引进型300 MW循环流化床锅炉(火用)效率的分析

通过分析大型CFB锅炉(火用)效率的计算方法,建立了CFB锅炉炯损失的数学模型,对我国引进型300 MW CFB锅炉的(火用)损失和炯效率进行了计算,并与热量法的计算结果进行了比较.结果表明:(火用)方法比热量法更能全面地反映电站锅炉的各种损失以及产生的部位;锅炉(火用)效率远低于热效率的原因在于锅炉不仅存在外部损失,还存在大量的不可逆内部损失;锅炉主要外部损失仍为排烟热损失和机械不完全燃烧(火用)损失;从降低炉内平均温度与提高炉内水和蒸汽的平均温度两方面采取措施,可减少传热过程中的(火用)损失,提高锅炉效率.     

生物质整体气化联合循环中燃烧室的(火用)分析

基于联合循环和能量梯级利用的概念，用[火用]分析和燃气变比热热力计算法研究生物质整体气化联合循环（BIGCC）中燃烧室的能量利用与损失情况。计算结果表明：燃用生物质燃料气，随燃气轮机初温提高，燃气轮机热效率提高，燃烧室的[火用]效率提高，但随燃烧室出口燃气温度的升高，燃烧室的[火用]效率提高幅度变缓；燃烧室的[火用]效率不仅与燃烧室燃气出口温度、空气入口温度和压力密切有关，还与燃料的组分的相对含量和发热量有关；对生物质燃料气、两种不同热值煤气在燃烧室出口燃气温度为1147℃时的燃烧室的[火用]效率进行了比较，两种不同热值煤气的[火用]效率较低，生物质燃料气[火用]效率最大。图2表2参1l     

地下煤炭气化发电机组运行特性(火用)分析

地下煤气化的产物除用作矿区居民家用燃料,还用内燃机组进行了地下煤气化发电的工业性试验.运用(火用)分析方法对地下煤气化发电机组的运行参数和运行特性进行了研究,得出了造成(火用)损的主要环节,进一步提出了采用先进燃气轮机的地下整体煤气化联合循环(UIGCC)发电技术有效提高地下气化煤气能量利用率,为地下煤气化发电技术的推广应用提供了技术依据.     

熵与(火用)及(火用)分析与(火用)传递

能量与能质寓于同一的客观属体--能,又分别表征能的不同的客观属性.热力学可划分为基础热力学和应用热力学两大类,相应地形成了分别以熵和(火用)为核心的两个热力学参数框架体系.(火用)理论的直接应用是(火用)分析法;其扩展应用是与经济学结合产生的热经济学,与传输学结合产生(火用)传递理论.     

HAT循环饱和器工质(火用)计算分析及(火用)效率

饱和器是HAT循环中的关键部件,对其性能的认识关系到整个系统的性能分析。运用的方法,计算了饱和器工质湿空气和水的值,分析了不同参考点的温度和湿度对值的影响规律,以及物理和化学扩散随湿空气温度的变化情况。通过建立饱和器平衡模型,采用了目的效率作为饱和器效率。计算结果表明：湿空气值随参考点的温度和湿度变化规律为：先减小,直到最低点为零,然后不断增加,值始终大于(等于)零,并且与参考点参数差距越大,值越大。当湿空气温度增加,物理所占比重减少,而化学扩散的比重增加,在到达一定温度后,化学大于物理。     

循环流化床锅炉的热效率分析

由于脱硫剂的使用和循环流化床锅炉特有的结构，致使循环流化床锅炉的热效率计算有别于常规的煤粉炉和层燃炉。重点分析对循环流化床锅炉热效率影响较大的排烟热损失、机械不完全燃烧热损失及灰渣物理热损失等，并提出改进措施。     

电站锅炉的(火用)效率分析

通过对电站锅炉进行(火用)分析,得出了锅炉的(火用)效率及其各部位、各过程的(火用)损失大小,并把所得到的结果与锅炉热量平衡分析得到的结果进行了对比,发现锅炉的(火用)损失主要包括燃烧过程的(火用)损失和传热过程的(火用)损失,这就为进一步提高锅炉的效率指明了方向,即主要从燃烧、传热过程入手,通过富氧燃烧、提高蒸汽初参数等方法来减小锅炉的煤耗.     

串行流化床生物质气化制氢试验研究

基于串行流化床生物质气化技术,以水蒸气为气化剂,在串行流化床试验装置上进行生物质气化制氢的试验研究,考察了气化反应器温度、水蒸气/生物质比率(S/B)对气化气成分、烟气成分和氢产率的影响。结果表明:在燃烧反应器内燃烧烟气不会串混至气化反应器,该气化技术能够稳定连续地从气化反应器获得不含N_2的富氢燃气,氢浓度最高可达71.5%;气化反应器温度是影响制氢过程的重要因素,随着温度的升高,气化气中H_2浓度不断降低,CO浓度显著上升,氢产率有所提高;S/B对气化气成分影响较小,随着S/B的增加,氢产率先升高而后降低,S/B的最优值为1.4。最高氢产率(60.3g H_2/kg biomass)是在气化反应器温度为920℃,S/B为1.4的条件下获得的。     

冷凝式燃气热水锅炉节能(火用)分析

根据热力学基本定律,通过实例,从(火用)平衡的角度分析了冷凝式燃气热水锅炉的能量转换利用过程,计算了(火用)效率和热效率,比较了(火用)平衡和热平衡的各项损失.同时指出了冷凝式燃气热水锅炉节能的实质和再次节能的方向.     

10 MW生物质气化耦合超临界燃煤锅炉系统火用平衡分析

为有效评价生物质气化耦合燃煤锅炉系统能量转换过程,分析该系统的节能潜力,以某10 MW循环流化床生物质气化炉耦合大型超临界燃煤机组为例,建立了该耦合系统的火用分析控制体模型,利用Aspen plus平台对该系统实际运行过程进行火用平衡分析。结果表明：当前运行工况下,生物质气化过程火用损失是耦合系统最大的火用损失,达到42.28%,其次是可燃气体在燃煤锅炉内的燃烧及传热过程,为25.32%。因此系统运行过程中应采取优化运行措施,减小气化过程火用损失,同时气化炉应尽量与高参数的大型机组耦合运行,可燃气体选取在燃煤锅炉合适位置输入,以保证充分燃烧。     

生物质流化床气化过程的试验研究及示范

在流化床生物质气化炉内,采用空气作气化剂,对7种农林废弃物进行了气化实验研究。燃气成分中,CO含量在14%～17%之间,H2含量一般低于10%,甲烷含量为5%～20%。燃气热值为5300～6500kJ/m3,气化效率72.6%。     

生物质循环流化床气化系统返料研究

通过分析生物质循环流化床气化系统循环回路压力平衡和流动密封阀的正常工作条件显示,在循环回路中,立管负责把固体颗粒由低压区送至高压区,起着重要的压力平衡作用;立管内循环颗粒形成一定高度的料柱和回送风量,使回料阀内物料达到完全流化状态是返料装置正常工作的必要条件。在此基础上进行了返料对主流化床的影响试验。试验结果表明,返料装置的运行使主流化床内密相区温度较为稳定,且沿床高方向温度分布较为均匀;返料后,主流化床内物料的流化性能明显改善。     

金属镁还原系统的(火用)分析

从热力学原理出发,首次采用分析法研究了金属镁还原系统的损失部位与大小。结果表明:金属镁还原炉的效率很低,排烟损失和绝热燃烧损失都比较大,还原产物带走损失和还原炉体内部损失居次。据此提出了一些提高效率的措施。     

中型流化床中的生物质气化实验研究

以空气为气化介质,在中型流化床反应器上进行了生物质(木屑)气化实验研究。考察了当量比ER(0.20～0.34)、气化温度(670～820℃)对气化结果的影响,初步探讨加入二次风对气化的影响。在实验研究的条件范围内,煤气热值在5650～6665kJ/m3范围内变化,生物质产气率在1.51～2.26m3/kg之间变化,碳转化率在74.3%～90.8%之间变化,气化效率达到61.8%～78.1%;加入适量二次风可以提高气化效率和碳转化率,减少焦油含量。实验结果表明:此流化床气化炉当气化温度在720～770℃之间,当量比ER在0.24～0.28之间时,气化效果最好,此时煤气热值可达到6400～6600kJ/m3,产气率为1.75～1.95m3/kg,碳转化率为83%～89%,气化效率高达71%以上。     

典型生物质流化床气化中试试验研究

在中试规模流化床上研究稻壳与木屑、空气当量比ER及气化温度(650-800℃)对气化特性的影响。结果表明:木屑、稻壳在ER为0.2左右时达到最佳气化工况,热值分别为5.39 MJ/m~3、6.04 MJ/m~3,气化效率分别为46.15%、51.91%;随着ER的增大,气化炉温度呈现先增加后减小趋势,过高或过低的ER都不利于生物质气化反应;随着温度的增加,合成气可燃组分增加,CO_2组分减小,气体热值、气化效率上升。     

生物质循环流化床气化炉的数学模型研究

以试验为基础，根据有关化学动力学、快速流态化模型等资料，结合原料的宽筛分特性，建立了生物质循环流化床气化炉的数学模型，并用Ｑｕｉｃｋ－Ｂａｓｉｃ语言编制程序。利用模型对循环流化床木粉气化炉的运行参数进行模拟计算，模拟结果与试验数据符合良好，在一定程度上证明了模型的有效性和可靠性。利用该模型不仅能选择气化炉的最佳运行工况，而且可为同类反应器设计提供理论指导。     

闭式布雷顿循环热泵储电系统的(火用)分析

该文针对一种基于闭式布雷顿循环的热泵储电系统,分析主要设备的(火用)损失与(火用)效率。对于压缩机和透平,发电系统中的压缩机由于工作温度区间跨越了环境温度,具有最高的(火用)损失;对于换热器,工作在环境温度附近的低温换热器(火用)效率最低（不考虑水冷换热器）,而(火用)损失最大的为水冷换热器。计算得到本系统的(火用)效率为59.27%。提高压缩机和透平的效率可提升系统(火用)效率,且发电系统中的设备效率对系统(火用)效率的影响更显著;此外,降低冷却水的温度或有效利用冷却水的热量均可以提高系统的(火用)效率。     

生物质直燃发电机组性能测试与火用分析

以设计燃料为棉花秸秆的某30MW高温高压生物质直燃发电项目作为研究对象,在6个不同工况下,对额定蒸发量为130t/h的生物质燃烧专用水冷振动炉排锅炉进行测试,对锅炉热效率进行计算,发现锅炉热效率小于设计值的主要原因是排烟温度偏高和燃料成分差异。对30MW纯凝汽式汽轮机进行测试,对汽轮机热耗进行计算,发现汽轮机热耗小于设计值的主要原因是背压偏高。对全厂热效率进行计算,发现随着功率的增加,热效率呈增加趋势。对热力循环过程进行火用分析,发现在锅炉内的温差换热和燃烧环节火用损失最大。     

220t/h生物质循环流化床锅炉性能优化试验研究

在220 t/h的生物质循环流化床上进行了锅炉性能优化试验,考查了一次风比率、燃烧氧量、运行床压对锅炉热效率的影响。试验结果表明:优化配风能够降低q3,提高锅炉热效率;燃烧氧量是影响锅炉热效率的最主要因素。由于实际燃料的水分远大于设计燃料,造成实际燃料低位发热量偏低,锅炉运行烟气量较设计值偏大,引风机出力不足,燃烧氧量偏低,q3偏大,从而导致了锅炉热效率偏低;运行床压越高,锅炉热效率越低。基于试验结果对锅炉运行参数进行了优化调整,优化调整的侧重点是降低q3,并使得(q2+q3+q4)的和最小,优化后的燃料修正锅炉热效率由基础工况的84.44%提高到了89.37%。     

基于Gibbs自由能最小化原理模拟生物质流化床气化

基于能质平衡和吉布斯(Gibbs)自由能最小化原理,选择松木屑和麦秆两种生物质,利用化工商业化软件ASPEN PLUS模拟生物质流化床气化过程,并结合试验数据验证模拟结果的准确性。在此基础上考察了高温、原料含水率大范围变化等试验中较难实现的操作对气化的影响。模拟结果表明,搭建的气化模型能较好地模拟生物质气化过程,对生物质气化试验与工程放大具有一定的参考价值。