燃煤锅炉对流受热面污染沉积对传热熵产的影响

火电站燃煤锅炉运行中受热面污染沉积使传热过程不可逆程度增大,熵产增加,能量品质下降。文中建立了锅炉对流受热面传热熵产计算模型,并针对一台大型电站锅炉,结合现场采集的实时运行数据,利用建立的熵产模型计算了各对流受热面在不同污染状态下(吹灰操作前后)的传热熵产,分析了不同受热面污染对熵产的影响规律。计算与分析表明,对于所计算的锅炉,与其他受热面相比,吹灰操作对降低省煤器和低温过热器传热熵产的效果最为显著。     

基于矩量法的超临界锅炉水冷壁温度场数值计算

超临界、超超临界锅炉水冷壁尤其是燃烧器区水冷壁温度场计算对锅炉的安全运行具有重要意义。该文建立了燃烧器区螺旋管圈水冷壁及鳍片截面的二维稳态导热方程,推导了基于矩量法的有限元数值计算公式,采用双线性四边形单元对截面进行剖分。用分区段热力计算方法确定水冷壁各区段热负荷。依据机组实测的水冷壁入口和出口工质温度和压力,通过计算热负荷引起的焓增确定各校核截面的工质温度和压力。从而确定管内的对流换热系数。计算了不同启动方式下水冷壁管壁内侧温度及其变化率,为指导锅炉的安全稳定运行和锅炉管壁选材提供了依据。     

利用电站锅炉耦合秸秆直燃炉提高再热汽温和SCR烟温经济性分析

针对电站锅炉普遍存在的再热蒸汽温度偏低和选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统低负荷下无法正常投运的问题,提出通过一种电站锅炉耦合秸秆绝热直燃炉,利用秸秆直燃的高温烟气显热直接提高锅炉尾部烟道烟气温度的技术方案。以某超临界350 MW机组锅炉为例,对不同负荷下将耦合秸秆绝热直燃炉高温烟气分别引入低温再热器进口烟道和SCR烟气脱硝系统前烟道的情况进行热力计算和经济性分析。结果表明:将1 000℃高温烟气引入低温再热器进口烟道时,100%负荷工况下,消耗秸秆3 749 kg/h,可将再热蒸汽温度升高13.5℃,节省供电标准煤耗1.86 g/(kW·h);50%负荷工况下,消耗秸秆3 749 kg/h,再热蒸汽温度升高33.3℃,节省供电标准煤耗7.39g/(kW·h);将1000℃高温烟气引入SCR烟气脱硝系统前烟道时,50%负荷工况下,消耗秸秆580 kg/h,SCR烟气脱硝系统入口烟温升高8.7℃,满足SCR烟气脱硝系统投运要求,供电标准煤耗增加0.84 g/(kW·h)。     

烟气流态化褐煤干燥与非稳态传热传质过程研究

为反映褐煤颗粒的实际干燥过程,为流化床烟气干燥褐煤的设计参数提供一定的参考,本文在非稳定边界条件下,建立了流化状态下褐煤颗粒非稳态干燥升温模型,采用龙格库塔法,对描述物料干燥过程的微分方程式进行计算模拟,得出褐煤干燥过程中褐煤颗粒含水量、温度以及烟气温度等随时间的变化规律。结果表明:烟气初温为260、200、140℃,干燥速率分别为0.076、0.068、0.054 kg/min;粒径为1、3、5、7 mm,干燥速率分别为0.074、0.068、0.065、0.062 kg/min;烟气流速为2.8、2.5、2.0 m/s,干燥速率分别为0.068、0.074、0.076 kg/min;床层厚度为120、200、300 mm时,干燥速率分别为0.076、0.073、0.068 kg/min,推荐褐煤干燥时间分别为3~4、4~5、5~6 min。褐煤较佳目标含水量为10%左右,干燥温度140~260℃较为适宜。     

电站锅炉省煤器出口水温升高对过热器吸热的影响

讨论了某台200 MW燃煤自然循环锅炉省煤器改造后出口水温升高而造成的屏式过热器超温,根据锅炉锅筒欠焓计算与水冷壁产汽量计算,并结合炉膛换热及出口烟温计算,分析了省煤器出口水温与屏式过热器吸热量之间的内在联系。现行锅炉热力计算方法未考虑省煤器出口水温与炉膛内蒸发受热面产汽量的依赖关系,不能体现省煤器出口水温较大幅度变化对炉膛吸热量的影响。     

300 MW富氧燃烧电站锅炉的经济性分析

以300 MW亚临界燃煤锅炉为研究对象,对加入能量回收系统的富氧燃烧脱碳技术进行了技术经济性分析,并与空气燃烧+单乙醇胺(MEA)脱碳技术和常规富氧燃烧脱碳技术进行了对比分析.结果表明:空气燃烧+MEA技术导致电厂效率降低最多,而能量回收系统的加入可使在富氧燃烧方式下电厂的净效率提高2.59%;脱碳工艺的加入使得发电成本有不同程度的提高,发电成本增幅最大的是空气燃烧+MEA燃烧方式,其发电成本较参照电厂(0.270 0元/(kW·h))增至0.397 5元/(kW·h),而加入能量回收系统的富氧燃烧方式可使发电成本降为0.346 4元/(kW·h);采用MEA化学吸附法的脱碳费用(154.841元/t)远高于富氧燃烧电厂(30.365元/t),而能量回收系统的加入可使富氧燃烧电厂的CO2脱除费用进一步降低至23.322元/t.     

基于实际气体的增压富氧燃煤烟气焓值的计算

将增压富氧条件下煤燃烧产生的烟气视为实际气体的理想混合物,在维里方程的基础上,采用余焓数法推导出烟气焓值的计算方程,并对6 MPa、2 MPa和0.5 MPa压力下的烟气焓值进行了计算和分析.结果表明:基于维里方程的余焓数法能很好地反映实际气体的特性,有较高的计算精度,可以用于实际工程计算.     

W火焰锅炉低NOχ燃烧与SNCR联合应用研究

针对W火焰锅炉的高NOχ排放与单一采用低NOx燃烧技术很难使之达到环保标准的矛盾,提出了低NOχ燃烧与SNCR技术联合应用方案.用国外先进商业软件CFX-TASCFLOW对某电厂300 MW机组W火焰锅炉采用低NOχ燃烧与SNCR技术联合应用进行了数值模拟,重点对不同优化燃烧模式下适合于SNCR温度窗口的关键技术参数进行了准确的计算分析.通过模拟可对选择适合于与SNCR联合应用的低NOχ燃烧方式,以及在合适的低NOχ技术下选择合理的温度窗口位置加设SNCR,保证联合应用技术的有效性提供指导.     

电站锅炉屏底结渣的影响因素及预防措施

随着电站锅炉容量增大、参数提高,煤粉锅炉屏底结渣问题越来越突出,尤其是四角切圆锅炉。分析了影响锅炉屏底结渣的因素,包括烟温过高、煤质影响、烟温偏差等;并借助FLUENT模拟软件,对过量空气系数、燃尽风率和一次风速对屏底烟温的二维平面分布的影响进行了研究,结果表明屏底烟温随着过量空气系数增大而降低,随着一次风速增大而升高,而燃尽风率的影响则较复杂,烟温不再随燃尽风率的变化而单调变化;最后探讨了解决屏底结渣的相关措施与对策。     

烟气近零排放的富氧焚烧垃圾电站技术经济性分析

以日处理垃圾1 100 t的15 MW循环流化床(CFB)垃圾焚烧锅炉汽轮机发电机组为研究对象,计算分析了采用富氧燃烧技术焚烧垃圾的经济性.与空气焚烧垃圾电站相比,富氧焚烧垃圾电站需要增加空气分离制氧和CO2压缩液化设备,但无需燃煤助燃,可以实现烟气污染物的近零排放.经济性计算结果表明:空气分离装置和CO2压缩液化装置的功耗为11.52 MW,其厂用电率约为76.8％,综合考虑电厂其它辅机功耗后,净电效率为4.01％.富氧焚烧垃圾技术具有烟气污染物零排放与资源化回收的优势,经济及技术上可行,社会效益突出,有望成为一项有效处理垃圾的环境友好型新技术.