燃烧新疆准东煤350MW超临界锅炉设计应用

新疆准东煤具有极强的结焦沾污特性。介绍完全燃用准东煤350 MW超临界锅炉的主要汽水、热力参数和布置结构。运行结果表明,锅炉可以在掺烧准东煤比例达到80%条件下可以长期稳定运行,但掺烧超出80%比例条件下,炉膛结渣沾污速率明显加快。通过燃烧调整数据分析,建议采用降低一次风率和控制锅炉氧量在4%来控制结焦沾污。对于新建机组应采取以下措施:减小燃烧切圆直径,提高燃尽高度,放大炉膛截面积,扩大吹灰区域。     

350 MW超临界锅炉与准东煤适应性试验研究

准东煤着火、燃尽、环保等特性优良,但因准东煤灰中碱金属含量高,锅炉燃用准东煤时极易出现炉膛严重结渣和对流受热面严重沾污问题,影响锅炉安全运行。为保证锅炉安全、经济燃用准东煤,对锅炉与准东煤的适应性进行研究,确定准东煤的最佳掺配比例,并对锅炉及其制粉系统进行优化调整,确保锅炉经济、安全可靠运行。     

火电厂准东煤燃烧调整研究

我国准东煤储量巨大,但由于该煤种结渣沾污倾向比较严重,严重制约其在燃煤电站上的应用。对此,在660 MW机组满负荷试运期间采用分磨掺烧的方式,进行80%比例准东煤燃烧调整试验研究,分别从运行氧量、吹灰频率、风门控制方面对锅炉进行燃烧调整。结果表明:在满负荷工况下,氧量控制在3.0%~3.5%;吹灰频率应保证炉膛吹灰器每12 h一次,水平烟道长伸缩式吹灰器每24 h一次,空预器吹灰每4 h一次,受热面沾污情况得到有效控制;风门控制方式应根据锅炉燃烧状况与炉膛出口氮氧化物(NO_x)值不断进行调整。此结果可为同类型机组燃用准东煤提供参考。     

100％全燃准东高碱煤的600 MW等级机组锅炉关键参数设计

准东高碱煤属于高全水分、中等热值、低灰分、特低~低有害元素含量（低磷、特低氯、特低氟、低砷含量）、易磨、极易着火和极易燃尽煤种,燃烧性能优良,但由于准东高碱煤煤灰中碱金属尤其是Na₂O含量较高,具有严重结渣沾污倾向。本文以600 MW等级机组为例,对现役机组掺烧高碱煤运行性能进行分析,并参考现役350 MW全烧准东煤锅炉运行状况,对炉膛关键参数采取理论计算与实践经验数据相结合方式,提出了全燃准东高碱煤的660 MW机组锅炉炉膛、受热面、燃烧器、制粉系统、吹灰系统等的关键参数及系统设计布置,可为全燃准东高碱煤的600 MW等级机组锅炉设计提供借鉴。     

煤粉锅炉高比例燃用准东高碱煤试验研究

准东煤储量大、开采成本低,是新疆准东地区最经济的动力煤种。但准东煤结渣、沾污性极强,严重制约锅炉安全稳定运行。准东地区锅炉通常需要掺烧20%以上低碱煤,而该地区低碱煤储量少、价格贵,发电厂降本增效受到严重制约。为了促进企业降本增效,在五彩湾电厂350 MW机组锅炉上开展了高比例燃用准东高碱煤试验研究。采用燃料燃烧全过程协同优化策略防控锅炉受热面结渣沾污,向煤中添加高岭土调控煤灰成分,对制粉系统、燃烧系统、吹灰系统的运行参数进行了深度优化。现场试验结果显示：协同优化策略解决了该型锅炉长期存在的水冷壁大面积流渣、燃烧器喷口结渣堵塞、对流受热面严重沾污的难题,锅炉运行安全性和带负荷能力大幅度提高,入炉煤结构可长期保持为92.5%准东高碱煤+7.5%高岭土,综合经济效益显著。     

新疆准东煤结渣沾污特性研究

通过对某准东矿区煤样进行燃烧特性分析、灰熔点测定、煤及煤灰成分分析和碱金属赋存形式分析,揭示准东煤结渣、沾污机理。结果表明:准东矿区煤质着火稳定性与燃尽性能介于烟煤和褐煤之间;煤中水溶钠居多,有机钠和不可溶钠含量较少,煤中醋酸铵溶性钾占50%以上;煤灰中Na_2O含量达7%,属于典型高钠煤,具有严重结渣和沾污特性,可为锅炉设计、选型以及运行提供理论依据。     

燃用新疆准东煤锅炉防结渣设计

针对新疆准东地区煤电项目采用的燃煤特性为易着火、易燃尽、易结渣及严重沾污、轻微磨损的特性,对锅炉结渣的原因与危害进行了论述,在对煤质特性分析的基础上,对锅炉防结渣设计进行了研究,提出了采用前后墙对冲燃烧П型炉;合理选择炉膛热力指标和炉膛结构参数;燃烧方式调整及燃烧器合理布置等锅炉防结渣措施,取得了较好的效果。     

600MW机组四角切圆燃烧锅炉掺烧褐煤技术分析

某600 MW机组四角切圆燃烧锅炉设计燃用煤种为晋北烟煤,而掺烧的褐煤属于极易着火、极易燃尽、但结渣及沾污严重的煤种,煤的全水分较高,这些特性对锅炉制粉系统、燃烧方式等均提出了特殊的要求。对此,进行了褐煤掺烧的试验及技术分析,将褐煤与平六煤按1:1混配。结果表明,掺烧燃尽度变化不大,排烟温度上升幅度较小,炉膛水冷壁及大屏结渣变化不明显,而空气预热器腐蚀减轻。     

大型准东煤锅炉炉型和燃烧方式选择研究

准东煤灰中的钠、钙含量较高导致其具有严重结渣和沾污特性。本文针对不同炉型和燃烧方式的600 MW等级机组准东煤锅炉,在分析煤质特性和运行性能的基础上,给出了大型准东煤机组锅炉炉型和燃烧方式等关键参数的选择意见和建议,并从高岭土掺烧、干渣机设计、智能吹灰控制等方面提出了具体的运行和优化措施。在不同炉型及燃烧方式下,大型高钠煤锅炉的运行经济性和环保性差别不大,但塔式炉在燃用较低灰分高钠煤时优势明显。建议在新建机组中针对高钠煤的特殊性进行改进设计,通过受热面内移、除渣系统优化、高岭土添加系统一体化设计等手段,实现准东煤经济安全全烧的目标。     

260 t/h纯烧准东煤循环流化床锅炉设计与运行

新疆准东地区煤以高钠煤为主,具有极强的沾污结渣特性,电站锅炉在燃用准东煤过程中易出现水冷壁结渣,对流受热面沾污积灰,影响锅炉的正常运行。根据准东煤的煤质特点,分析了发生结焦沾污的基本过程,提出了利用循环流化床锅炉循环燃烧的技术特点,通过受热面的合理布置及设计以应对燃用准东煤可能出现的结焦沾污问题,并进行了设计研究和工程应用。锅炉投运后的运行结果表明,该锅炉能够长期纯烧准东煤,运行稳定。在燃煤灰分中Na₂O含量6.0%的准东煤,运行一年后,锅炉各受热面均未出现沾污及结焦现象。在尾部低温省煤器吹灰器投入运行时,锅炉排烟温度能够维持在150 ℃左右。     

劣质烟煤锅炉掺烧褐煤制粉系统的改造

针对浑江发电公司1 025t/h劣质烟煤锅炉大比例掺烧褐煤产生的问题,在制粉系统增设了中温烟气惰化与干燥系统,在热风送粉系统增设调温风系统,在粉仓增设充氮气系统,将双通道煤粉燃烧器改为水平浓淡燃烧器。改造后掺烧50%褐煤锅炉运行安全稳定,每年可节约燃料费5 368万元,经济效益显著。     

煤及煤灰消解技术综述

对常用的煤和煤灰中元素检测的消解方法如溶解法、熔融法和燃烧法的基本原理及在煤炭检验中的应用情况进行了综述。介绍了微波消解技术用于煤元素检测的研究进展。相比于传统的溶解法、熔融法和燃烧法,微波消解技术对样品的消解时间大大缩短,并且可一次处理多个样品,使检测效率大幅提高。     

磨煤机内煤粉颗粒流的数值模拟

对磨煤机的三维几何模型进行了拉格朗日离散相模拟分析,得到了不同粒径、旋转分离器不同转速下煤粉颗粒的运动规律。研究了磨煤机内煤颗粒粒径和旋转分离器喉口尺寸对分离效率的影响,指出通过放大旋转分离器喉口尺寸,在不增加磨煤机压力损失的前提下可以提高煤粉分离效率及改善煤粉的细度分布。     

贫煤与无烟煤混煤一维燃烧硫释放特性研究

以山东电厂常用煤种贫煤与无烟煤组成的混煤作为试验煤种,在一维煤粉燃烧试验台上研究了贫煤与无烟煤混煤的燃尽及其SO2和H2S气体沿炉膛释放特性。试验表明,贫煤与无烟煤混煤的硫析出特性与各组分单煤的煤质特性、燃烧特性及掺配比密切相关。随煤质特性和掺配比变化,SO2浓度基本介于各组分单煤之间。H2S析出规律较为复杂。     

西山烟煤与阳泉无烟煤及其混煤的燃烧性能研究

采用热天平和一维火焰炉对单一煤及其混煤的着火、燃烧、燃尽以及结渣特性等进行了试验研究，初步分析了挥发分合量及掺配比对混煤燃烧性能的影响，提出等效挥发分值可作为混煤燃烧时确定运行参数的重要依据。根据试验结果，运用模糊数学方法进行综合评判，确定了混煤的最佳掺配比，为混煤的合理燃烧提供了科学依据。     

煤种对超细煤粉再燃还原NO效率的影响

以三种煤质差异较大的超细煤粉作为再燃燃料,用N2、O2、CO2、NO配制模拟烟气,在立式管式携带炉中,研究了煤种对再燃降低NO效率的影响.结果表明,在相同的条件下,挥发分越大的煤种再燃还原NO效率越高;对于煤质差异较大,尤其是挥发分含量差别较大的超细煤粉,其含N量对再燃还原NO效率的影响将被挥发分的影响所掩蔽.     

干煤粉加压气化工艺的控制策略

针对干煤粉加压激冷气化工艺特点,介绍了煤给料顺序控制、负荷控制、气体组分氧煤比控制、气化炉压力调节阀控制、火炬阀控制,以及煤烧嘴的氧气、蒸汽、煤粉流量和煤粉速率的控制。同时,还给出气化炉减温水、除渣、湿洗等系统控制方式和方法。     

燃煤过程中矿物质变化与颗粒物生成的研究

该文利用沉降炉研究了燃煤过程中矿物质变化与可吸入颗粒物的生成特性.实验煤种为平顶山烟煤,煤粉粒径小于63um,燃烧温度分别为1100℃、1250℃和1400℃,炉内燃烧气氛分别是空气和[N2]：[O2]=1：1.燃烧生成的灰样采用低压撞击器（LPI）按不同粒径大小从0.03～10μm分别采集,共分为13级.试验研究了颗粒物的排放浓度,颗粒粒径分布和元素构成.结果显示：排放的颗粒物粒径呈现双峰分布,峰值分别在0.1μm和4.3μm左右;随着燃烧温度的提高,PM10（10μm以下颗粒物）浓度增加很大;在[N2]：[O2]=1：1条件下燃烧与在空气条件下生成的PM10变化很大.文中分别对PM1.0（1.0μm以下颗粒物）和PM1.0＋（1.0μm以上颗粒物）的变化进行了分析;通过XRF分析得知,峰值在0.1μm左右的颗粒其主要是硫酸盐类,SiO2和Al2O3在粒径为4.3μm左右的峰值中含量很大,表明后一个峰值主要是硅铝酸盐类.     

利用煤焦油改善上湾煤成浆性的研究

上湾煤表面含氧基团较多,亲水性强,对成浆不利.利用煤焦油对上湾煤进行改性,即在上湾煤磨制过程中加入一定量的煤焦油,使得疏水的煤焦油对上湾煤表面富含亲水性基团的部分进行覆盖.通过接触角试验发现,经过改性的上湾煤表面疏水性显著提高,在一定浓度下表观黏度下降,最大成浆浓度达到62%以上.     

电站锅炉燃用神华煤特性分析

结合神华煤的煤质特性以及实际燃烧情况,论述了神华煤在提高电厂经济运行指标、减少污染物排放等方面的优势,同时也阐述了其灰熔点低、易结渣的特性,提出了采用较低的炉膛热负荷、提高一次风速和煤粉细度、改变磨煤机运行方式,以及炉膛吹灰等防止锅炉结渣的措施。