的高含碳量和低氮含量,但床温和过量空气系数要严格控制.提高煤的掺烧比例亦即燃料灰分增加能够提高炉膛物料浓度,在相同热输入条件下床温下降.理论计算发现,物料浓度增加了20％将导致换热系数上升约5％,对应地床温下降25℃左右,这与实际是一致的.根据理论分析,提出了减小循环量降低固体物料浓度可以提高床温的建议,该设想得到实践验证.     

240t/h CFB锅炉布袋除尘器升级改造

文中针对某发电公司2×240t/h循环流化床锅炉布袋除尘器的升级改造方案进行阐述,除尘器升级改造后,粉尘排放浓度从30mg/Nm³降至10mg/Nm³以内,满足了《陕西省锅炉大气污染物排放标准》的新标准,各项技术指标均达到了设计要求,并取得了良好的经济效益和社会效益。     

燃煤电厂掺烧生活污泥燃烧及环保特性现场试验研究

为了得到燃煤电厂掺烧生活污泥燃烧及环保特性规律,基于国内某电厂的330 MW亚临界四角切圆燃煤锅炉,针对6个工况开展现场试验研究。结果表明：燃煤、污泥与混合后的燃料在成分含量上区别较大;掺烧污泥会导致锅炉燃烧温度与热效率降低,最大的降幅分别为28℃和0.19%,总体降幅较小;掺烧污泥后,飞灰与炉渣中重金属含量及氯含量稍微上升,不会明显提高结渣风险;掺烧污泥后,现有的净化工艺仍能确保常规烟气污染物的排放浓度能满足燃煤烟气超低排放要求;随着掺烧比例的提高,NO_x的排放量呈现先增加后降低的趋势,SO₂的排放量逐渐降低,粉尘颗粒的排放量稍微提高;掺烧污泥不会对二噁英类和重金属及其化合物等非常规烟气污染物造成明显影响,排放情况能够满足燃煤电厂限制要求;风烟系统各级风机用电量普遍随着掺烧污泥量增加而提升,最大的提升幅度为5.4A,适当调整后均能够正常运行。     

4×600MW机组超低排放改造技术方案

根据最新环保要求,火电厂污染物排放浓度要求应满足以下要求:烟尘<10mg/Nm³,二氧化硫<35mg/Nm³,氮氧化物<50mg/Nm³。为满足超低排放要求,某4×600MW电厂制定了4套双塔改造技术方案。     

煤粉和生物质气混燃锅炉燃烧特性数值模拟研究

为了研究煤粉与生物质气混燃对锅炉燃烧特性以及燃烧产物的影响,基于Aspen软件搭建了生物质气化模型,得到气化效率最高时的生物质气;基于Fluent软件搭建生物质气与煤粉的混合燃烧模型,在保证锅炉总输入热不变的情况下,分析煤粉锅炉掺烧10%不同的生物质气的锅炉炉膛温度分布和主要的烟气组分。结果表明:在分别掺烧10%的松木气、秸秆气和木屑气后相对于纯煤粉燃烧,炉膛燃烧区温度由1 843 K下降到1 789 K,炉膛出口烟温增大,O_2和CO出口体积分数增大,CO_2出口体积分数降低,NO_x出口质量浓度值由原来的548 mg/Nm~3降到500 mg/Nm~3以下。     

掺烧稻壳对煤粉炉飞灰特性的影响

在某300MW机组煤粉锅炉上进行稻壳掺烧试验,掺烧后飞灰的性质发生变化。对掺烧后锅炉飞灰的微观形貌、化学性质和稻壳灰的孔隙结构等性质进行试验分析。发现:掺烧稻壳后飞灰的物相中出现鳞石英和方石英晶形,飞灰中稻壳灰呈现熔融后块状的不规则颗粒物和黑色的大粒径的不规则片状灰粒,SiO2的含量从掺烧前的55.93%增加到75.05%。利用压汞仪对稻壳灰的孔隙特性进行分析。稻壳和煤共燃的飞灰的利用方式需要重新评估,而分离的稻壳灰可用作多孔材料。     

锅炉启机过程中飞灰再燃及爆炸风险特性研究

针对燃煤电厂锅炉启机过程中高温烟气与锅炉尾部烟道内未燃尽飞灰和烃类相遇而引起二次燃烧或爆炸现象,开展了相关研究。首先对锅炉启机烟气及飞灰可燃成分进行了分析,发现烟气可燃成分约为0.1%～0.3%,飞灰碳含量为12.04%～44.66%、挥发分含量为3.71%～13.20%;其次对采集飞灰燃烧特性进行了研究,分别以10、20、30℃/min的升温速率从室温升到1000℃,发现飞灰着火温度随升温速率提高而上升,因此适当提高升温速率,飞灰更不易着火;最后通过分析高低温烟气混合温度、飞灰爆炸下限浓度和爆炸极限氧浓度,发现SCR入口烟温可达到364℃,飞灰浓度小于50 g/m³,证明锅炉启机过程中尾部管道内的飞灰不易爆炸,确保SCR系统可以有效安全工作。     

煤粉锅炉掺烧高炉煤气对煤粉燃尽影响的研究

针对某钢铁企业实际燃用的燃料，计算得到了高炉煤气掺烧率变化引起的烟气生产量变化和燃料理论燃烧温度变化曲线，在此基础上分析了高炉煤气掺烧对煤粉燃尽影响的各种因素，其中煤粉在炉膛内停留时间缩短、炉膛温度水平下降是最主要的因素。通过在一维炉和滴管炉上进行的温度对该种煤粉燃尽影响的试验研究，分析了高炉煤气掺烧率超过20%时飞灰可燃物含量急剧上升的原因，从而提出基于燃尽的煤粉锅炉掺烧高炉煤气的最佳热量掺烧率应该在25％左右。图5表3参6     

低NO_x燃烧器改造后飞灰可燃物高原因分析及优化调整

大修期间,某电厂对2号锅炉进行低NOx燃烧系统改造,为了将锅炉调整到最佳的运行状态,进行了改造后的优化调整试验。试验结果表明,燃烧器改造后,320 MW负荷下,不同磨煤机组合运行方式下,NOx排放浓度降低至306～355 mg/m3,相比于改造前,降幅达58.7%,改造效果明显;但由于改造后火焰中心上移,煤粉颗粒在炉内的停留时间缩短,煤粉颗粒未完全燃烧即进入尾部烟气通道,导致飞灰可燃物含量较高,约10%;针对这一问题,进行了燃烧系统的优化调整,调整后飞灰可燃物含量降至4%左右。     

分散式垃圾热解气化处理工程示范——乡村垃圾解决方案

新农村建设以“美丽乡村”的理念实行。我国领土广阔,大部分为山区丘陵,人口密度存在巨大差异,山区乡村人口居住较为分散、道路交通不便,各地区发展不均衡。乡村垃圾无害化处理问题急需合理解决,但偏远山区乡村无法满足建设垃圾发电厂的最低垃圾量。针对乡村垃圾处理存在的问题,设计融合了多项专利技术的分散式垃圾热解气化处理工艺,并以该工艺建设工程示范。工程示范整套设备运行稳定,烟气排放量远小于国家标准GB18485-2014的规定,其中NO_x ≤ 17 mg/Nm³、CO ≤ 10 mg/Nm³、SO₂ ≤ 6 mg/Nm³、HCL ≤ 3 mg/Nm³。结果表明,该工程示范实现了乡村垃圾无害化处置,有效保障了乡村居民的身心健康和生态安全。     

锅炉氧煤无焰燃烧技术分析

氧煤燃烧是一种全新燃烧方式,将氧煤燃烧器的表观氧气浓度从30％提高到50％、将O2/CO2混合气改变为纯氧气与再循环CO2烟气分离、将喷嘴速度从50m/s左右提高到200 m/s左右组织炉膛烟气形成高倍率内循环,从而在炉膛内实现高温低氧的氧煤无焰燃烧状态,氧煤无焰燃烧技术能实现煤粉高效燃烧和较低NO浓度排放的统一,锅炉...     

联合CO2捕集的生物质化学链气化制备合成气系统分析

本文提出以Fe₂O₃为载氧体、以CaO捕集CO₂的生物质化学链气化系统,利用Aspen Plus软件对该系统进行了模拟,以合成气组成（干基）、合成气氢碳比、含碳产物的碳摩尔分布、冷气效率及收率等为系统性能评价指标,重点分析了燃料反应器温度（T_FR）、载氧体Fe₂O₃与生物质碳摩尔比（Fe₂O₃/C）、水蒸气与生物质碳摩尔比（Steam/C）、CaO与生物质碳摩尔比（CaO/C）等系统参数对固体生物质化学链气化系统的影响。结果表明,在T_FR = 825℃、Fe₂O₃/C = 0.5、Steam/C = 0.71和CaO/C = 0.26条件下,合成气制备系统性能较优,合成气中H₂和CO₂含量分别为55.2%和15.4%,氢碳比为1.93,冷气效率为78.2%,被CaCO₃捕集的生物质碳为18.2%,收率（湿气基）为1.95 Nm³/kg_biomass,其中合成气中H₂和CO收率为1.24 Nm³/kg_biomass。     

Experiment and numerical simulation investigations of the combustion and NOx emissions characteristics of an over-fire air system in a 600 MWe boiler

Several numerical simulations are conducted to investigate the influence of pulverized-coal combustion characteristics and NO_x emissions with different configurations of nozzle and arrangements of an over-fire air device for a 600 MWe boiler unit. It is found by a series of comparisons that the numerical simulation results are almost in agreement with the in-situ experimental results, including the flue gas temperature of the burner outlet, the flue gas temperature along the furnace height, the NO_x concentration, and combustible content in the fly ash of the air preheater outlet, which indicates that the numerical model and the grid are reasonable. Numerical simulation results show that setting the over-fire device in which the inner is straight flow and the outer is swirl flow and the staggered arrangement of two layers of over-fire air (OFA) in the boiler are both conducive to the pulverized-coal combustion in the furnace and to the reduction of NO_x emissions. The results also show the values of 241.64?mg/m³ @ 6% O₂ for the lowest NO_x concentration at the furnace outlet. Compared with the boiler without OFA, the NO_x concentration decreased by 60.4%. Using the staggered arrangement of two layers of OFA in the practical 600 MW boiler unit, the gas temperature can reach 1100?K at the height of 100?mm away from the burner outlet, leading to coal particle ignition immediately; moreover, the NO_x emission concentration reduced to 284?mg/m³ @ 6% O₂ and heat loss due to unburned carbon in refuse of the air preheater outlet is 3.17%.     

DZL58-1.25/130/70型链条炉低负荷下的燃烧优化

链条炉低负荷运行时,存在热效率低、燃烧不完全等问题。燃烧优化可以达到节能减排的目的。本文认为链条炉的煤层厚度、炉排行进速度通过试验方法进行优化,是链条炉低负荷运行时实现燃烧优化的因素之一。结合在线仪表或采用烟气、煤质分析设备进行实际工况的热平衡测试,以烟气过量空气系数、炉渣含碳量、飞灰可燃物含量、热效率作为评判指标寻求优化值并在低负荷运行时执行。选用一台DZL58-1.25/130/70型链条炉在60%额定负荷运行时进行了煤层厚度、炉排行进速度的优化试验,得到优化数值并在运行中得到应用,使该链条炉低负荷运行时热效率有所提高,达到很好的燃烧优化效果。     

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.     

煤粉炉的分级燃烧技术研究

分析了煤粉燃烧过程NOx的形成机制和特点,研究了减少NOx生成量的基本途径和分级燃烧的基本原理,并进行了数值分析。在乌拉山电厂100MW煤粉炉上进行了分级燃烧改造,将以轴向空气分级和径向空气分级为核心的现代低NOx燃烧技术引入了传统的煤粉炉燃烧系统中,考察了炉膛轴向和径向分级风,过量空气系数,锅炉负荷等因素对炉内NOx形成的影响。NOx排放浓度降低了250－500mg/m^3(干烟气,70％O2）。     

锅炉炉膛出口烟温对锅炉性能的影响

提高锅炉炉膛出口烟温可以减少对流受热面的布置及降低金属耗量,炉膛出口烟温过高将导致受热面结焦,采用塔式布置的锅炉可以提高炉膛出口烟温并且不致使受热面结焦。     

生物质与炉渣混燃循环流化床锅炉设计构想

目前生物质工业锅炉多采用层燃方式,生物质燃料灰熔点较低,灰成分碱金属含量高,结渣、受热面积灰、腐蚀等情况比较严重,制约层燃生物质锅炉的发展。另外在工业锅炉占很大份额的燃煤层燃炉炉渣含碳量普遍高于20%,造成能源浪费。本文根据生物质燃料以及层燃炉渣的特点,提出燃用生物质与层燃炉渣混合燃料循环流化床锅炉的设计构想。通过合理的燃料配比提高生物质燃料灰熔点,稳定流化床循环物料,采取一定措施减少碱金属的升华和尾部受热面积灰、腐蚀。并对其在小型工业锅炉应用的"节能减排"效果进行了预测。