CFB锅炉燃烧福建无烟煤低排污运行的工业型试验

在一台 75t/h的工业循环流化床锅炉进行试验 ,测试过量空气系数、二次风率和煤种变化对燃用福建无烟煤的循环流化床锅炉运行中NOx、SO2 、C0等污染物排放及飞灰燃烬度的影响 ,结果表明 ,在一定的过量空气范围内随过量空气系数的增大 ,NOx 的排放浓度降低 ;CO的排放浓度降低 ;飞灰含碳量显著减少 ;SO2 的排放浓度减少并趋于稳定 ,在一定范围内提高过量空气系数对于以福建无烟煤为燃料的CFB锅炉的炉内自脱硫燃烧有正面作用。当α不变时 ,氮氧化物的排放浓度随二次风率的增加而降低 ;可能存在有最佳二次风率 ,使得燃料氮的转化率最低     

CFB锅炉燃烧福建无烟煤低排污运行的工业型试验

在一台75t／h的工业循环流化床锅炉进行试验，测试过量空气系数、二次风率和煤种变化对燃用福建无烟煤的循环流化床锅炉运行中NOx、SO2、C0等污染物排放及飞灰燃烬度的影响，结果表明，在一定的过量空气范围内随过量空气系数的增大，NOx的排放浓度降低；CO的排放浓度降低；飞灰含碳量显著减少；SO2的排放浓度减少并趋于稳定，在一定范围内提高过量空气系数对于以福建无烟煤为燃料的CFB锅炉的炉内自脱硫燃烧有正面作用。当a不变时，氮氧化物的排放浓度随二次风率的增加而降低；可能存在有最佳二次风率，使得燃料氮的转化率最低。     

循环流化床中石油焦与煤混合燃烧SO2排放特性研究

在一座0．5MW1循环流化床热态试验装置上进行了石油焦与煤混合燃烧试验，研究了烟气中SO2的排放特性．对于石油焦与煤不同燃料配比，不同锅炉运行参数，如过量空气系数、床温、一次风率、Ca／S比等对烟气中SO2排放浓度的影响规律进行了研究．试验表明：对不同配比的燃料，随过量空气系数和一次风率的增大，SO2排放浓度降低；对于床温有一最佳温度，其SO2排放浓度最低；随Ca／S增大，SO2排放浓度降低。     

掺烧石油焦410t_h循环流化床锅炉NO_x排放特性研究

在掺烧石油焦的410 t/h循环流化床锅炉上就运行参数对NOx排放特性的影响进行了试验研究,阐述了燃用烟煤、70％烟煤 30％石油焦和50％无烟煤 50％石油焦等3种不同燃料时,NOx排放浓度随温度、过量空气系数、一次风率和钙硫比等参数变化而改变的规律.结果表明,燃用不同燃料,NOx排放浓度与其挥发分含量呈正相关关系;随温度的提高,NOx排放浓度增大;炉膛气氛对NOx排放浓度影响巨大,随过量空气系数和一次风率增大,NOx排放浓度增大;随钙硫摩尔比增大,NOx排放浓度减小.试验结果对掺烧石油焦的循环流化床锅炉运行具有参考作用.     

石化污泥与煤流化床混烧SO_2的排放特性

在一座热输入量为0.2 MW的循环流化床试验台上进行了石化污泥与煤的混烧试验,重点考察了质量掺混比、空气过剩系数、二次风率、Ca/S摩尔比、床温等因素对SO2排放的影响.试验结果表明,随着质量掺混比或者空气过剩系数的增加,SO2的排放质量浓度均呈下降趋势;在空气过剩系数保持不变的条件下,随着二次风率的增加,SO2排放浓度上升;脱硫剂石灰石的添加能有效降低SO2的排放,且SO2的排放浓度随着Ca/S摩尔比的增大而显著下降;随着床层温度的升高,SO2的排放质量浓度呈先下降后土升趋势,存在一个最佳脱硫区.     

循环流化床中谷壳与煤共燃降低SO2排放实验研究

在循环流化床实验台上,对谷壳与煤共燃降低SO2的排放进行了实验,着重研究了床温、过量空气系数对SO2生成特性的影响.实验表明：谷壳与煤共燃能够降低煤燃烧的SO2生成量50%以上;加入谷壳的比例存在一个最佳范围,不超过30%;共燃时SO2的生成量随床温的升高而增加,SO2的减排率随床温的升高呈起伏变化,温度为850℃时减排率最大;共燃时过量空气系数变化对SO2的生成量无显著影响.     

稻壳循环流化床燃烧特性研究

在一座循环流化床燃烧试验装置上进行了稻壳的燃烧试验.通过热重分析得到稻壳的着火特性.试验发现:稻壳在流化床燃烧中,飞灰含碳量较高,燃烧效率低于预期值.试验得到了二次风率、空气过剩系数、床温和一次风量等对飞灰含碳量的影响规律.结果表明,在空气过剩系数保持不变的条件下,随着二次风率的增加,飞灰含碳量呈下降趋势;随着空气过剩系数的增加,飞灰含碳量先减小后增大,存在一最佳值,使得飞灰含碳量最小;随着床温的增加,飞灰含碳量逐渐减小;随着一次风量的增加,飞灰含碳量呈上升趋势.     

生物质与城市生活垃圾混烧特性的实验研究

针对城市生活垃圾与煤混烧发电方法经济效益较差的缺点,建立了生物质与城市生活垃圾混烧实验系统,测试了系统设计和运行中主要可控参数对炉膛温度和燃料燃烧效率的影响。结果表明:炉膛温度随一次风率和掺混质量百分含量的增大而增大,随过量空气系数的增大而降低;燃料燃烧效率随一次风率和掺混质量百分含量的增大而增大,随过量空气系数的增大,先增大后减小;当过量空气系数为1.7、掺混质量百分含量为15%、一次风率为75%时,炉膛温度为880℃,燃料燃烧效率为97.4%。     

一次风率及循环废气率变化对燃油锅炉运行中氮氧化物生成的影响

研究空气分级和废气循环燃烧等方式对油燃烧中NOx 生成的影响。实验发现 :分级燃烧对于燃料氮的转化有抑制作用 ,而且对含氮量较高的油燃料效果较明显 ,不论燃烧器功率如何 ,降低一次风率总使得NOx 的生成量减少 ;当一次风率占总过量空气系数的 50 %左右时 ,燃料氮的转化率存在一个最小值 ,而后随着一次风率的提高而增大并趋于一常数 ;增加废气循环率能降低油燃烧中NOx 的生成量 ,而且对于含氮量较低的油效果较明显 ,随着废气循环率增加 ,NOx 生成量的降幅趋缓并带来火焰稳定问题 ,因此存在有一个最佳废气循环率 ;废气循环燃烧会增大燃料氮的转化率 ,而且在一次风率较小情况下表现明显     

循环流化床中心二次风的设计及实验研究

介绍了在炉膛中央设置水平布置杆式二次风和竖直布置柱式二次风两种结构。在冷态循环流化床上,研究了中心二次风的布置形式和布置高度,以及二次风率对床内沿高度方向的颗粒浓度分布的影响,并与同样高度的常规壁面二次风进行了对比。实验发现,空气分级后二次风下方的颗粒浓度随二次风率的提高而增大。二次风高度的增加伴随着底部密相区向上延伸。几种二次风布置形式中,水平杆式二次风结构布置时底部浓度最大。通过对射流的示踪发现,在高二次风速时中心二次风扩散到壁面区域,而在中心区域则缺少二次风气体,这不利于对中心区域的氧气补充。而水平杆式中心二次风射流在横向动量的作用下,射流进入床内时发生偏转,能够在床内形成较大的扩散面。另外,还讨论了中心二次风进一步在实际循环流化床锅炉中的应用所需要注意和解决的问题。     

循环流化床锅炉低氮燃烧的CPFD数值模拟

针对某75 t/h循环流化床锅炉炉膛出口NOx排放超标问题进行分析探讨,以合理的低氮燃烧控制技术为主,辅以SNCR烟气脱硝技术,争取达到NO x超净排放要求。采用CPFD计算方法对循环流化床锅炉炉膛内的气固流动和燃烧特性进行数值模拟,运用低过量空气燃烧法和空气分级技术对锅炉进行低氮燃烧控制,研究一、二次风配比、二次风射流、过量空气系数、循环倍率和颗粒粒径等因素对炉内燃烧及NO x排放的影响。结果表明:通过低氮燃烧控制后,炉内速度场和温度场分布均匀,炉膛出口处烟气流速增加,炉膛平均烟温和出口氧浓度降低,还原性气体CO浓度和优化前基本相同,炉膛出口NOx浓度降低,减排效果显著,为以后的锅炉运行提供实际指导经验。     

生物质链条炉床层燃烧建模及一次风影响分析

基于多孔介质非热平衡的方法,考虑了床层高度的变化及颗粒内部温度梯度的影响,建立了一维非稳态燃烧模型来模拟炉排上移动床层的生物质燃烧。模拟计算结果与实验值对比分析表明,总体上数值计算结果与实验数据吻合较好。通过对不同一次风参数下床层燃烧的模拟结果分析得到,随着一次风风量的增加,床层剩余质量先减小后增大;在燃烧前期,床层出口气体温度上升速度减慢,挥发分析出速率降低,焦炭燃烧速率增大;在燃烧中期,床层出口气体温度先上升后下降,焦炭燃烧速率下降。一次风风温相比于一次风风量对床层燃烧影响较小,增大一次风风温可以提高挥发分析出速率,降低床层出口气体温度和床层剩余质量。     

SG-475/13.9-M567型CFB锅炉运行特性分析

CFB锅炉的燃烧是个多种因素影响的复杂过程,通过在SG-475/13.9-M567型CFB锅炉上分别以3种煤种进行不同负荷变工况的锅炉热效率试验,总结得出负荷、煤质是影响循环流化床锅炉热效率的主要因素,同时过量空气系数、一次风率、床压、床温等运行参数对CFB锅炉热效率在一定范围内具有可调性,可据此指导的负荷分配以及CFB锅炉的燃煤调配、燃烧调整,以期获得良好的经济性,并为其他CFB锅炉运行提供借鉴。     

Combustion characteristics of cotton stalk in FBC

The present work reports studies on the mixing and combustion characteristics of cotton stalk with 10–100 mm in length in FBC. Experiments on a cold model show that cotton stalk cannot fluidize, and adding bed material can improve the fluidization condition. Cotton stalk can mix well with 0.6–1 mm alumina at fluidization number N = 3–7. However, when the fluidization number is higher more than 7, the mixing bed will exist a little segregation comparing with N = 3–7. Thermogravimetric experiments show that cotton stalk can be ignited easily at a lower temperature, and its devolatilization and combustion are quick. Fluidized-bed combustion of cotton stalk was tested in a 0.2 MW_th test facility. According to the temperature distribution along the bed height, when the primary and secondary air is adapted cotton stalk can be burned stably in the fluidized bed. During pure cotton stalk combustion tests, silica sand and alumina are used as bed material to compare their agglomeration characteristics. SEM/EDX analysis on agglomerate samples after combustion about 38 h suggests that the high alkali metals content causes the formation of the coating around silica sand particles. The coating consists of compounds with low-melting temperature results in agglomeration of silica sand particles. By contrast, alumina is difficult to react with alkali metals from biomass ash, and the agglomeration of alumina was not found at 910 °C. It is found that alumina is more favorable than silica sand particle for use in a fluidized bed in cotton stalk combustion.     

秸秆涡旋燃烧颗粒排放特性影响研究

利用颗粒物分级采样及烟气实时监测技术,研究稻草在涡旋燃烧炉燃烧时燃烧温度、一二次风配比、过量空气系数等参数对飞灰颗粒排放特性的影响。实验表明稻草燃烧产生的亚微米颗粒PM1及微细颗粒PM1-2.5主要由KCl和K2SO4组成。提高燃烧温度、增大一二次风配比将增加PM1排放浓度。试验中随着一二次风配比的增大或燃烧过量空气系数的增大,不同粒径颗粒的S/Cl摩尔比将增大,而适当的燃烧过量空气系数有利于减少PM和CO排放。     

Suspension-to-wall heat transfer in a 12-MWth circulating fluidized-bed combustor

An experimental investigation was carried out to study the effects of operating parameters on the local suspension-to-wall heat transfer in the combustor of a 12-MW_th circulating fluidized-bed (CFB) boiler. The heat transfer coefficients were measured with a conduction-type heat flux meter at five different vertical levels. The measurements covered a range of superficial gas velocities from 4 to 6 m/s, a bulk bed temperature from 800 to 850 °C and a suspension density from 6 to 70 kg/m³ for 270-μm silica sand particles. The heat transfer coefficient for the membrane wall in the combustion chamber of the CFB boiler was in the range of 100 to 180 W/m² K for the range of operating conditions employed in this work. The heat transfer coefficient decreased with increasing height and increased with increasing bulk bed temperature, superficial gas velocity and suspension density. Based on the experimental data, a simple correlation is proposed for predicting the suspension-to-membrane wall heat transfer coefficient. The results were analysed and compared with the experimental data of other workers.     

稻壳在循环流化床中燃烧现象的分析

为了研究稻壳在循环流化床中的燃烧特性，在生物质循环流化床试验台上对稻壳进行了燃烧试验。通过对试验过程中各测点温度及压力变化的分析，探讨了二次风和循环回料对稻壳在循环流化床燃烧炉内燃烧过程的影响。试验结果表明：二次风可以促进挥发分在稀相区的燃烧，对提升稀相区的温度作用明显；正常循环回料使得温度沿炉膛高度均匀分布。所得结论对生物质循环流化床的试验研究及实际运行有一定的参考意义。     

A study on the effects of operational parameters on bed-to-wall heat transfer

In this study the effects of operational parameters on bed-to-wall heat transfer in CFBs are investigated such as solids volume fraction, particle diameter, suspension density, solid circulation rate. Based on a previously developed 2D CFB model, a modified cluster renewal model is used in this investigation. The model uses the particle-based approach (PBA) and integrates the hydrodynamics and combustion aspects. The study is also validated with experimental data. As a result of this study, it is observed that the bed-to-wall heat transfer coefficients are strongly dependent on particle diameter and solids concentration at the riser wall. The smaller particles result in higher heat transfer coefficients than larger particles for the same solids volume fraction values. The heat transfer coefficient increases with suspension density. However, at a constant suspension density, the superficial velocity does not have a significant influence on the heat transfer coefficient. PBA is satisfactorily adapted to cluster renewal model so that to define the bed-to-wall heat transfer mechanisms for the upper zone.