准东煤锅炉低氮燃烧器改造后NOx排放特性试验研究

通过试验测试和理论分析,对带SOFA风的准东煤锅炉NOx生成特性进行了研究,获得了过量空气系数、制粉系统运行方式、分离燃尽风量、锅炉负荷等与NOx生成的关系,分析了氮燃烧器的运行对锅炉安全和经济性的影响。在保证准东煤锅炉安全和经济运行的前提下,提出了低NOx优化运行的原则,可为锅炉低氮燃烧运行和脱硝改造提供参考。     

煤全组分分离工艺中溶剂循环优化研究

 摘要 为了研究煤全组分分离工艺中溶剂循环优化问题,采用新鲜NMP溶剂、精馏塔釜液NMP和减压蒸馏回收NMP溶剂分别与CS2按体积比1：1的比例配成混合溶剂,同时使用反萃取剂,对淮北童亭煤进行了温和条件下的萃取反萃取实验研究,分别制得了相应的萃余煤组分、精煤组分、沥青质组分和轻质组分四大族组分,对各族组分的产率和FTIR特征吸收峰进行了对比研究。结果表明：原煤经三种溶剂三级萃取后总产率以新鲜NMP溶剂>精馏塔釜液NMP>减压回收NMP溶剂;三种溶剂萃取所得同一族组分组成结构彼此相似,脂肪族成分主要富集于沥青质组分,含氢键缔合的-OH（或-NH）及酚类组分主要富集于精煤组分,而含芳香族结构的成分和矿物质则主要富集于萃余煤组分中。精馏塔釜液NMP可直接作为循环溶剂使用,当其中的轻质组分积累到一定量后,提取部分塔釜液由减压蒸馏除去其中的轻质组分后再循环,以此实现溶剂的循环优化利用。在此基础上提出了煤全组分分离工艺技术路线。     

超临界锅炉劣质无烟煤燃烧NO x 释放特性的数值模拟

针对600 MW超临界W火焰锅炉,通过数值模拟的方法研究了煤粉浓度和燃烬风对劣质无烟煤燃烧NO x 释放特性的影响。结果表明,NO x 主要在煤粉燃烧前期距一次风喷口2~4 m处大量生成,选择合适的煤粉浓度,炉内NO x 最大值可下降16.5%;与常规浓度相比,高浓度煤粉燃烧可有效降低炉膛出口NO x 排放;燃烬风对炉内各物质含量及NO x 的生成影响显著,燃烬风率由6%增加到15%,炉膛出口NO x 排放量由756.0 mg/m 3 下降到502.9 mg/m 3。     

煤粉工业锅炉燃烧的数值模拟

为了更好地把握锅炉的性能,应用Fluent软件对某新型高效煤粉工业锅炉内的燃烧过程进行了三维数值模拟.采用非预混燃烧模型模拟化学反应过程,用P-1辐射模型计算辐射传热,用Realizable κ-ε湍流模型模拟气相运动,对固体颗粒相的求解采用随机轨道模型.模拟所得到的炉内温度场、离散相和连续相轨迹分布合理,温度场和实测值较为吻合.模拟结果表明,通过适当降低锅炉的负荷,能够进一步改善煤粉燃烧温度场分布.     

1 000 MW高效宽负荷率的超超临界锅炉开发

根据反平衡法对电站锅炉各项效率损失进行分析,潜力较大的是排烟损失和未完全燃烧损失,主要影响因素有过量空气系数、排烟温度、燃烧效率;1 000 MW高效宽负荷率超超临界煤粉锅炉的开发采用低过量空气系数设计理念,在炉膛选型、受热面布置、燃烧系统设计、降低锅炉漏风等方面采取措施。与传统设计相比,50% THA负荷下锅炉效率提升了0.96%。     

660 MW火电机组低氮燃烧优化及数值模拟研究

为探究660 MW火电机组低氮燃烧的实现方法,将空气分级燃烧技术应用于火电机组CFB锅炉的燃烧控制中,并分析空气分级燃烧的合理参数。经数值模拟分析发现,一、二次风配风比,上下二次风配风比以及二次风入射角度均会对NO浓度值产生不同程度的影响。研究所建立的分级燃烧策略可降低炉膛出口NO浓度30%以上。     

生物质/烟煤粉体燃料在空气分级燃烧下NO排放特性研究

为了对小型生物质/煤粉工业锅炉低氮燃烧提供理论指导,采用两段式滴管炉试验系统模拟粉体工业锅炉热态环境,研究了生物质与煤在不同配风燃烧方式下的NO排放特性,考察了掺混生物质种类、生物质质量掺混比、配风比、过量空气系数等因素对NO排放量、燃料氮转化率以及对燃烧效率的影响。结果表明:在分级配风和单级供风条件下,煤粉掺烧生物质粉都有助于降低燃料氮向NO的转化率。相对于单级供风,分级配风可以降低燃料氮向NO的转化率,且存在NO排放最低的最佳配风比。但分级配风对燃料燃尽有负面影响,分级配风对粉煤燃尽的影响程度要大于对生物质粉的影响程度。对于分级配风和单级供风,增加过量空气系数有助于各种燃料的燃尽,但各燃料氮转化率均随过量空气系数的增加而上升。     

Influence of constricted air distribution on NOx emissions in pulverized coal combustion boiler

This paper reports a field testing of full scale PCC (Pulverized Coal Combustion) boiler study into the influence of constricted air distribution on NOx emissions at unit 3 ( 125 MW power units, 420 t/h boiler) of Guixi power station, Jiangxi and puts forward the methads to decrease NOx emissions and the principle of boiler operation and regulation through analyzing NOx emissions state under real running condition. Based on boiler constdcted air distdbution, the expedment mainly tested the influence of primary air, excessive air, boiler load and milling sets (tertiary air) on NOx emissions and found its influence charactedstics. A degraded bituminous coal is simply adopted to avoid the test results from other factors.     

煤粉工业锅炉的耐压泄爆仓安全设计探讨

为保证煤粉燃料在粉仓内的安全、可靠存储并解决煤粉工业锅炉系统粉仓设计不完善问题,需提高泄压防爆装置设计的可行性。采用泄压面积计算及仓体抗爆安全设计,并结合实例对用于动力煤煤粉燃料的储仓防爆安全设计提出具体要求和建议,以达到规范化及标准化之目的。参照国内外相关规范并分析研究煤粉储仓的防爆设计方法可知,其关键之处为泄压防爆面积设计计算,若当1000 m 3煤粉储仓的仓体设计耐压强度为0.2 MPa时,计算所需的泄压面积为4.56 m 2,远小于非耐压仓体所需的泄压面积108.6 m 2。研究表明,实时填充CO 2或N 2的惰化保护仓以及设计耐压强度大于最大爆炸压力时全抗爆仓的安全性最高,但其存在实施困难与经济性差的问题,工程实践中宜采用耐压泄爆仓设计以保证设备安全,推荐仓体设计的耐压强度为(0.2~0.4)MPa;根据GB 12476《可燃性粉尘环境用电气设备》中对可燃性粉尘环境防爆区域划分及释放源的定义,对煤粉储仓的防爆区域划分提出了相应建议。     

工业燃气锅炉使用过程中煤炭使用量预测方法

为提升工业燃气锅炉使用过程中煤炭使用量预测的准确性与各种燃气锅炉的适用性,设计了一种工业燃气锅炉使用过程中煤炭使用量预测方法。工业燃气锅炉使用过程中,计算时间变化下焦化、烧结等工序实际用煤量的变化规律,构建工业燃气锅炉仿真模型,使用的仿真工具为Simulink。通过HP滤波法分解原始序列,以滤波序列为依据提取稳定成分,获取波动成分序列与长期趋势序列,解决样本末端问题。使用ARMA时间序列法实施工业燃气锅炉使用过程中煤炭使用量的建模预测,建模分为4步：第1步为序列分析,第2步为模型识别,第3步为参数估计,第4步为模型检验。通过实例分析实施设计方法的性能考察,对某钢铁企业的转炉、高炉以及焦炉分别进行煤炭使用量的预测实验。实验结果表明,高炉预测结果的整体平均绝对误差低于1.2%;焦炉预测结果的整体平均绝对误差低于0.7%;2种转炉煤炭使用量预测结果与实际结果的差异也较小,说明设计方法实用性很强。     

600 MW超临界W火焰锅炉无烟煤燃烧NOx释放规律研究

针对600 MW超临界W火焰锅炉,对炉内劣质无烟煤燃烧和NO x 释放规律进行数值模拟,研究了煤粉浓度、一次风速及前后墙配风方式对炉内NO x 释放规律的影响。结果表明：提高煤粉浓度可显著降低炉膛出口NO x 排放,在锅炉负荷允许范围内,与常规浓度相比,NO x 排放量可降低42%;合理选择前后拱一次风速可有效控制炉内NO x 生成,存在最佳一次风速;炉膛前后墙配风方式对炉内火焰对称性影响较大,而对NO x 生成量影响不大。     

留底煤掘进双巷布置大采高工作面巷间煤柱尺寸优化研究

确定巷间煤柱合理尺寸是保证留底煤掘进双巷布置大采高工作面安全、高产与高效的关键所在。以某矿122106大采高工作面沿底掘进胶运巷和辅运巷之间的护巷煤柱为工程背景,对工作面生产地质条件展开现场调研,同时原位测试巷道围岩地质力学参数。基于上述原始数据理论,估算出煤柱极限强度与合理的煤柱宽度范围,通过数值试验研究手段,分析初步选定宽度煤柱条件下,二次回采阶段巷道围岩及煤柱内部应力、位移和塑性破坏特征。结果表明:煤柱的极限强度为50.48 MPa,合理的煤柱宽度为19.24~29.28 m。煤柱宽度20 m时,煤柱内塑性区是2个独立的区域;当煤柱宽度达到一定程度后,接续面回采对上个工作面侧煤柱应力影响较小,主要是对本侧煤柱影响较大;靠近煤柱侧顶板和帮部变形较大,垂直位移最大值集中在巷道肩角位置,顶板出现不均匀下沉;煤柱核区内垂直应力均小于其极限强度,能保证稳定;煤柱最大垂直应力集中在两侧,靠近采空区的位置,煤柱中部存在较明显的应力下降区域。