我国低挥发分煤燃烧技术的发展

较全面地总结和评述了我国低挥发分煤燃烧技术的发展,指出“W”型火焰锅炉的大致适用范围是Vdaf=10%～15%的较难着火燃尽的贫煤,其中属中等着火性煤仍可采用常规燃烧方式;应避免特性相差很大或不同煤种的混烧,若不得不掺烧时,应特别注意燃烧系统及其相关设备的设计和运行调试.认为当前应强化低挥发分煤的不同燃烧技术的研究,着重“W”型火焰锅炉的完善化、不同煤种混烧和液态排渣炉低NOx燃烧技术的研究,以适应低挥发分煤燃烧的不同需求.     

提高大型低挥发分煤锅炉运行经济性研究

为提高大型低挥发分煤锅炉运行经济性,通过在不同炉型上实炉试验研究,提出煤粉细度是影响低挥发分煤锅炉飞灰可燃物的主要因素之一,采用极细煤粉燃烧是提高低挥发分煤锅炉运行经济性的主要途径,由此带来的收益远比制粉系统运行成本的增加要大,运行经济性提高。研究成果可在燃用低挥发分煤的在役电厂及新建电厂中推广。     

低挥发分煤种与W型火焰锅炉

根据西安热工研究院有限公司对我国低挥发分煤种燃烧特性的研究成果及对现役W型火焰锅炉运行实绩的调研分析,认为燃用低挥发分煤种的W型火焰锅炉飞灰可燃物偏高的主要原因是对低挥发分煤种的着火和燃尽特性认识不足,设计煤粉细度偏粗;炉膛参数选取失当,炉膛偏小。对此提出了深入了解设计煤种特性、审慎选择燃烧方式、准确选择炉膛特性参数、合理选择煤粉细度,以及适当加大磨煤机出力裕度等建议和相应的技术对策。     

低挥发分煤锅炉燃烧设备选型

低挥发分煤的着火与燃尽是这种锅炉燃烧设备设计选型的首要问题,分析了低挥发分煤的着火与燃尽特性,探讨了强化燃烧与燃尽的技术措施;研究切圆燃烧、墙式燃烧和双拱燃烧对低挥发分煤的适应性;统计分析国内燃用低挥发分煤的切圆、墙式和双拱锅炉的主要设计参数,提出了锅炉炉膛的热力特性参数推荐值。对于锅炉炉型和燃烧系统的匹配问题,推荐出当采用不同的挥发分煤种时,应采用的燃烧系统及炉型。     

挥发分含量对典型烟煤燃烧的气体产物析出特性影响研究

采用烟煤启动是W锅炉在“以煤代油,少油点火”方针下降低启动燃料消耗量的典型途径,然而相较于无烟煤燃料,烟煤中较高的挥发分含量对制粉系统的安全性将产生较大的影响,其显著依赖于燃料着火特性和可燃气体析出特性。鉴于此,选取了3种挥发分含量差异较大的烟煤(霍林河煤、平顶山煤、合山煤),在TG-FTIR上进行燃烧实验,探究挥发分含量对烟煤燃烧的气体产物生成特性的影响。结果显示霍林河煤的挥发分含量最高,析出挥发分的温度比较低,并伴随着显著的CO₂、CO和CH₄的生成。由此可见,挥发分含量能显著影响烟煤燃烧失重特性和产物生成特性,是制粉系统安全性评估的重要考量因素。     

W型火焰锅炉煤种适应性及防结焦研究

以阳城电厂W型火焰锅炉为例,进行了不同煤种、不同无烟煤和烟煤掺配的燃烧试验,对锅炉燃烧的稳定性、锅炉结焦特性、制粉系统安全性、锅炉飞灰可燃物含量、制粉系统单耗以及锅炉大气污染物排放情况进行了分析。W型火焰锅炉掺烧烟煤可以提高锅炉燃烧的稳定性和经济性,降低锅炉NOx的排放;未进行防结焦改造的锅炉,通过掺烧挥发份相对较低的贫煤或控制烟煤比例在30%以下,可以保证锅炉运行的安全性。针对锅炉结焦问题,从结焦部位及原因进行了分析,提出了防结焦的技术措施,实际应用表明效果良好。     

三菱CUF无烟煤锅炉设计介绍

继300MW 贫煤锅炉顺利投运后,三菱重工又推出350 MW CUF 无烟煤锅炉设计,采用“水平旋转环 U 焰燃烧方式”和 PM 燃烧器直吹式燃烧制粉系统。试验研究表明 CUF 炉适于燃烧无烟煤,燃烧性能优于“四角切向”和“W 火焰”燃烧锅炉。     

中速磨直吹式制粉系统磨制高挥发分煤爆燃原因及对策

电厂锅炉燃烧高挥发分煤时,制粉系统易出现爆燃的安全问题。以中速磨煤机直吹式制粉系统为例,结合实际案例对制粉系统爆燃的原因进行分析,提出燃用高挥发分煤具体有效的控制措施,在机组直接掺烧印尼煤和俄罗斯煤期间,保证了机组安全运行。     

东方-FW W型火焰炉燃烧技术及其应用效果

论述了燃烧无烟煤的不同W型火焰锅炉所采取的措施、不同炉型的设计比较,以及国内第一套燃烧纯无烟煤的、使用美国F·W公司技术制造的W型火焰锅炉及双磨直吹式制粉系统在阳泉第二发电厂2×300 MW机组上的实践经验和运行效果.     

W型火焰锅炉燃烧室三维冷态流场的数值计算

采用k-ε双方程湍流模型、幂函数差分格式、非均匀交错网格系统和SIMPLER算法,对W型火焰锅炉燃烧室三维冷态流场进行了数值计算,给出了典型截面的流场图和速度分布图,揭示了W型火焰锅炉燃烧室内流动的主要物理特性,探讨了W型火焰锅炉燃烧室在燃烧低挥发分无烟煤时,在煤粉燃尽、煤粉点燃和低负荷稳燃等方面的机理,计算结果能反映炉内流动的基本特征,在工程上具有一定的参考价值。     

俄国大型(500 MW)燃用高灰分煤电站锅炉的设计特点及运行特性

综述俄国当代大型（500MW）烧高灰分煤锅炉的开发应用和运行改进经验。分析了该型炉燃烧、制粉等关键设备的改进效果,探讨了配锤击磨、MPS中速磨制粉系统、炉膛和燃烧设备、燃烧系统经济性及降低NOx排放等技术。     

少投磨煤机方式对锅炉运行的影响

分析了在满足负荷要求的情况下少投运1台磨煤机(简称少投磨煤机)对锅炉运行的影响.分析表明,少投磨煤机对切圆燃烧锅炉比较适宜;在制粉系统不掺冷风的运行状况下,墙式燃烧锅炉与拱式燃烧锅炉不适合采用;少投磨煤机方式在不影响炉膛水冷壁高温腐蚀及炉内结渣时方可采用.     

仓储式制粉系统四角切圆燃烧锅炉混煤掺烧方式探索

详细研究分析了我国火电厂四角切圆燃烧锅炉常见的燃烧系统布置方式及中间储仓式制粉系统结构特点,结合混煤掺烧理论与实践研究结果,提出了适用于不同制粉系统与燃烧系统的一系列混煤掺烧方法,并在湖南省多家火电厂开展了应用实践,取得了较好的实际效果,可供同类型电站锅炉混煤掺烧时参考。     

低挥发分水煤浆燃烧特性及其在燃油锅炉上的应用

通过热重分析研究对比了一种精煤水煤浆和一种低 挥发分水煤浆的燃烧特性。结果表明,精煤水煤浆样品的着火和燃尽温度均低于低挥发分水煤浆,其着火、稳燃综合指数Rw高于低挥发分水煤浆。利用220 t/h燃油改水煤浆锅炉试烧该低挥发分水煤浆样品,得到炉内温度、火焰黑度分布规律以及排烟成分特征,发现主要运行参数基本达到设计 燃料数值,能够满足锅炉和机组运行要求,但锅炉燃烧效率和热效率均比设计值低。可通过调风等措施提高锅炉效率。燃料燃烧特性的热重分析结果与实际锅炉燃烧测试结果较吻合,为大型电站锅炉燃用低挥发分类水煤浆提供了借鉴和参考。     

烟煤锅炉掺烧褐煤时干燥剂的计算选取

针对烟煤锅炉掺烧褐煤受到制粉系统制约的问题,阐述了某电厂300 MW机组HG - 1025/17.5 - YM36型锅炉的主要设计参数和燃料特性,计算了在不同褐煤掺烧比例以及不同干燥方式下的制粉系统热平衡,分析比较了4种干燥方式对制粉系统的影响,确定了以“热风+冷风”为合理的干燥方式,通过计算得到了不同磨煤机组合下褐煤掺烧比例及锅炉最大负荷,褐煤掺烧经济性分析结果证明了机组掺烧褐煤的可行性.     

大港发电厂制粉系统防爆改造及运行措施

针对大港发电厂3、4号锅炉制粉系统着火和爆炸事故，从设备改造和运行两方面提出了一些具体的防爆措施。实施后，锅炉制粉系统运行稳定，未再发生任何事故。     

220 t/h锅炉燃烧低挥发分水煤浆结渣特性的试验研究

低挥发分水煤浆比精煤水煤浆在价格上有明显的优势,在锅炉上燃用水煤浆除考虑着火和燃烧稳定性外,结渣特性是另一重要的影响锅炉安全经济运行的因素。文中就大型锅炉燃烧低挥发分水煤浆,利用硅碳棒进行结渣试验,采用单一结渣指标,通过对渣层厚度、沉积量和沉积速率的变化分析及X–射线衍射图谱和扫描电镜分析,模糊综合评判模型,获得低挥发分水煤浆燃烧结渣特性。结果表明,低挥发分水煤浆的结渣情况在可接受的范围内。     

直吹式制粉系统设计中存在的问题与对策

湖南省现有21台直吹式制粉系统锅炉,运行中普遍存在送粉通道易堵塞、煤粉粗、制粉系统出力低、制粉单耗高、煤仓易堵煤、燃烧稳定性差、燃烧效率低等一系列问题。分析了直吹式制粉系统设计方面存在的不足,如设备设计裕量偏小、分离器选型适应性差、一次风管布置不合理等。提出并实施了混煤掺烧、改善燃用煤种、分离器改造、一次风管优化布置等措施,确保了锅炉燃烧的稳定性与经济性,明确了直吹式制粉系统设计煤粉细度必须按掺混煤种挥发分最低煤种选取、推荐采用轴向双挡板粗粉分离器。     

大容量褐煤锅炉燃烧系统优化设计

针对国家“九五”重点科技攻关项目（96－A19－01）的要求,以褐煤锅炉燃烧系统计理论为基础,结合我国褐煤特点及长期以来褐煤锅炉的设计和运行经验,以及以往阶段对褐煤燃烧和褐煤锅炉所进行了大量科研工作的成果及双辽电厂300MW锅炉的设计经验、运行业绩,全面阐述了大容量褐煤锅炉燃烧系统优化设计的一般原则和方法。