300 MWCFB锅炉提高SO_2超低排放经济性试验研究

为了提高锅炉机组SO_2超低排放的经济性,在某300 MWCFB锅炉开展了实炉试验,研究了CFB锅炉炉内干法脱硫与CFB-FGD脱硫相结合的两级联合脱硫技术。结果表明:通过理论分析和试验室检测可优选出炉内干法脱硫和CFB-FGD的最佳脱硫剂品种。CFB锅炉运行参数中负荷的变化同时影响两级脱硫效率。随着锅炉负荷的升高,床温和脱硫塔入口温度均呈现上升趋势。床温的升高降低了炉内脱硫效率,脱硫塔入口温度的上升提高了CFB-FGD脱硫效率。按照推荐的石灰石和生石灰物化参数及两级脱硫系统匹配方式运行,锅炉净烟气SO_2浓度满足超低排放限值要求,炉内干法脱硫与CFB-FGD脱硫剂耗量均下降,提高了SO_2超低排放的经济性,降低了脱硫成本。     

660MW超超临界循环流化床锅炉超低NOx排放研究

循环流化床(CFB)发电技术具有良好的炉内脱硫抑氮等优势,得到了广泛推广。随着环保形势的日趋严峻,CFB锅炉仅依靠炉内低氮燃烧无法满足NO_x超低排放要求,因此必须深入研究CFB锅炉炉内低氮燃烧理论,并在660 MW高效超超临界CFB锅炉实现突破。基于流态重构节能型CFB锅炉的设计理念,通过试验和数值模拟研究了炉内NO_x生成还原机理与炉内实现NO_x全部脱除的技术方案。结果表明,影响660 MW超临界CFB锅炉NO_x排放的因素包括:燃用煤质、燃烧温度及均匀性、过量空气系数(运行氧含量)、分级燃烧等。660 MW超超临界CFB锅炉采用单炉膛、单布风板、M型布置、4个旋风分离器、4个外置式换热器的炉型结构,锅炉热一次风从水冷风室后侧6点给入,保证了锅炉一次风静压分布均匀,进而保证了物料流化均匀性;采用"前墙给煤、后墙给煤泥"的给煤方式,前墙布置12个落煤口,后墙布置8支煤泥枪,同时后墙布置8点排渣,保证给煤均匀性;采用4旋风分离器布置结构保证了物料均匀性,不同旋风分离器之间流率偏差的最大值为7.9%;采用4个外置式换热器均匀布置保证床温的均匀性。同时炉内温度场及过量空气系数对NO_x排放起关键作用,锅炉设计床温确定为860℃,既保证了锅炉效率,又减少了NO_x排放,同时保证低负荷工况下满足选择性非催化还原(SNCR)脱硝系统反应温度窗口;锅炉过量空气系数选取1.15,进一步增强了还原性氛围。分级燃烧时一、二次风比例为4∶6,并适当调整锅炉二次风口位置及倾角,形成较大的还原性氛围。通过上述措施可实现炉内高效抑氮,最终使锅炉NO_x原始排放浓度低于50 mg/m3,炉外选取以尿素为还原剂的SNCR技术为辅助脱硝手段,在低投资、低成本、全负荷条件下实现最终烟气中NO_x超低排放。     

循环流化床锅炉SO_2超低排放技术研究

针对循环流化床锅炉污染物生成量较低的特点,分析了锅炉SO_2生成量的影响因素,不同脱硫工艺的优缺点,结合试验研究结果和工程应用实例提出了循环流化床锅炉实现SO_2超低排放的技术。结果表明:循环流化床锅炉SO_2生成量取决于煤的硫分中可燃硫所占比例、煤灰中CaO等碱金属氧化物含量和锅炉运行参数,运行参数中床温影响最大;通过优化锅炉运行参数降低SO_2生成量,炉内干法高效脱硫和烟气脱硫相结合的深度脱硫技术可以实现SO_2超低排放的目标,并具有更高的调节灵活性和运行可靠性;烟气脱硫工艺的选取上,CFB-FGD半干法脱硫工艺相对于石灰石-石膏湿法脱硫工艺更具有经济优势。     

循环流化床锅炉烟气污染物排放测试及特性分析

针对额定蒸发量分别为240 t/h和450 t/h的2台循环流化床锅炉(分别记为U1和U2),在100%BMCR负荷条件下,根据行业试验规范进行了现场测试,分析了循环流化床锅炉主要烟气污染物的排放特征、设备协同脱除效率及环境效益。测试结果表明:污染控制设备的协同脱除作用使得循环流化床锅炉具有清洁高效的特性,U1锅炉的烟尘、SO_2、NO_x、Hg、NH_3及SO_3排放浓度分别为13.1、16.0、71.4、5.6×10(-3)、1.7、1.6 mg/m~3,U2锅炉上述指标排放浓度分别为4.8、10.4、95.7、4.9×10~(-3)、0.4、0.6 mg/m~3。2台锅炉的SO2排放绩效分别为0.085 8、0.040 1 g/k Wh,NO_x排放绩效分别为0.370 1、0.354 4 g/kWh。故只须对烟尘和NO_x进行控制削减,就能达到现行的超低排放标准。     

100t/d气化飞灰预热燃烧锅炉设计与运行

煤气化技术是煤炭梯级利用的主要方式之一,近年来发展迅速、使用广泛。但煤气化过程无法将煤中的碳全部转化利用,煤经过气化后仍有部分可燃物残留在气化飞灰中。其中循环流化床煤气化产生的气化飞灰碳含量相对较高,低位发热量达12~25 MJ/kg,若能加以利用会显著提高碳的利用率。气化飞灰的挥发分极低,传统燃烧技术很难处理。为了实现气化飞灰的高效燃烧,并同时控制燃烧的NO_x排放水平,提出并发展了预热燃烧技术。该技术将气化飞灰在流化床预热燃烧器中进行预热,在缺氧条件下通过化学反应产生热量将燃料自身预热至850~950℃并脱除部分燃料氮,再将预热后的燃料通入煤粉炉炉膛,在炉内通过分级配风实现高效低NO_x燃烧。针对一台采用预热燃烧技术的气化飞灰预热燃烧锅炉,开展调试和工程试验,通过考察预热燃烧器和炉膛内的温度分布和变化规律、气化飞灰的燃烧效率以及NO_x原始排放,研究气化飞灰的预热特性、预热后的高温气固混合燃料的燃烧特性和NO_x排放特性。结果表明,预热燃烧锅炉可以燃用挥发分3%的气化飞灰,锅炉运行稳定,气化飞灰燃烧效率可达98%以上,NO_x原始排放浓度最低可达261.94 mg/m~3,经脱硝处理能达到超低排放。预热燃烧锅炉实现了气化飞灰的高效低氮燃烧,证明了预热燃烧技术在超低挥发分燃料处理方面的可行性和技术先进性。     

350 MW大型循环流化床锅炉SO2和NOx超低排放运行特性研究

为探究循环流化床锅炉在燃用非设计煤种时脱硫脱硝系统的运行情况,并对其进行经济性分析,以某350 MW超临界循环流化床锅炉(CFB)为研究对象,采用炉内结合尾部半干法两级脱硫超低排放系统,通过实炉试验探究了在满足超低排放条件下,锅炉在燃用三种非设计煤种及三种不同负荷时炉内和尾部半干法脱硫系统的运行情况,并基于自行构建的经济性分析模型,从脱硫脱硝运行费用角度分析了不同条件下满足超低排放时机组的经济性。结果表明：在入炉煤硫含量远高于设计值的情况下,CFB锅炉采用炉内脱硫结合尾部半干法脱硫的超低SO₂排放技术,仍可稳定满足超低排放要求,具有显著优势,通过合理控制炉内脱硫程度(即改变锅炉出口SO₂质量浓度)存在最佳的系统运行经济性;煤种硫含量的变化直接影响着系统的经济运行方式,在硫质量分数分别为0.82%,1.21%,1.62%时,调整锅炉出口SO₂质量浓度分别为1 016 mg/m³,1 158 mg/m³,1 259 mg/m³时,系统的运行经济性最好;锅炉燃用...     

高温水冷分离低速循环流化床锅炉的设计与发展

循环流化床燃烧技术是在鼓泡床技术上发展起来的一种新的燃烧技术，循环流化床锅炉(CFB)亦被称为第二代沸腾炉。它克服了鼓泡床沸腾炉燃烧效率低和磨损严重等缺点，增加了物料循环系统。由于CFB具有燃料适用性广、负荷调整范围大、在炉内加石灰石可直接脱硫和低温燃烧降低NOx的排放等优点，近些年来得到了迅猛发展。     

钙基脱硫剂对循环流化床NOx排放影响研究进展

近年来提出的燃煤电厂大气污染物超低排放标准对CFB锅炉的污染物治理提出了更高的要求。为解耦CFB锅炉高效脱硫和低NO_x排放之间的矛盾,需要更加深入了解钙基脱硫剂对含氮反应的影响。目前普遍认为,石灰石脱硫和NO_x排放2个过程,通过各含钙化合物相互转化和对含氮反应选择性催化构成一个整体,而影响其中任一环节的因素都可能使最终NO_x排放量发生变化。笔者围绕CFB燃烧条件下NO_x基本反应,各含钙化合物间相互转化规律和表面选择性含氮催化反应性,以及烟气组分、温度和配风等影响因素,阐述了钙基脱硫的影响。通常,投放钙基脱硫剂会导致NO_x排放量升高,N_2O排放量降低,这是多方面因素共同作用的结果,如CaO催化挥发分氮氧化生成NO、促进CO等还原性气体氧化消耗、促进N_2O分解等。而脱硫产物CaSO_4及CaS等也对NO还原表现出明显的催化活性,实践发现基于钙基脱硫和喷氨脱硝的同步脱硫脱硝技术是可行的。未来还需进一步定量研究石灰石脱硫与NO_x排放之间的相互作用规律,并在此基础上开发一体化脱硫脱硝技术,以期实现CFB锅炉NO_x和SO_2的双超低排放。     

提高CFB锅炉炉内脱硫效率的试验研究

为了提高CFB锅炉脱硫效率,以宁夏国华宁东发电有限公司330MW CFB锅炉炉内脱硫系统为试验对象进行了研究。发现影响脱硫效率的主要因素有CFB锅炉运行床温、上下二次风配比、床压、石灰石粒度、石灰石品质等。通过优化调整,在降低20%～40%石灰石耗量的基础上,脱硫效率可达96%,SO2排放质量浓度可控制在100 mg/m3以内。试验研究表明,CFB锅炉采用炉内脱硫,SO2排放浓度满足最新环保标准要求。     

烟气干法脱硫脱硝协同工艺研究

介绍了一种基于粉体催化剂的干法脱硫脱硝协同新工艺,经测试发现,该催化剂在实验室的模拟烟气环境下对SO_2和NO_x具有良好的协同脱除效应,并且脱除效率较高;目前,该工艺已成功应用于多个实际工业锅炉的烟气净化,处理后的烟气中SO_2和NO_x含量符合超低排放标准。     

燃煤流化床锅炉炉内脱硫工业化技术研究

采用石灰石作为燃煤循环流化床锅炉炉内脱硫剂,当石灰石粒径为1.5~2.0 mm,流化床锅炉炉内钙硫摩尔比为2.7,床温为880℃时,尾气中的SO_2排放浓度为173 mg/m~3,无需进行锅炉尾气二次脱硫即可满足《锅炉大气污染物排放标准》要求,同时,炉内脱硫反应对锅炉效率的影响甚微,锅炉运行综合经济及环保效益最佳。     

干法脱硫工艺中方形分离器的应用

针对方形分离器在循环流化床锅炉干法脱硫工艺应用中存在的灰分逸出率高、脱硫剂用量大、脱硫效率低等问题,采用控制脱硫用石灰石品质、添加位置和输送方式等措施,同时对锅炉运行参数进行优化,解决了方形分离器在循环流化床锅炉干法脱硫工艺中脱硫效率低的问题,实现了SO_2达标排放,为完善方形分离器在干法脱硫技术中的应用提供了借鉴。     

循环流化床锅炉超低氮氧化物排放理论与实践

循环流化床(CFB)能够燃用低热值燃料,在我国广泛应用。其重要优势是无成本的低氮氧化物(NOx)原始排放,这是缘于CFB较低且均匀的燃烧温度及其固有的燃烧还原性气氛。随着中国燃煤电站污染排放要求日益严格,CFB燃烧原始NOx排放浓度超过了排放限制的最新要求。笔者理论分析了CFB燃烧过程,根据CFB燃烧条件下NOx生成与还原的途径,认为可以通过气固流态的优化调控NOx生成与还原反应,进一步降低NOx的原始排放。进而提出流态优化的工程实现途径:提高床质量、减少粗颗粒床存量、增加循环量。详细讨论了该技术路线的基本原理:床质量提高、粗颗粒床存量减少以及循环量增加,可显著强化燃烧过程中的密相区和稀相区的还原性气氛、减少NOx生成,并在稀相区乃至分离器中加强对生成的NOx的还原,配合合理的床温和风配比,使CFB锅炉在不采用烟气脱硝条件下,实现NOx低于50 mg/m3。该技术设想的关键点经实验室验证后,在150、260和560t/h CFB锅炉上进行了工程实践。运行效果表明,通过流态优化后,NOx排放显著下降,可达到NOx原始超低排放;同时,未见由此导致的燃烧效率显著降低;这些原始超低排放工程案例涵盖了烟煤、贫煤和无烟煤。通过流态设计优化降低NOx排放浓度的技术路线为CFB锅炉NOx控制提供了一条新途径。     

循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫的问题及处理

1 CFB锅炉的脱硫原理理论上,通过向炉内直接添加石灰石粉固硫来控制SO2排放是循环流化床(CFB)锅炉最适宜的脱硫方法。炉内喷钙脱硫具有初始投资低、运行成本低、燃烧与脱硫同时进行、没有副产品和二次污染、操作简易、管理方便等优点。投入炉内的石灰石在高温条件下煅烧发生分解反应生成氧化钙,然后在炉内850℃温度下,CaO、SO2和O2反应生成CaSO4,相关的化学反应方     

循环流化床锅炉半干法脱硫装置运行问题分析及改造

介绍循环流化床锅炉半干法脱硫装置运行情况,分析运行期间遇到的故障和原因,优化脱硫运行工况,进行技术改造,节约运行成本,实现循环流化床锅炉烟气SO_2浓度稳定、长周期超低排放。     

我国超低排放循环流化床锅炉技术获突破

正近日,一项燃煤锅炉超低排放技术通过了由中国机械工业联合会组织的科技成果鉴定。这项成果名为"基于炉内脱硫和低氮燃烧的超低排放循环流化床锅炉技术",由太原锅炉集团和清华大学岳光溪院士团队合作研发。该技术主要针对中小容量循环流化床锅炉,通过炉内高效脱硫和低氮燃烧,使锅炉出口烟气中的二氧化硫和氮氧化物排放直接达到国家超低排放标准。     

循环流化床锅炉流态重构节能超低排放技术应用小结

如何协调并解决炉内高效深度脱硫、燃烧过程深度低氮排放、燃料充分燃烧和锅炉保持较高热效率之间的矛盾,一直以来都是困扰循环流化床技术持续发展的一个课题,因此循环流化床锅炉(CFB)深度低氮燃烧技术一直没有形成很统一的概念和具体的技术改造措施。而如今,太原锅炉集团与清华大学合作研发的循环流化床锅炉流态重构节能超低排放技术,有效地解决了这一问题。兖矿国宏化工有限公司2台130 t/h循环流化床锅炉的应用实践表明,循环流化床锅炉采用流态重构节能超低排放技术进行技改后,与常规循环流化床锅炉相比,在运行的经济性、可靠性、环保性等方面优势突出,具有推广价值。     

纯煤矸石燃烧循环流化床锅炉的开发及运行

通过热重分析研究了某超低热值煤矸石的燃烧特性,并模型预测了煤矸石在循环流化床(CFB)炉内的燃尽时间和停留时间;据此开发了燃用超低热值煤矸石的40 t/h CFB锅炉,设计采用了大布风板、高效分离器、较高的床温和较低的流化速度;3 a多运行实践表明,其状况良好,当燃料热值在4.187～5.443 MJ/kg范围内时,锅炉均能稳定燃烧并保证出力,排烟温度120～130℃,分离器出口处烟气含氧量为3%～5%,底渣可燃物含量低于1%,飞灰可燃物含量低于2%,实测锅炉热效率达到了80.05%;通过提高二次风喷口高度,采用低过量空气系数,NO_x原始排放浓度低于100 mg/m~3,在旋风分离器入口喷入少量尿素溶液可实现NO_x超低排放。     

高含水菌渣流化床燃烧NO_x、SO_2排放特性

采用流化床反应器,研究了高含水抗生素菌渣直接燃烧的NO_x、SO_2排放特性。结果表明,增加过量空气系数,NO_x排放浓度升高,SO_2排放浓度降低;升高燃烧温度,NO_x及SO_2排放浓度均升高;随着燃料含水率的增加,NO_x及SO_2排放浓度均呈现先降低后升高的趋势。空气分级燃烧能有效降低NO_x排放,二次风率增加,NO_x排放浓度显著降低;当二次风率为3/7时,NO_x排放浓度较传统燃烧降低50%。添加CaCO_3进行炉内脱硫,实验结果显示:随钙硫摩尔比(Ca/S)增加,SO_2排放浓度下降,当Ca/S=3时,SO_2排放浓度降低到25 mg·m~(-3)以下,脱硫效率超过99%。     

低温静置式烟气净化脱硫脱硝试验研究

对兖矿某单位20 t/h链条排炉,采用尾部静置式低温烟气脱硫脱硝技术进行了超低排放改造,试验研究了烟气温度、停留时间、SO_2排放量等因素对其脱硫脱硝效率的影响。结果表明:在烟气温度100～150℃,通过SO_2原始排放量和脱硫剂匹配,烟气在装置内停留时间大于10 s等条件下,低温烟气净化装置脱硫效率和脱硝效率分别可达到90%和60%以上,可以满足燃煤链条排炉污染物达到超低排放的要求。