对冲燃烧锅炉低氮燃烧技术的研究

结合某电厂锅炉低氮燃烧改造实例,分析低氮燃烧技术应用于对冲燃烧锅炉的主要策略,为该领域的技术发展和应用提供参考。     

燃气锅炉增容与低氮燃烧改造设计方案及其应用

针对燃气锅炉面临的增容及低氮燃烧问题,通过系统分析燃气锅炉增容及低氮燃烧改造所要解决的理论技术问题,得出相关计算和设计,据此形成了一套具有普适性的技术设计方案。以某台燃气锅炉增容和低氮燃烧改造为例,应用该设计方案通过综合评估、低氮燃烧设计、热力校核计算、水动力校核计算、汽包增容及强度校核计算、烟风阻力校核计算及经济性评价等过程详细论述了该方案。改造实施后,产汽量提高20%,单位燃料消耗量有所降低,NOx排放量减少约140t,锅炉效率增加了0.2%,预计3.5年可收回投资。     

低氮燃烧改造在电厂应用研究

为满足国家环保对火电厂氮氧化物排放要求，以及在运机组采用“先降后脱”的脱硝指导思想，利用3号机组大修，完成了低氮燃烧器改造。通过主喷嘴局部改造，增加燃尽喷嘴；可以有效降低NOx排放，保证锅炉效率。     

油页岩流化床连续燃烧的氮转化特性研究

在半工业化流化床实验台上,进行了低热值、高灰分油页岩的燃烧实验,通过对床温以及分离器出口烟气成分(包括O2、H2O、CO2、NO和N2O)的测量,详细分析在稳定连续的燃烧状态下,床温分布以及气体产物的生成规律,床温和分离器出口O2浓度对N2O和NO排放量的影响,着重对N2O和NO的氮转化特性进行了研究。实验结果表明,随床温升高,NO和N2O排放量逐渐降低,NO和N2O随着烟气中氧浓度增加而显著增加。对N2O和NO的主要气相生成反应和分解反应进行机理分析,得出NO重要分解反应的产物之一为N2O,NO和NO2是生成N2O的关键反应物;另外,油页岩中所含CaO对N2O还原反应具有一定的催化作用。床温和氧化自由基团对反应速率有重要影响,结果表明,床温达到850℃以上运行时可使氮氧化物总转化率保持在较低水平,过量空气系数不能过高是保持N2O和NO排放量低的运行条件。     

350 MW机组锅炉低氮燃烧改造分析

针对利港电厂2台350MW燃煤机组氮氧化物排放质量浓度高的问题,对燃烧系统进行了改造,安装了由美国先进燃烧技术公司(ABT)设计的新型低NOx燃烧器。改造后氮氧化物排放的质量浓度下降达60%,同时再热器管超温问题得到了有效控制,但飞灰含碳质量分数有较大幅度的升高。改造后的氮氧化物排放质量浓度已达到了国家环保局颁布的对最新时段氮氧化物排放要求。     

600 MW对冲燃烧贫煤锅炉低氮燃烧系统改造及优化试验研究

针对某600 MW亚临界对冲旋流燃烧贫煤锅炉NOx排放浓度偏高的问题,对锅炉燃烧系统进行改造,取消低位燃尽风OFA系统,采用新型低氮燃烧器及加装分离式燃尽风SOFA系统,显著降低了锅炉NOx排放量。燃烧系统改造后,根据燃烧器结构特点,通过燃烧优化调整试验,优化燃烧器运行参数,将锅炉满负荷时CO排放体积分数由1 800μL/L降低至50μL/L以内,飞灰可燃物由6.0%~7.0%降低至2.0%~3.0%,排烟温度由144℃降低至137~139℃,锅炉效率提高1.6~1.7个百分点;同时再热器管超温问题得到了有效控制,NO_x排放质量浓度由改造前的1 200~1 400 mg/m3降低至400~500 mg/m~3。     

低氮燃烧方式下锅炉水冷壁高温腐蚀研究现状

随着环保要求的日益严格,电厂燃煤锅炉普遍采用低氮燃烧方式,由此导致水冷壁贴壁处严重缺氧,进而引发了高温腐蚀问题,影响了电厂运行的安全性和经济性。综述高温腐蚀的研究现状,论述高温腐蚀的化学反应机理和影响因素,为进一步炉膛改造提供参考。     

W火焰锅炉低氮燃烧控制机理研究

针对F W技术 W火焰锅炉存在的 N Ox 排放量高的问题,分析了其炉内燃烧及 N Ox 生成特性,提出了引射回流、多点分级的低氮燃烧控制机理,并基于该控制机理对某台660 MW机组FW技术W火焰锅炉进行了低氮燃烧改造。改造后测试结果表明,对于W火焰锅炉,仅通过增设OFA系统,并不能使NOx 排放量大幅降低,应同时将拱下二次风移至拱上合适位置送入炉膛,在全炉膛实现引射回流、多点分级的低氮燃烧方式,可将N Ox 排放量降至理想水平。     

煤粉富氧分级燃烧NO_(x)排放特性的实验研究EI北大核心CSCD

开发煤粉高效清洁燃烧技术是实现“双碳”目标的有效途径之一。该文利用两段式高温滴管炉,研究煤粉高温富氧分级燃烧条件下NO_(x)排放的规律。结果表明:二次风量过大或过小均不利于抑制NO的生成,并且二次风氧气浓度和二次风量对NO_(x)的排放规律存在交互影响;NO_(x)排放浓度最低对应的最佳二次风氧气浓度随二次风量氧气系数的增加而减小。当二次风量氧气系数为0.4~0.5且二次风氧气浓度为30%~70%时,存在多组工况NO_(x)排放浓度满足超低排放要求,并且此时飞灰含碳量均低于8%。高温富氧分级燃烧能实现煤粉高效燃烧的同时直接实现NO_(x)的超低排放。     

O2／CO2气氛下无烟煤及烟煤燃烧NO释放特性对比试验研究

研究了一种烟煤和一种无烟煤在氧气体积浓度21％～100％的O2／CO2气氛下的水平管式炉中1073K时的NO生成特性。结果表明O2／CO2气氛下的NO的生成量小于空气条件下的一半。在焦炭表面生成的CO是减少NO生成的主要原因。O2／CO2下燃料N向NO的转化率随氧气的浓度增加上升,并在较高氧气浓度时持平。NO的析出过程受煤种的影响。烟煤在挥发分析出阶段有一定的NO伴随大量CO析出而生成,而无烟煤则没有。无烟煤的NO转化率比烟煤高。     

Study of heat transfer on concave and convex surfaces of an annular channel with flow swirling

Results of experimental studies of postcrisis heat transfer in annular steam-generating channels are presented. It is recognized that, in annular channels with flow swirling, the value of the vapor quality at which deteriorated postcrisis heat transfer takes place and the intensity of heat transfer on convex and concave surfaces are different. Correlations for determination of heat transfer coefficients on these surfaces in the annular channel with flow swirling are presented.     

奥里油燃烧过程中NOx的形成机理及控制技术

随着我国对盛产于北美委内瑞拉奥里油（Orimulsion）的大量进口及其广泛应用,奥里油燃烧过程中NOx的排放问题就显得越来越突出。为此,通过对奥里油特性及其在电厂中应用情况的介绍,分析了奥里油燃烧过程中NOx的形成机理和影响因素,并对燃烧粉煤、重油或奥里油时的NOx排放量进行了比较。同时对国外奥里油电站采取的NOx控制技术和经验作了介绍。为我国开展相关研究提供了借鉴。     

数字化集成保护与控制系统结构设计方案研究

介绍了一种以多功能保护控制器MPCU为核心的数字化集成保护与控制系统DIPC.DIPC适用于数字化变电站,通过非传统互感器、合并单元、以太网和多功能保护控制器实现整个变电站的保护和控制功能.其中的核心元件MPCU是一台集中式的多功能数字装置,从过程层总线接收多个设备的信息,完成变电站内全部或部分设备的保护、控制、量测等功能,并利用冗余的广域信息提高保护与控制的性能.文章着重介绍了过程层总线的配置、MPCU的功能和结构.     

数字化集成保护与控制系统结构设计方案研究

介绍了一种以多功能保护控制器MPCU为核心的数字化集成保护与控制系统DIPC。DIPC适用于数字化变电站,通过非传统互感器、合并单元、以太网和多功能保护控制器实现整个变电站的保护和控制功能。其中的核心元件MPCU是一台集中式的多功能数字装置,从过程层总线接收多个设备的信息,完成变电站内全部或部分设备的保护、控制、量测等功能,并利用冗余的广域信息提高保护与控制的性能。文章着重介绍了过程层总线的配置、MPCU的功能和结构。     

提升智能变电站信息流实时性和可靠性的定质交换技术

首先基于OPNET仿真平台,从传输时延抖动、丢包以及传输路径等角度,分析了通用交换技术应用于智能变电站信息交换时存在的不足。然后从满足智能变电站信息流的实时性和可靠性需求出发,提出了定质交换实现技术。该技术基于多协议标签交换(MPLS)的多级子队列实现报文的分层调度,基于区域划分实现动态缓存分配,基于路径消耗为报文提供多种路径选择。最后结合实际智能变电站,在OPNET平台上构建了共网传输场景下的定质交换模型,仿真结果说明了所提定质交换技术能够合理地分配交换资源,是可行和有效的。     

片上集成光伏微能源能量管理方案与系统设计

结合微机电系统(MEMS)无线传感器节点的功耗特点,介绍一种片上集成光伏微能源能量管理方案及系统。根据有无光照条件,能量管理方案由能量存储、混合供电、充电保护、并联供电和能量转存五个状态组成,实现能量的存储、传输和供电管理。另外,设计了片上集成光伏微能源系统,其采用固体薄膜锂离子电池为能量存储器,电容器作为辅助存储器,并利用旁路法进行能量存储器的过充电保护,在传感器激活状态利用混合供电模式为节点供电,设计系统具有较高的集成工艺兼容性和输出稳定性。     

牵引供电方案设计中谐波谐振问题研究

为了评估牵引供电系统的谐波谐振特性,从牵引供电系统设计角度出发,建立牵引供电系统谐波特性仿真模型和牵引负荷谐波发射模型。研究牵引供电方案中外部电源系统短路容量大小和馈线电缆长度变化对牵引供电系统谐振特性的影响规律。在供电方案综合评判中引入谐波谐振特性分析,研究牵引供电方案与牵引负荷谐波特性匹配问题及其对供电质量的影响。研究结果表明,牵引供电设计参数的变化对谐波谐振特性影响显著,通过优化牵引供电方案可以减少甚至避免发生谐波谐振。     

基于P2G与富氧燃烧联合运行的多能源低碳调度

电转气(power to gas,P2G)技术实现了电能与天然气的相互耦合,在提升多能源系统经济性和降低系统的碳排放方面发挥着重要作用。文中针对P2G过程中电解水产生的氧气未能被充分利用的问题,提出了基于P2G与富氧燃烧联合运行的多能源系统优化调度模型。首先,将P2G过程分为电转氢过程和甲烷化过程,电转氢过程产生的氧气输送给富氧燃烧电厂使用;再将富氧燃烧电厂捕集的CO₂与电转氢过程生成的氢气作为甲烷化反应的原料,生成的天然气供给燃气机组使用,从而实现资源的充分利用。其次,将P2G与富氧燃烧电厂联合运行模型引入多能源系统,构建了基于P2G与富氧燃烧电厂联合运行的低碳多能源系统架构。最后,建立以多能源系统运行成本最小为目标的低碳经济调度模型,并通过设置场景对比的方式进行验证。仿真结果表明,所提模型有效降低了系统成本及碳排放量。     

基于VSC-HVDC并网风电场的低电压穿越技术研究

VSC-HVDC系统应用于大规模风电集中并网、远距离输送时,要解决电网故障时风电场的低电压穿越(LVRT)问题。为此,提出VSC-HVDC系统与风电场的协调控制策略。低电压穿越期间,通过HVDC两端变流站对电网提供无功支持并采用基于频率控制的快速功率降低算法控制风电场馈入功率,维持直流线路功率平衡。同时,提出风电机组分层控制,使之与HVDC功率控制相协调,保持风电机组的电压稳定。VSC-HVDC系统与风电场间无需通信连接,无需增加设备投资,具有较好的经济性。最后,算例仿真结果验证了该控制策略的快速性和有效性。