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。     

1000MW机组神华煤掺烧霍林河褐煤的试验研究

在某电厂1 000MW机组上进行了神华煤与霍林河褐煤掺烧试验,研究了褐煤掺烧比例对磨煤机最大出力、机组最大出力和机组性能的影响,在最佳褐煤掺烧比例下进行了燃烧优化试验并提出了掺烧褐煤后产生的问题及解决措施.结果表明：随着褐煤掺烧比例的增大,磨煤机最大出力逐渐降低;当褐煤掺烧比例大于40%时,机组最大出力将受到明显影响;在目前设备条件下,褐煤最佳掺烧比例为30%.在最佳褐煤掺烧比例下,额定负荷时省煤器最佳出口氧量偏置为＋0.4,最佳燃尽风挡板开度偏置为-10%.通过燃烧调整,基本上解决了掺烧褐煤后炉膛结焦问题,锅炉效率提高了0.07%,NOx排放质量浓度为293.2mg/m3.     

超超临界压力切圆燃烧锅炉掺煤高钠煤NO_x排放特性试验研究

以660 MW超超临界压力切圆燃烧直流锅炉为对象,对掺烧高钠煤时的NO_x排放特性进行了试验研究。结果表明:NO_x排放值随SCR入口处氧量的增加而增加,100%额定负荷下,高钠煤掺烧比例为80%时,O_2体积分数控制在3%为宜; 50%额定负荷下,高钠煤掺烧比例为50%时,O_2体积分数控制在4.7%为宜;随着分离式燃尽风(SOFA)的增加,NO_x排放值降低;调节燃烧器摆角可改变分级燃烧效果,提高高钠煤掺烧比例和采用下5台磨运行组合方式能有效降低NO_x排放浓度。     

300 MW CFBB掺烧城市污泥和秸秆最大比例计算与分析

文章以燃烧70种无烟煤的Lurgi型和DEC型300 MW循环流化床锅炉(CFBB)为研究对象,计算并分析了掺烧北京酒仙桥污泥和昌平产玉米秆、顺义产小麦秆的最大掺烧比例ψmax(%)与锅炉炉型、无烟煤发热量、锅炉负荷率的定量关系。研究结果表明:锅炉负荷率越高,ψmax越高;无烟煤发热量越高,ψmax越高;Lurgi型CFBB的ψmax比DEC型CFBB的ψmax高;锅炉运行过程中具体的掺烧比例ψmax应根据CFBB运行的安全性、烟气污染物排放浓度等条件决定。     

300MW循环流化床锅炉准东高碱煤掺烧高岭土运行特性研究

准东高碱煤具有灰分低、挥发分高、燃烧反应性好、结渣沾污性强等特点。向准东高碱煤中掺烧一定比例的高岭土,可起到减轻沾污的作用。为研究循环流化床(CFB)锅炉准东高碱煤掺烧高岭土实炉运行特性,在1台300 MW CFB锅炉上开展了高岭土实炉掺烧试验,获得了不同高岭土掺烧比例下锅炉主要运行参数、环保参数及飞灰特性。结果表明:当高岭土掺烧比例达到30%时,CFB锅炉燃用准东煤整体上能够稳定运行;当高岭土掺烧比例不超过25%时,锅炉效率变化较小;实际运行中掺烧高岭土可有效抑制尾部烟道的结渣沾污现象,当高岭土掺烧比例达到15%后,飞灰特性已经趋于稳定。     

污泥掺烧方式对燃煤锅炉燃烧影响的模拟研究

为了确保燃煤锅炉掺烧污泥后炉内燃烧安全稳定并控制NO_x的生成,以国内某典型1 000 MW超超临界燃煤锅炉为研究对象,利用CFD软件计算研究了不同的污泥掺烧方式对锅炉温度场和NO_x生成的影响。结果表明：在燃煤锅炉不同层的燃烧器掺烧污泥,掺烧污泥的燃烧器对应高度均出现了温度的下降和NO_x排放浓度的降低;随着污泥分别由下往上在B,D,F层燃烧器进行掺烧,在炉膛出口处烟温升高,NO_x排放浓度降低;在保持F层燃烧器总热值不变的情况下进行掺烧时,能保证锅炉整体温度水平,掺烧污泥比例越高,炉膛出口烟温越低,NO_x生成量越少;在F层燃烧器掺烧污泥燃烧效果较好,有利于NO_x减排,是最适合污泥掺烧的燃烧器层。     

自备电厂煤粉锅炉掺烧生物质试验

生物质资源是“零碳”燃料,在我国能源转型以及“碳中和”战略中处于极其重要的地位。本文在自备电厂开展煤粉锅炉掺烧生物质工业试验,研究了生物质燃料基本性能及掺烧对煤粉锅炉运行状态的影响,对直燃耦合掺烧的安全性及可行性进行了分析,试验结果表明,在230 MW发电机组的220 t煤粉锅炉上生物质掺烧质量比可达到4%～6%,掺烧对制粉储料系统、入炉煤煤质、锅炉运行、烟气排放影响甚微,CO₂减排作用明显,通过措施优化可改善颗粒粉化现象。     

煤粉锅炉掺烧低热值煤试验研究

本文以300MW机组烟煤锅炉为研究对象,在高中低负荷下分别开展了低热值煤掺烧试验。锅炉设计煤种是低位发热量为3850kCal/kg左右的高灰分高挥发分烟煤,所掺烧的低热值煤是低位发热量为2100kCal/kg左右的高灰分高挥发分烟煤。试验结果显示：锅炉大比例掺烧低热值煤能够稳定运行,但锅炉性能受到了显著影响,锅炉效率显著下降,NO_x排放水平显著上升。     

600 MW电站锅炉中印尼褐煤掺烧试验及数值模拟

为减少锅炉掺烧印尼褐煤发生的燃烧及制粉系统问题,提高锅炉掺烧印尼褐煤安全运行水平,在某600MW四角切向燃烧的电站锅炉中,通过现场试验与数值模拟的两种方法,选取锅炉运行的各种典型工况,研究了印尼褐煤投运方式、掺烧比例对燃烧的影响,同时分析了磨煤机研磨褐煤时对其性能参数的影响。研究表明:相比下部燃烧器投运印尼褐煤,采用中部或上部燃烧器投运褐煤方式时,炉顶烟气温度更接近锅炉设计运行工况;相比印尼褐煤30%、70%掺烧比例,50%掺烧比例更有利于燃烧器区域燃料燃烧的稳定性;磨煤机研磨褐煤时,在风煤比例为2.3~3.0时,可控制一次风温度大于55℃,磨煤机运行安全稳定。     

循环流化床锅炉掺烧固体回收燃料试验研究

以180 t/h循环流化床燃煤锅炉为研究对象，对固体回收燃料(SRF)进行了掺烧特性试验研究。结果表明：SRF掺烧比例达到5%时，锅炉燃烧排烟温度略有升高，床温降低幅度在10℃以内，未发现尾部烟道受热面差压有明显变化；掺烧5%时，废气、废水及固废排放指标均正常，同时SO₂排放浓度有所降低。     

掺烧不同比例褐煤对300MW锅炉效率的影响

研究掺烧不同比例褐煤对锅炉效率的影响具有十分重要的意义。从现场数据出发,在分别掺烧不同比例褐煤的工况下,用火用分析方法,对300MW燃煤锅炉的火用效率进行了计算和分析,并与燃烧设计煤种的火用效率进行了比较。结果表明:随着掺烧褐煤比例增加,锅炉的燃料消耗量增加,锅炉火用效率呈下降趋势;火用效率下降过多,锅炉效率会受到很大影响,因此褐煤掺烧比例不宜过大。研究结果对现场锅炉合理选择褐煤掺烧比例具有一定的指导意义。     

1000MW超超临界二次再热机组掺烧高硫煤的研究

以国电泰州电厂新建工程2×1 000 MW超超临界二次再热机组工程3号机组作为掺烧高硫煤试验研究对象,在800 MW负荷下进行不同比例的高硫煤掺烧试验,分析机组掺烧高硫煤后的安全性、经济性和环保性,确定机组最佳掺烧比例。不同掺烧比例下,测量锅炉飞灰含碳量、大渣含碳量、炉膛壁面氛围参数、锅炉效率、制粉耗电率、风机耗电率、脱硫耗电率、厂用电率和空气预热器冷端综合温度等指标,计算发电成本。经过试验确定,800 MW负荷时,经过掺烧高硫煤,可以将煤中硫分平均值控制在1%左右,机组经济性、安全性和环保性最佳,机组年节约成本约44万元。     

燃煤锅炉掺烧松木气燃烧过程数值模拟研究

为了分析掺烧松木气对燃煤锅炉燃烧过程以及燃烧产物的影响,基于Fluent软件搭建了松木气与煤粉的混合燃烧模型,对300 MW燃煤锅炉的纯煤燃烧以及掺烧10%,20%,30%生物质气的4种工况进行数值模拟。在保证锅炉总输入热不变的情况下,得到了不同工况下锅炉炉膛内燃烧温度、烟气组分和NOx排放随炉膛高度的分布情况。模拟结果表明:与纯煤燃烧工况相比,掺烧松木气时炉内燃烧温度有明显下降,当掺烧比例分别为10%,20%,30%时,燃烧区域截面平均温度分别下降了46,88,104 K;掺烧松木气也会引起了烟气组分的变化,炉膛下部的O2体积分数明显增大,CO和CO2的体积分数明显减小;随着松木气掺烧比例的增加,锅炉炉膛出口处的NOx的质量浓度分别下降了47,148,198 mg/m3。     

煤泥在一台600 MW W火焰锅炉上的掺烧试验与数值模拟

以某600 MW W火焰锅炉为例,开展了无烟煤掺烧煤泥的热重实验、燃烧数值模拟和现场掺烧试验研究,分析了掺烧煤泥对着火、燃烧和NO_x排放特性以及运行经济性的影响。结果表明:掺烧煤泥可以改善无烟煤的着火特性,但其综合燃烧特性会变差;掺烧煤泥时,炉内温度降低,固体未完全燃烧损失增加,锅炉效率和NO_x质量浓度也会降低;当煤泥的掺混比例小于10%时,对锅炉稳定燃烧和运行不会产生显著影响,但可以减少发电成本;当煤泥掺混比例大于10%时,通过提高风粉比和减小颗粒粒径等优化方式可以改善炉内燃烧状况,降低飞灰含碳质量分数,但NO_x的质量浓度会有一定程度的上升。     

50 MW燃煤机组耦合污泥焚烧发电的工艺研究

为研究污泥在燃煤机组的耦合焚烧发电工艺,以某50MW热电联产燃煤机组耦合污泥焚烧工程为研究对象,开展污泥泥质特性分析以及干化焚烧实验。根据实验所得的原始排放数据分析,利用电厂现有烟气处理系统可以确保耦合焚烧污泥后烟气达标排放。采用间接污泥干化方式,并充分考虑污泥进厂、输送、贮存和干化各流程的污染物控制措施,可以防止臭气外溢。依托50 MW燃煤机组已有的锅炉及烟气净化处理设备耦合处置污泥,污泥规模200 t/d。将含水率75%的入厂污泥干化至含水率40%左右后入炉掺烧,单台锅炉入炉污泥占总锅炉燃料质量的4.63%,根据焚烧系统影响分析,污泥掺烧对原有燃煤锅炉运行影响小,同时充分利用燃煤机组已有设备,可以大幅缩短建设周期。     

燃煤机组直接掺烧污泥能耗特性试验研究

针对某1 000 MW燃煤机组开展污泥掺烧性能试验研究,分析机组负荷、污泥含水率、掺烧比例等对机组能耗的影响。为核算入炉燃煤的消耗率,定义了燃煤耦合污泥发电机组的燃煤耗率。结果表明：机组掺烧污泥使得混合燃料品质下降,导致锅炉效率降低且厂用电率上升,从而造成机组供电燃料耗率增加,其中,排烟热损失和固体未完全燃烧热损失增加是造成锅炉效率降低的主要原因,风机系统和脱硫系统电耗上升则是造成厂用电率上升的主导因素;随着机组负荷的降低、污泥含水率的增加和污泥掺烧比例的增加,机组供电燃煤耗率变化量呈现明显增加趋势,当机组掺烧污泥含水率为40%、掺烧比例为4%时机组供电燃煤耗率降低0.921 g/(kW·h),当机组掺烧污泥含水率≥60%时机组供电燃煤耗率呈现增加趋势。     

提高锅炉掺烧火炬气比例的可行性研究

在实施了火炬气回收系统改造后,通过热力计算比较及不同掺烧火炬气比例试烧,证明可提高锅炉掺烧火炬气比例由20%到40%,创造更大社会、经济效益、减少环境污染及能源浪费问题。     

300MW烟煤/高炉煤气混燃锅炉掺烧褐煤燃烧特性的数值模拟及经济性分析

对某300MW烟煤/高炉煤气混燃锅炉掺烧褐煤的燃烧特性进行数值模拟和经济性分析,分析了褐煤完全取代烟煤、部分掺烧褐煤和不同高炉煤气掺烧比例等因素对炉内温度场和CO摩尔分数分布的影响.结果表明:褐煤完全取代烟煤后,炉内温度显著降低而炉膛出口烟气温度明显升高,影响了锅炉运行的安全性;褐煤取代部分烟煤后,随着褐煤掺烧比例的增大,炉内温度逐渐下降,炉膛出口烟气温度升高但CO摩尔分数变化不大;在褐煤掺烧比例一定时,随着高炉煤气掺烧比例的增大,炉膛最高温度明显降低且炉膛出口温度升高,CO摩尔分数的峰值逐渐减小;纯烧烟煤的发电成本为117 090元/h,当掺烧40%褐煤和20%高炉煤气时,发电成本降为80 107元/h,发电成本比纯烧烟煤降低了31.59%.     

1000MW机组高硫煤掺烧对锅炉的影响

分析了某发电有限公司两台1000MW机组投产后掺烧高硫煤对锅炉的影响,通过对锅炉运行及检修相关参数分析高硫煤对锅炉重点部位高温腐蚀及空预器堵塞的影响,在锅炉运行及检修中采取针对性的措施,通过喷涂及优化高硫煤掺烧比例,减轻高硫煤掺烧对锅炉的影响,确保机组长周期安全稳定运行。     

1150t/h锅炉掺烧褐煤的性能试验研究

对某电厂1150 t/h锅炉进行了山西晋北烟煤与扎赉诺尔褐煤的掺烧试验,分析了不同掺烧比例、不同煤质及不同磨煤机掺烧时锅炉的综合性能.结果表明:扎赉诺尔褐煤能够在烟煤锅炉上稳定掺烧,当混煤水分Mar<20%时,A、B、C 3台磨煤机可以同时掺烧褐煤,全厂掺烧比例最高可达40%;混煤水分对磨煤机的干燥出力有较大影响,混煤水分降低时,磨煤机干燥出力提高;A、B、C磨煤机掺烧褐煤后,锅炉主燃烧器区域温度升高,炉膛水冷壁出现局部结渣,排烟和固体未完全燃烧热损失升高,导致热效率降低约1.2%.