干式排渣机液压关断门控制方式改造研究

干式排渣机是火力发电厂炉底除渣的重要设备,主要作用是将煤粉在炉膛内燃烧后生成的炉渣进行冷却并输送至渣仓,液压关断门是干式排渣机的组成部分,作用是将落在渣井篦条上的大焦块挤压为小块,使其能够通过篦条落到干渣机钢带上,也就是对大的焦块起到初级破碎的作用。但在使用液压关断门破碎大的焦块时,初始设计的液压关断门的控制方式为室内操作且是对开或对关,一定程度上降低了大焦块破碎的效率,并使渣井放渣量的控制非常困难,极易造成干式排渣机过载停运。现从干渣机液压关断门的控制方式入手,分析研究了控制方式对破碎焦块及放渣的影响,提出了解决办法并加以实施,为提高挤压效率、保障人员安全、解决放渣难以控制的问题提供了参考。     

UP型直流锅炉低NOx燃烧技术应用

对300 MW燃煤UP型直流锅炉进行了低NOx燃烧改造.在炉内三次风上部水冷壁角部增开水冷套,在水冷套中增设分离布置的燃尽风,并相应减小主燃区二次风喷口面积,同时二次风采用偏转二次风系统.锅炉改造后NOx体积分数降低了40%以上,炉内没有结渣等现象,飞灰含碳量低.     

四角切圆锅炉炉内煤粉燃烧过程数值模拟

利用计算流体动力学软件PHOENICS 3.5对一台200 MW四角切圆水平浓淡燃烧煤粉炉进行数值模拟研究,采用多流体两相流动模型及煤粉燃烧综合模型,计算得出在垂直方向不同二次风风量分布的工况下,炉内各截面处的烟气温度、燃料浓度、燃烧产物组分浓度以及炉内辐射热流的分布。结果表明,在燃烧器出口处出现了高煤粉浓度和烟气高温区,并出现气固两相分离的现象,使得煤粉着火及时,燃烧器区域维持较高温度,并防止水冷壁结渣,炉内温度、炉膛出口氧量和飞灰可燃物的计算结果和试验结果相比,吻合较好。二次风分级配风工况下,下部燃烧器区烟气温度升高,但氧气推迟混入,相应位置飞灰可燃物有所增加。计算模型能够合理地模拟水平浓淡煤粉气流在大型锅炉炉膛内的燃烧过程,适用于运行工况的优化和炉内污染物的控制。     

基于卡尔曼滤波的烟气NOx浓度融合测量方法

烟气中NO_x浓度的快速准确测量对提高燃煤电厂脱硝系统效率、降低氮氧化物排放具有十分重要作用。针对目前燃煤电厂烟气连续监测系统（Continuous emission monitoring systems,CEMS） NO_x浓度测量存在较大滞后和采样管路吹扫过程中无法进行有效测量等问题,结合CEMS测量和软测量技术各自的特点,提出基于卡尔曼滤波与数据融合技术的NO_x浓度测量方法。阐述了基于卡尔曼滤波的烟气NO_x浓度融合测量方法的原理和特点,并利用燃煤电厂的历史数据对该方法进行了验证。结果表明：通过合理地选择融合测量参数,基于卡尔曼滤波的数据融合测量方法能有效克服CEMS测量滞后问题,并具有较快的测量响应速度和较高的测量精度。当CEMS测量失效时,融合测量依然能够根据软测量值对NO_x浓度进行估计,提高了NO_x浓度测量系统的可靠性。     

基于排渣量大的锅炉燃烧系统优化改造研究

山西某热电有限公司1^#机组炉内动力场存在切圆偏大且刷墙现象，导致锅炉出现热效率降低、排渣量大等问题，严重影响锅炉的安全稳定运行。针对上述问题，对此机组炉内空气动力场优化改造，通过对一、二风喷口及燃尽风进行优化设计，同时对1^#磨煤机分离器进行电动改造，改造完成后进行冷、热态性能测试试验，结果表明，改造后炉膛燃烧区域实际切圆与水冷壁四周较远，无刷墙现象，炉内充满度较好；分离器挡板调节性能好，煤粉细度可控制在较低水平；锅炉效率提高约1.5%，单位渣量约下降1.5倍，改造达到预期效果。     

降低干除渣系统故障率策略与效果分析

某电厂干除渣系统采用的是干式排渣机输送至一级碎渣机,破碎后排入中间渣仓冷却,中间渣仓料满后启动二级碎渣机破碎,再排入负压系统输送至渣仓贮存。由于运行时负压系统故障率高,利用机组检修期间对现干除渣系统进行二期改造,将原负压系统更换为二级钢带,以提高系统的运行稳定性和经济性。在二次改造后,运行过程中发现,二级钢带故障率较高,对机组的稳定性带来很大隐患,本文将讨论如果提高干除渣系统的稳定性。     

低氮燃烧器改造后锅炉迟滞性凸显的原因分析

为满足节能环保的要求,京隆发电#1炉于2013年6月进行了低氮燃烧器改造,改造后锅炉在运行中迟滞性凸显,飞灰量大,飞灰含碳量增大。通过分析炉内颗粒物对炉内热辐射的作用,发现低氮燃烧器改造后会降低锅炉截面热负荷,使得飞灰量增多,飞灰颗粒增大,飞灰含碳量上升,炉内飞灰密度变大,炉内烟气反照率降低,吸收系数升高,辐射能力增强。从理论上分析了飞灰量大和飞灰含碳量增大的原因,解释了锅炉迟滞性凸显的原因。     

锅炉机组干渣输送系统的优化应用

基于干排渣输送系统的使用情况,对邹县发电厂锅炉除渣现状进行了分析,并引入干排渣系统,从底渣可回收热量和空气冷却量等方面分析了冷却对锅炉效率的影响,研究了干排渣系统存在的问题及解决措施,为可持续发展奠定基础.     

百万燃煤机组降低飞灰含碳量的实验及分析

飞灰含碳量是衡量锅炉燃烧效率的一项重要指标,若能在正常运行中降低飞灰含碳量,则能大大提升锅炉效率并降低发电成本。本文主要介绍了对一台1000MW机组进行配煤掺烧、配风方式的改变调整实验,来验证不同配煤、配风方式组合和确定的煤粉细度下对飞灰含碳量的影响,从实验结果中得出一种较好的配煤掺烧、配风方式、煤粉细度的搭配,可将飞灰含碳量降低到4%以下,并将其应用到生产实际中。     

基于特征选择的飞灰含碳量影响因素分析

本文分别提出了基于互信息变量选取、相关系数法、方差选择法等特征选择方法对影响飞灰含碳量的因素进行选择,并通过PLC和上位机组合的方式对选择得到的特征量进行实现和在线监控。首先,介绍了锅炉燃烧机理,机理分析得到影响飞灰含碳量软测量模型建立的辅助变量;然后,针对选取得到的辅助变量进行数据预处理,以处理之后的数据作为特征选择的原始数据;最后,对处理后的数据采用互信息法、相关系数法、方差选择法等方法对影响飞灰含碳量的因素进行特征选择,并通过上位机组态软件WinCC对飞灰含碳量的影响因素进行在线监控。结果表明:本文通过特征提取得到的特征量建立的动态模型相较于传统的飞灰含碳量模型具有更高的实用性和准确性,有着良好的预测精度与较高的预测速度,能够用于现场飞灰含碳量测量。     

Dry sliding wear of fly ash particle reinforced A356 Al composites

In the present study aluminium alloy (A356) composites containing 6 and 12 vol. % of fly ash particles have been fabricated. The dry sliding wear behaviour of unreinforced alloy and composites are studied using Pin-On-Disc machine at a load of 10, 20, 50, 65 and 80 N at a constant sliding velocity of 1 m/s. Results show that the dry sliding wear resistance of Al-fly ash composite is almost similar to that of Al₂O₃ and SiC reinforced Al-alloy. Composites exhibit better wear resistance compared to unreinforced alloy up to a load of 80 N. Fly ash particle size and its volume fraction significantly affect the wear and friction properties of composites. Microscopic examination of the worn surfaces, subsurfaces and debris has been done. At high loads (>50 N), where fly ash particles act as load bearing constituents, the wear resistance of A356 Al alloy reinforced with narrow size range (53–106 μm) fly ash particles were superior to that of the composite having the same volume fraction of particles in the wide size range (0.5–400 μm).     

立体分级燃烧对NO_x排放特性的影响

采用水平浓淡燃烧器及燃尽风联用的立体分级燃烧技术,对某台220 t/h燃烟煤、矩形炉膛锅炉机组进行降低NOx排放的改造,并对其进行试验研究.重点考察水平浓淡燃烧器、二次风配风方式和不同燃尽风份额对NOx排放量、炉膛温度水平、CO、CO2的影响规律.研究表明,采用新型水平浓淡燃烧器后,在强化燃烧的同时,可降低13%左右的NOx排放量;二次风配风方式对NOx排放影响明显,采用倒宝塔配风方式可降低NOx排放浓度至408 mg/m3;在燃尽风份额分别为0、0.21、0.31和0.43时,除出口氧量增加外,CO、CO2、飞灰碳体积分数变化不大,主燃烧区域温度水平总体呈降低趋势,燃尽区温度水平呈现先增加后降低趋势,NOx排放浓度持续降低.在未投三次风情况下,NOx排放浓度可降低到363 mg/m3.改造后,NOx排放浓度可稳定在450 mg/m3以下,为浓淡燃烧与燃尽风联用技术在大容量锅炉机组上的推广提供重要技术依据.     

高炉矿渣超细粉库底全流程自动化控制系统

高炉矿渣超细粉是节能减排、资源循环利用项目,文章介绍高炉矿渣超细粉进入矿渣粉成品库储存,装料时通过均化风量、风道控制、料流控制、除尘系统、计量管理等完成装料、销售过程,实现库底全流程自动化控制。     

等离子干式切割工作平台改造

等离子干式切割工作平台由于采用单元切割平台嵌入式结构,导致切割过程中被吹离的炽热熔渣将风道垫架和单元切割工作平台熔敷在一起。当需更换工作平台时,所有风道垫架和单元切割平台都要更换;底板太宽,易堆积熔渣,导致切割平台使用寿命低;由于没有渣斗,清渣不方便。通过对数控等离子切割机工作平台进行改造,更换与维修方便,道垫架不用更换,提高工作平台使用寿命和零件切割质量,降低制作维护成本,排烟效果好,减少金属烟尘污染,清渣方便。     

Effect of ash fraction and particle size on ash deposition during pulverized coal combustion

Coal is an important energy source to increase consumption continuously. However, the ash residues from coal combustion have produced ash deposition that causes slagging and fouling in boilers. The goal of this study is to examine the characteristics of ash deposits (i.e., the effects of the ash fraction and particle size) in pulverized coal combustion. For this study, five coals (Suek, Macqurie, Berau, Lanna and Vitol) are used, which have similar chemical components in the ash but differences in the ash fraction. A Thermomechanical analysis technique (TMA) and Drop tube furnace (DTF) are used to analyze the tendencies in the ash fusibility and deposition with temperature, respectively. Moreover, the size and morphology of the fly ash are analyzed for physical changes by using a particle-sizedistribution analyzer and Scanning electron microscopy (SEM), respectively. In the TMA results, all coal types have a similar fusibility because of the similar chemical components in the ash. The order of the deposited mass is Suek, Macqurie, Berau, Vitol and Lanna in accordance with the ash fraction in the DTF. The ash fraction in coal is a major factor in the ash deposit according to these results. The size of the fly ash changed compared to that of the raw coal according to the results of a particle-size analysis and SEM owing to physical processes such as fragmentation, shedding and coalescence during coal burning. On this basis, a deposition model is developed with the ash fraction and particle size. The model results are in good agreement with the measurements. The results demonstrate that the particle size and ash fraction influence the deposit.

     

一种废弃物回转窑焚烧炉的创新设计

阐述了一种用于处理废弃物的回转窑焚烧炉的创新设计，该设计摒弃了传统回转窑焚烧炉采用的端头进风方式，实现了在回转窑窑体上的分段进风，可以降低回转窑焚烧炉的过量空气系数和烟气产量，提高回转窑焚烧炉的燃烧性能。该设计还可以有效地防止灰渣堵塞进风孔道，且垃圾在回转窑内不会发生熔渣现象，是一种适用于处理危险废弃物的焚烧炉，现已进入工程实施阶段。     

Effects of gas and particle emissions on wall radiative heat flux in oxy-fuel combustion

Oxy-fuel combustion exhibits combustion and heat transfer characteristics different from air-fuel combustion due to high concentrations of CO₂ and H₂O. This study evaluated the effect of gas and particle emissions on radiative heat transfer in oxy-fuel combustion of coal. For a hexahedral furnace, prescribed gas compositions based on combustion calculation were used to simplify the combustion reactions. The values of radiative heat fluxes (q_rad) were compared for different combustion modes, flue gas recirculation (FGR) methods, particle concentrations, furnace sizes and O₂ concentrations in the oxidizer. The radiation was calculated by the discrete ordinate method with gaseous emission predicted by the weighted sum of gray gases models (WSGGMs). The results showed that employing an optimized WSGGM is essential for the accurate prediction of q_rad in oxy-fuel combustion for gaseous fuels. The conventional WSGGM showed large errors for larger furnace volumes or under dry FGR conditions. With higher particle concentrations such as in pulverized coal combustion, however, q_rad was dominated by emission of particles. The effect of gas emissivity was not critical in the furnace with a mean beam length of 8.3m. Oxy-fuel combustion with wet FGR had higher q_rad than dry FGR. The O₂ concentration in the oxidizer was a key parameter for oxy-fuel combustion since increasing its value linearly increased q_rad.     

空气分级炉膛煤粉燃烬模型及实炉试验对比

传统的炉膛分区段传热设计模型忽略了煤粉燃烬计算,适用于非空气分级燃烧。随着空气分级低NOx燃烧技术的普遍应用,在炉膛分区段传热计算中引入煤粉燃烧模型以确定沿炉膛高度燃烬分布,对于提高炉膛上部屏式或辐射受热面蒸汽温度设计准确性有较为重要的意义。建立了改进型分区段传热计算和煤粉燃烧相耦合的空气分级炉膛燃烬和传热模型,对一台空气分级低NOx燃烧锅炉进行了全负荷工况试验,采用该模型对试验工况进行燃烬和传热模拟,得到空气分级锅炉炉膛煤粉燃烧过程的物理图景以及煤粉沿炉膛高度燃尽分布,并研究了燃烧模式和表面反应动力学参数等对燃烬度分布的影响。结果表明,炉膛出口煤粉颗粒燃烬度数值解与大部分测试数据吻合较好,煤粉颗粒燃烧后期灰分引起热退火抑制效应以及炉内局部烟气含氧量分布不均匀是引起模型误差的主要因素,所建立的燃烧和传热耦合模型与传统的炉膛分区段传热模型计算量相当,适合工程应用。