污泥掺烧方式对燃煤锅炉燃烧影响的模拟研究

为了确保燃煤锅炉掺烧污泥后炉内燃烧安全稳定并控制NO_x的生成,以国内某典型1 000 MW超超临界燃煤锅炉为研究对象,利用CFD软件计算研究了不同的污泥掺烧方式对锅炉温度场和NO_x生成的影响。结果表明：在燃煤锅炉不同层的燃烧器掺烧污泥,掺烧污泥的燃烧器对应高度均出现了温度的下降和NO_x排放浓度的降低;随着污泥分别由下往上在B,D,F层燃烧器进行掺烧,在炉膛出口处烟温升高,NO_x排放浓度降低;在保持F层燃烧器总热值不变的情况下进行掺烧时,能保证锅炉整体温度水平,掺烧污泥比例越高,炉膛出口烟温越低,NO_x生成量越少;在F层燃烧器掺烧污泥燃烧效果较好,有利于NO_x减排,是最适合污泥掺烧的燃烧器层。     

50 MW燃煤机组耦合污泥焚烧发电的工艺研究

为研究污泥在燃煤机组的耦合焚烧发电工艺,以某50MW热电联产燃煤机组耦合污泥焚烧工程为研究对象,开展污泥泥质特性分析以及干化焚烧实验。根据实验所得的原始排放数据分析,利用电厂现有烟气处理系统可以确保耦合焚烧污泥后烟气达标排放。采用间接污泥干化方式,并充分考虑污泥进厂、输送、贮存和干化各流程的污染物控制措施,可以防止臭气外溢。依托50 MW燃煤机组已有的锅炉及烟气净化处理设备耦合处置污泥,污泥规模200 t/d。将含水率75%的入厂污泥干化至含水率40%左右后入炉掺烧,单台锅炉入炉污泥占总锅炉燃料质量的4.63%,根据焚烧系统影响分析,污泥掺烧对原有燃煤锅炉运行影响小,同时充分利用燃煤机组已有设备,可以大幅缩短建设周期。     

市政污泥流化床掺烧生物质的NO与SO2排放特性研究

为了探究市政污泥燃烧过程中的气态污染物排放特性,在30 kW鼓泡流化床实验台上进行了市政污泥的燃烧实验,研究燃烧温度、二次风率、秸秆掺混比等参数对气态污染物排放特性的影响。结果表明：燃烧温度的升高会显著提高NO与SO₂的排放;提高二次风率使NO排放浓度减少,SO₂排放浓度增加;由于生物质中较低的N、S含量以及生物质与污泥燃烧的协同作用,污泥掺烧生物质能够有效地减少NO与SO₂的排放;秸秆占比由0提升至40%,NO由289 mg/m³下降至140 mg/m³,而SO₂排放浓度也从3 949 mg/m³下降至1 725 mg/m³;污泥掺烧秸秆时,NO与SO₂的整体排放特性与污泥单独焚烧相似,掺烧秸秆能够加快整体的燃烧速率,并加强燃烧气氛的氧化性,进而影响气态污染物的排放。     

CFB 240t／h锅炉掺烧生活污泥的技术探讨

利用大型CFB锅炉掺烧城市生活污泥是可行的。掺烧污泥量为锅炉入炉煤20％（重量比）时，CFB锅炉能稳定燃烧，各运行参数能达到设计值。焚烧城市生活污泥时烟气NOX、SOx、二噁英、重金属含量均低于国家标准，符合环保要求。     

1000 MW燃煤锅炉污泥掺烧试验研究与工程应用

针对某电厂1 000 MW机组1号锅炉掺烧生活污泥,开展了锅炉燃烧特性理论研究、现场掺烧试验,评估了不同掺烧比例对锅炉燃烧特性、SO_2排放,飞灰、炉渣、脱硫废水中重金属和烟囱的二恶英排放情况研究表明:掺烧60%含水率生活污泥,在10%掺烧比例以内,理论燃烧温度降低了7 K;掺烧比例控制在10%以内,污泥掺烧对于煤的元素成分影响不大,对飞灰浓度影响不大,不会造成省煤器等受热面磨损加剧;掺烧比例控制在10%以内,烟囱出口处NO_x、SO_2和粉尘浓度都能满足超低排放要求;脱硫石膏、脱硫废水、脱硫浆液、飞灰和炉渣中重金属满足相关环保标准排放要求。     

污泥高温烟气干化及掺烧系统的热平衡分析

从流化床锅炉的旋风分离器出口烟道抽取高温烟气进行污泥干化,干化后的污泥与煤掺烧,是污泥处置方法之一.为掌握这种污泥干化掺烧系统的性能,通过热平衡计算分析了污泥掺烧比例和干化污泥含水率对烟气量、燃烧温度、受热面吸热量分配比例、抽取热烟比例、燃煤量的影响.结果表明:污泥掺烧会降低理论燃烧温度,增加炉内总烟气量.随着污泥干化程度和掺烧比例的升高,污泥干化所需抽热烟气的比例、炉膛和尾部烟道中受热面吸热量的比例都会增大;过大的污泥掺烧比例会导致炉膛尺寸显著大于尾部烟道,给锅炉设计带来困难.污泥干化程度和掺烧比例对节煤量的影响很小,污泥干化不能直接产生显著的节能效果;优选干化污泥含水率和掺烧比,其作用在于控制炉内烟气量和温度水平,优化焚烧炉和干化设备的配置,降低总投资成本.     

CFB垃圾焚烧炉减煤降灰燃烧调整试验分析

为了探究如何能在降低掺煤量和飞灰排放量的同时,保证循环流化床(CFB)垃圾焚烧炉的稳定燃烧,并同时满足各项主要运行参数的要求,以某垃圾焚烧厂的日处理垃圾600 t的CFB垃圾焚烧炉为研究对象,通过添加一定量的特殊石英砂惰性物料进行燃烧调整来研究降低掺煤量和飞灰排放量的方法。研究结果表明:通过向炉内添加惰性物料能有效减少燃煤掺烧量,并取得良好的效果,具有明显的经济提升;锅炉通过惰性物料置换燃煤,能提高炉内的垃圾焚烧效率,且在一定程度上减少了飞灰量,烟气中飞灰含量下降约12%,飞灰可燃物含量较之前也有所降低;惰性物料的投入能满足CFB垃圾焚烧炉运行各参数的稳定,烟气中SO_2、NO_x等污染物的排放浓度可达国家排放标准。     

污泥焚烧能量利用与污染物排放特性研究

利用Aspen Plus软件对污泥半干化焚烧和掺烧发电2种工艺过程进行模拟,探讨了不同工艺下4种污泥的能量利用情况及污染物排放特性.结果表明:半干化焚烧时,4种污泥的干基热值低于11.5MJ/kg时均需补燃辅助燃料,且随着污泥热值的降低,补燃量显著增加;重金属含量高的污泥易造成大气污染,灰渣也难满足利用要求.污泥掺烧发电时,掺烧热值高的污泥对发电效率有利;对于同种污泥,随着污泥能量份额降低,发电效率提高,且污泥能量份额较低时,重金属含量高的污泥也能满足环保要求,适宜的污泥能量份额建议为5%~8%.当污泥热值低、重金属含量高时,建议采用掺烧发电工艺,反之采用半干化焚烧工艺.     

燃煤锅炉掺氨燃烧研究进展

将零碳燃料氨在燃煤锅炉中进行掺烧,是极具潜力的电力系统低碳化改造路径之一,对我国“双碳”目标的实现具有重要意义。由于氨与煤的理化特性迥异,掺氨燃烧将对燃煤锅炉的运行造成一系列影响。本文总结国内外相关研究,从氨燃料特性出发,简述了氨燃烧增强策略,分析了掺氨对燃煤锅炉传热、燃烧及NO_x排放、受热面安全、锅炉效率及■效率的影响,最后对燃煤锅炉掺氨燃烧的研究进行了展望。研究表明,氨在储运成本及安全性方面具有优势,但其燃烧特性与氢气、天然气等气体燃料相比存在差距,可通过与挥发分共燃、富氧燃烧、燃料预热等策略实现氨燃料的稳定着火及燃尽,而这些策略在燃煤锅炉中均可较方便地实施。掺氨比例越高,炉内辐射传热量降低,对流传热量增加。在空气分级条件下,若燃烧组织得当,掺氨燃烧后NO_x排放甚至不升反降。此外,燃煤锅炉掺氨燃烧可能会加剧尾部受热面的低温腐蚀,系统■效率性也略有降低。未来,氮氧化物的生成机理与预测模型、氨煤掺烧锅炉炉内的多场耦合机制等将是燃煤锅炉掺氨燃烧领域研究的重点方向,相关数值模拟子模型的完善以及中试以上规模燃煤锅炉掺氨燃烧的工程验证也亟待开展。     

300 MW CFBB掺烧城市污泥和秸秆最大比例计算与分析

文章以燃烧70种无烟煤的Lurgi型和DEC型300 MW循环流化床锅炉(CFBB)为研究对象,计算并分析了掺烧北京酒仙桥污泥和昌平产玉米秆、顺义产小麦秆的最大掺烧比例ψmax(%)与锅炉炉型、无烟煤发热量、锅炉负荷率的定量关系。研究结果表明:锅炉负荷率越高,ψmax越高;无烟煤发热量越高,ψmax越高;Lurgi型CFBB的ψmax比DEC型CFBB的ψmax高;锅炉运行过程中具体的掺烧比例ψmax应根据CFBB运行的安全性、烟气污染物排放浓度等条件决定。     

邯峰电厂660 MW机组W型火焰锅炉精细化配煤掺烧的可行性研究

针对邯峰电厂一期2台660 MW的燃煤发电机组在实际运行中掺烧非设计煤种的问题进行了详细的分析。综合考虑所掺烧非设计煤种的燃料特性以及配套制粉系统的实际情况,保证安全运行以及环保排放的原则设计出适用于本发电机组掺烧方案。通过分析不同负荷下机组的运行数据发现,经过合理的配煤掺烧可以满足机组燃烧的安全边界以及环保达标边界的要求。经过长时间的实际运行后,对比掺烧前后2年内相同时间段的经济指标发现,合理的配煤掺烧可以节省成本,同时在电厂配煤掺烧和优化燃烧方面做出了大量技术整改并提出了针对性建议。     

烟煤及其混煤高温燃烧时SO2生成特性的试验研究

在一维沉降炉上对某电厂燃用的几种烟煤及其混煤进行了试验研究,通过改变炉膛温度,过量空气系数,二次风风温,一、二次风配比,给粉量等,分析了这些因素的变化对这几个煤种按不同掺混比组成的混煤燃烧时SO2排放量的影响,为大型电厂锅炉高效清洁燃烧提供了理论依据.     

Effect of CO2 atmosphere on Ca-containing mineral transformation behaviors during a Ca dominated coal co-firing with a Si/Al dominated coal in oxy-fuel condition

Coal blending is an effective method to reduce the slagging tendency. The mineral transformation within blended coal ashes has an important influence on the slagging behaviors, which have been well studied under conventional air-fuel condition. Oxy-fuel combustion is recognized as one of the most promising CO₂ reduction technologies. However, the mineral transformation within blended coal ashes in oxy-fuel condition has yet to be fully understood. This work is aimed to comprehensively study the influence of CO₂ atmosphere on Ca-containing mineral transformation behaviors during a Ca dominated coal co-firing with a Si/Al dominated coal in O₂/CO₂ condition by TG-DSC, XRD and HSC simulation. These results show that the atmosphere significantly affects on the transformation of Ca-containing mineral and the final existing form of Ca in the blended coal ashes. When the high content Ca coal is blended with the high content Al/Si coal in the O₂/CO₂ atmosphere, the CO₂ promotes the transformation of Ca into CaCO₃ and Ca under low temperature mainly exists in the form of CaCO₃ (little CaSO₄) in the blended coal ashes. CaCO₃ under high temperature is decomposed to produce highly active CaO, and CaO reacts with Al/Si to form the low melting point minerals, which may aggravate the slagging tendency. The present study can provide useful information to reduce the slagging behavior of the blended coals in the O₂/CO₂ atmosphere.     

混煤热重试验研究

利用NETZSCHSCHEMESTA 40 9型示差热天平 ,对烟煤的 3个单煤种和 8个混配工况进行了热分析试验。结果表明 ,烟煤混煤的燃烧特性基本处于组分煤种之间。通过不同升温速率试验 ,发现高升温速率条件下 ,燃尽时间短 ,燃烧猛烈 ,燃尽温度较高     

重芳烃参与柴油调合实例分析

大连石化220×104t/a连续重整装置生产的重整汽油主要以C9以上组分的重芳烃为主,终馏点平均在244℃以上,增加了参与汽油调合的难度,但经分析,重芳烃参与柴油调合的控制点则为闪点。大连石化轻质油品调合主要是管道自动化调合,各组分油品经管道静态混合器后进入成品罐,然后再经过泵循环或者机械搅拌使之充分混合、密度均匀,其调合传质机理主要是涡漩扩散起作用,最终由分子扩散达到完全均匀混合。对重芳烃参与柴油调合的比例数据做初步核算,并据此探讨重芳烃参与柴油调合的可行性与工艺管线设计等问题,项目于2009年7月初施工完毕,投资约30万元。通过实例跟踪和经验公式计算,在大连石化目前柴油生产现状的情况下,重芳烃参与柴油调合的体积分数控制在6%以内,能够保证调合后的成品柴油满足质量指标要求。     

Effect of water blending on bioethanol HCCI combustion with forced induction and residual gas trapping

There is increased interest worldwide in renewable engine fuels as well as in new combustion technologies. Bioethanol is one of the alternative fuels that have been used successfully in spark ignition engines. A combustion technology that currently attracts a lot of interest is the homogeneous charge compression ignition (HCCI) combustion, which has shown potential for low nitrogen oxides emissions with no particulate matter formation. The authors have shown previously that applying forced induction to bioethanol HCCI with residual gas trapping results in an extended load range compared to naturally aspirated operation. However, at high boost pressures, high cylinder pressure rise rates develop. Work by other researchers has shown that direct injection of water can be used as a combustion control method. The present work explores water blending as a way that might have an effect on combustion in order to lower the maximum pressure rise rates and further improve emissions. The obtained experimental results show that in contrast to variable rate direct injection of water, fixed rate water–ethanol blending is counterproductive for the reduction of pressure rise rates at higher loads. In addition, increasing the water content in ethanol results in reduction of the effective load range and increased emissions.     

原油批次调合技术及应用

介绍了中国石油大连石化公司自主开发的原油批次调合技术，并与泵出口管道调合、泵入口管道调合和罐内循环调合技术进行了对比。分析了原油批次调合技术的传质基理以及影响因素，得出沉降时间为24h时调合效果最佳。密度相差越大的原油调合效果越好。应用实例表明，该调合技术调合而成的原油符合装置进料的稳定要求。截至目前调合成功率达100％，并且可降低原油采购费用。     

1025 t/h锅炉燃用越南无烟煤和烟煤混煤的燃烧特性的研究

对湛江电力有限公司1025 t/h锅炉燃用越南"宏基"无烟煤和烟煤混煤的燃烧特性进行了试验研究,分析了混煤燃烧后的飞灰特征.结果表明:关小周界风、降低一次风速、提高烟煤比例等有利于混煤着火的运行方式,并不一定有利于混煤的燃尽;含氧量与该混煤燃尽率之间也没有明确的相关性;提高混煤的煤粉细度对降低飞灰可燃物含量也存在一定的限度.这些特性与混煤中越南无烟煤和烟煤的燃烧特性差异过大密切相关,提高混煤燃尽率的有效方法是选择最佳混合比例.     

广州珠江发电厂动力配煤优化

为了解决燃用低灰熔点神木煤而引发的结焦问题,广州珠江发电厂对本厂动力配煤优化进行了试验和试烧,找到了不同时期适合本厂锅炉机组安全运行的动力配煤方式。通过试烧,得出在当前条件下,神木煤和保得煤以7∶3进行的混煤能够较好地防止炉膛结焦。     

动力配煤在电站锅炉的应用前景

介绍了我国目前电厂用煤的现状和国内外在电站动力配煤方面的研究成果,阐述了动力配煤的实现方式和优点,提出了在火电厂使用动力配煤具有广阔的应用前景。