基于不同配风方式下的四角切圆燃煤锅炉燃烧特性的数值计算研究

利用数值计算方法分析了某火电厂四角切圆燃煤锅炉炉内燃烧特性,重点考察了配风调整对炉内温度场、速度场、组分场、NO_x以及飞灰含碳量的影响规律。结果表明:不同配风方式下,炉内温度场和速度场的分布都比较合理,没有出现贴壁燃烧现象,倒宝塔配风时,炉膛出口CO的浓度和飞灰含碳量相比均等配风和正宝塔配风时要高,而NO_x浓度相比其他两种方式时要低。该研究结果可为四角切圆燃煤锅炉的实际运行提供了一定的参考。     

CFB锅炉飞灰含碳量的优化与调整

飞灰含碳量是影响锅炉效率的重要因素,本文以实际生产经验为基础,从入炉煤粒径、料层高度、一二次风量等影响飞灰含碳量的因素出发,分析了导致飞灰含碳量偏高的原因。经燃烧优化和调整后,飞灰含碳量明显下降,由调整前的22.91%降为目前的2.02%,对CFB锅炉的燃烧优化和调整取得了良好的节能效果和经济效益。     

关于燃煤电厂粉煤灰流动性问题分析

针对某燃煤电厂粉煤灰流动性差的问题,本文对粉煤灰样本进行显微表观观察和粒径分析,发现该厂粉煤灰中颗粒外形多呈现不规则状,球形颗粒较少,且粒径达到96.0μm。根据粉煤灰形成机理,结合粉煤灰微观形貌特征,初步分析炉炉膛内粉煤灰熔融不充分是造成该厂粉煤灰流动性差的原因,建议通过控制制粉系统调节,提高入炉煤粉细度,配合锅炉配风优化,改善炉膛内燃烧环境,促进粉煤灰中有机质、矿物等的充分玻璃体化。     

含铀煤燃烧底灰中铀的形态分布及其影响因素研究

以云南临沧的含铀褐煤为研究对象,在实验室模拟燃烧试验,考察了不同温度、时间、原煤粒径和是否加入CaO 4种燃烧控制条件下煤的燃烧过程,并采用逐级提取法分析了燃煤底灰中铀的赋存形态,讨论了不同燃烧条件下燃煤底灰中不同赋存形态铀的含量及其相互转化关系。结果表明:燃煤底灰中铁锰氧化物结合态铀和残渣态铀的含量随燃烧温度的升高而增加,碳酸盐结合态铀的含量随燃烧温度的升高而减小;在600℃、不同条件下的原煤燃烧过程中,燃煤底灰中碳酸盐结合态铀和铁锰氧化物结合态铀的质量随燃烧时间的增加逐渐增加,有机物结合态铀和残渣态铀的质量随燃烧时间的增加逐渐减少;原煤粒径较小时,在燃烧过程中易形成飞灰而降低各种赋存形态铀在燃煤底灰中的含量;在原煤燃烧过程中,加入适量CaO会提高燃煤底灰中除离子交换态铀外的各种赋存形态铀的含量,使燃煤底灰中的铀富集。     

流化床煤焦混烧飞灰富集污染物的研究

针对310t·h-1煤焦混烧循环流化床锅炉,研究了不同工况下飞灰的粒径分布、孔隙结构及重金属、有机物的富集规律.结果表明,煤焦混烧情况下只有不到30%的飞灰粒径大于70μm.随着供氧量的增加、负荷降低、Ca/S比增大.小颗粒飞灰的体积分数增大.不同重金属的转移特性不同,锅炉负荷对重金属分布影响较大.飞灰中3环、4环多环芳烃含量较大,不同因素对各环数多环芳烃分布的影响不同.     

煤中氟化物在燃烧产物中的分布特征

通过煤的灰化程序研究煤中氟在燃烧产物中的静态分布特征,并对不同燃烧方式的工业和电站锅炉燃烧时煤中氟化物在燃烧产物中的分布特征进行试验结果表明:煤中氟属于强挥发性元素,在煤灰中是非浓集的.煤粉炉燃煤过程中,煤中氟析出强度高,约有94.5%的氟以气态氟形式析出;层燃炉气态氟的析出率略有降低,约有80%的氟以气态氟形式析出.煤粉炉飞灰各级分粒子中氟元素的质量分数分布呈"单峰"型,峰值出现在74～104μm粒度级,约占飞灰总氟量的55%～60%.     

提高旋流燃烧器燃烧经济性方法的探讨

燃烧优化前锅炉各台燃烧器一次风速不均、煤粉细度偏粗、出现炉内结焦、高温腐蚀等问题.通过对制粉和燃烧系统相关参数的优化,降低了一次风量,均衡了各管的一次风速、减小了煤粉细度、确定磨煤机最佳风煤比,确保了燃烧器出口煤粉的及时着火和充分燃尽,有效地降低了炉膛火焰中心及炉膛出口烟温,炉膛结焦和高温腐蚀现象有了明显的改善,保证了锅炉的安全、经济运行.     

燃煤锅炉低氮氧化物燃烧特性的神经网络预报

大型燃煤电站锅炉的低NO_x燃烧技术日益受到关注,但NO_x的排放特性复杂,受煤种、锅炉设计结构和操作参数等多种因素影响.在对某台600MW四角切圆燃煤电站锅炉的NO_x排放特性和飞灰含碳量特性进行多工况热态测试的基础上,应用人工神经网络的非线性动力学特性及自学习特性,建立了大型四角切圆燃烧锅炉NO_x排放特性和燃烧经济性的神经网络模型,并对此模型进行了校验.结果表明,该模型能根据燃煤特性及各种操作参数准确预报锅炉在不同工况下的NO_x排放和飞灰含碳量特性,可为大型电站锅炉通过燃烧调整降低NO_x排放和提高锅炉燃烧效率提供有效手段.     

燃烧温度对柴油固体颗粒物形貌及氧化特性影响的试验研究

依据柴油机缸内的燃烧环境状态,采用TF-1200X管式炉,采集了柴油在不同温度条件下燃烧产生的颗粒物.应用扫描电镜SEM、X射线衍射仪和热重分析仪,对不同燃烧温度下颗粒的平均粒径、计盒维数、元素质量分数、颗粒表面氧化活性等变化规律进行了研究.结果表明:燃烧温度介于523～623 K之间时,柴油燃烧形成的固体颗粒物主要由颗粒状焦组成,呈片状和珠串状,颗粒中的C元素质量分数随燃烧温度的增加而增加,颗粒着火温度、活化能随燃烧温度的增加而降低;燃烧温度大于723 K时,颗粒呈球状和团簇状,平均粒径随温度的增加而减小,颗粒的C元素质量分数、计盒维数及活化能随燃烧温度的增加而增加,颗粒着火温度随燃烧温度的增加呈上升趋势;柴油在523～923 K之间燃烧形成的颗粒物,随着热重氛围气中氧体积分数的增加,颗粒氧化放热速率增加,活化能变化不大.     

中小燃煤锅炉PM2.5排放特征实测研究

中小燃煤锅炉是我国工业和民用部门最主要的供热方式,掌握其一次颗粒物的排放特征对于研究大气PM2.5的来源和控制途径具有重要意义.本研究通过实测中小燃煤锅炉烟气,获得了中小燃煤锅炉PM2.5及以下粒径段的排放因子和分布,并分析了各粒径段的颗粒密度及除尘装置的去除效率.研究发现,PM2.5质量排放因子平均为(0.123±0.061)kg·t-1,PM2.5粒子数的排放因子平均为(3.17±1.65)×105t-1,烟气中70~120 nm粒径段的积聚模态颗粒在质量和数量上都高于其他粒径段.锅炉燃烧负荷是影响锅炉PM2.5排放的重要因素,锅炉的燃烧负荷越低,PM2.5排放将随之降低.实测锅炉的PM2.5排放因子显著低于物料衡算结果,说明采用物料衡算方法可能极大地高估了现有排放清单中工业燃煤锅炉的一次PM2.5排放量.     

燃煤电厂铅的迁移转化研究

采集我国6台有代表性电站锅炉的烟气以及燃煤、飞灰、底渣、脱硫石膏等样品,通过测试燃煤和燃煤副产物中铅含量以及烟气中铅的形态分布,考察了燃煤电厂铅的迁移转化规律及烟气常规污染物控制技术对大气铅排放的影响.结果表明,煤粉炉燃煤过程中,煤中铅释放强度高,平均释放率为97.11%;循环流化床锅炉铅的释放率相对较低,约为84.99%.锅炉出口烟气中铅主要为颗粒态铅(Pbp),比例高达86%~92%,并且与燃煤中氯含量具有正相关性.烟气污染物控制装置对大气铅具有协同脱除效果,尤其是除尘装置.静电除尘对铅的平均脱除效率为91.85%,布袋除尘为95.12%.石灰石-石膏湿法脱硫装置可脱除35.67%~77.81%铅,脱除效率主要与脱硫塔操作条件有关.燃煤中的铅经过燃烧和烟气污染物控制装置后,81.97%~90.18%转移到飞灰中,具有高富集性;脱硫石膏中的铅占3.94%~11.82%;只有1.75%~5.40%通过烟囱排入大气.     

工业燃煤锅炉烟气循环方式下飞灰的汞吸附特性

为探究燃煤锅炉烟气循环方式下飞灰汞的吸附特性,利用固定床汞吸附装置,对立式煤粉沉降炉不同模拟烟气循环工况条件下形成的飞灰汞吸附特性进行了研究,重点考察了烟气循环比例、煤种、关键燃烧气体组分等因素的影响.结果表明:①烟气循环工况条件下形成的飞灰汞吸附能力明显优于非烟气循环工况（空气燃烧）条件下形成的飞灰,并且随烟气循环比例的增加,飞灰汞吸附量呈逐渐增加趋势.褐煤在净烟气循环比例为60%、40%、20%的条件下形成的飞灰汞吸附量分别是非烟气循环条件下的3.0、2.3和1.6倍.②烟气循环引起燃烧气体氛围中ρ（SO₂）与ρ（NO）的变化会影响飞灰的物化特性及其汞吸附性能.随燃烧氛围中ρ（SO₂）的提高,飞灰汞吸附量先增后减.烟气循环比例为40%且燃烧气体氛围中ρ（NO）为803 mg/m3条件下,ρ（SO₂）为2 857 mg/m3时褐煤与烟煤燃烧形成的飞灰汞吸附量较高（分别为0.45和0.75 μg/g）,分别较ρ（SO₂）为1 428和4 286 mg/m3时提高了25%~300%和53%~78%.随燃烧氛围中ρ（NO）的提高,飞灰汞吸附量呈逐渐增加趋势.烟气循环比例为40%且燃烧气体氛围中ρ（SO₂）为2 857 mg/m3条件下,ρ（NO）为1 205 mg/m3时褐煤和烟煤燃烧形成的飞灰汞吸附量较高,分别较ρ（NO）为803和402 mg/m3时提高了1.2~3.6和1.1~1.6倍.③飞灰中UBC（未燃尽碳）、CaO、MgO及Fe₂O₃可促进飞灰对汞的吸附.与褐煤飞灰相比,烟煤飞灰表现出更优的汞吸附性能,与UBC、CaO、MgO及Fe₂O₃在飞灰中的含量存在一定的正相关性.研究显示,烟气循环方式下飞灰汞吸附特性发生明显变化,煤质的合理选择、烟气循环比例、循环气体成分及浓度参数的优化控制可显著改善燃煤锅炉烟气中汞的排放控制效果.      

煤粉再燃对锅炉CO及N2O排放控制的试验研究

结合CO和N2O的生成及分解机理，利用2．11 WM燃煤半工业炉进行了煤粉再燃试验，研究了煤粉再燃技术对锅炉CO和N2O排放的控制效果．试验发现，随再燃比的增加和再燃区过量空气系数的减少，CO和N2O的脱除效果增强；过高或过低的一级燃烧区过量空气系数均不利于CO的脱除；N2O的脱除随一级燃烧区过量空气系数的增大而增大．煤粉炉应用煤粉再燃技术可以实现CO和N2O的同时脱除，因而可开发该技术在燃煤锅炉中的多种污染物联合控制能力。     

燃煤锅炉低NOx燃烧技术研究

本语文研究了燃煤过程氮氧化物（ＮＯｘ）的形成机制，论述了降低氮氧化物生成的基本途径和分级燃烧脱硝的基本原理，在乌拉山电厂４１０ｔ／ｈ煤粉炉上引入分级燃烧同时沿炉膛的轴向和径向实施空气分级。考察燃烬风量、径向空气分布、炉内氧量、锅炉负荷和三次风投停对氮氧化物排放量的影响，控制适当条件，使脱氮效率达到３０－５０％。     

混煤燃烧过程中温度对颗粒物生成特性影响的研究

利用沉降炉研究了混煤燃烧过程中温度对飞灰颗粒尤其是PM10及PM2.5生成特性的影响.试验煤种为不同灰熔点的平朔煤、大优煤及其混煤,燃烧温度分别为1100℃、1200℃、1300℃.采用Malvern MS2000粒度分析仪对收集的飞灰颗粒尺寸分布进行测定.试验结果表明,高灰熔点煤中掺入低灰熔点的煤能增大飞灰颗粒的粒径,减少PM10及PM2.5的排放;对同一煤样,随着温度的升高,飞灰颗粒中PM10及PM2.5所占比例相应减小.     

电厂锅炉水冷壁耐高温防腐措施中的环境因素影响

近年来,随着电厂运行负荷的不断增加,各种问题也频繁发生,其中锅炉水冷壁高温腐蚀就是影响电厂运行的重要问题,容易引发管爆和泄露事故.因此在现阶段加强对于电厂锅炉水冷壁高温腐蚀的研究具有重要的现实意义. 水冷壁可以吸收炉膛中高温火焰和烟气的辐射热量,将水部分变成饱和蒸汽.使炉墙温度大大下降,因而炉墙结构简化,减轻了炉墙的重...     

脱硫废水添加对煤燃烧时汞析出特性的影响

为探究含氯脱硫废水溶液添加对煤燃烧时汞析出特性的影响,分别利用沉降炉和管式炉实验装置进行了3种煤在1200℃下的燃烧实验。实验时通过改变模拟脱硫废水溶液的添加量来控制燃煤中氯的质量分数分别为0.00%、0.02%、0.04%和0.06%。分析煤燃烧后烟气中汞浓度、吸收液、飞灰和煤灰中汞含量的变化情况发现:随着加氯量的增加,烟气中Hg0浓度逐渐降低,Hg2+浓度则逐渐升高,但对Hgt（气态总汞）浓度的提升效果相对较差。当加氯量为0.06%时,煤种B在沉降炉中燃烧后烟气中Hg0浓度下降约2.3 μg/m3,而Hg2+浓度提高约2.6 μg/m3,但Hgt浓度仅提高了0.3 μg/m3。氯的添加也会使飞灰中汞含量增加,煤灰中汞含量降低。通过综合对比分析沉降炉和管式炉实验结果发现:无论是否添加氯,煤在沉降炉中燃烧后烟气中Hg0比例均小于管式炉实验结果。当煤种B加氯量为0.06%时,在沉降炉和管式炉中燃烧后烟气中Hg0含量占比分别为50.6%和67.8%。此外,还发现3种煤粉在管式炉中加氯燃烧后汞的析出率提高趋势均较沉降炉明显。故含氯脱硫废水溶液的添加可以改变煤燃烧时汞的析出特性,且有利于促进烟气中Hg0的氧化,对燃煤烟气脱汞具有重要作用。     

SDZ10—13抛煤锅炉消烟除尘技术改造

抛煤锅炉既能适用优质煤,又能适用劣质煤,且能承受较大范围的负荷变化,具有一定的使用价值。但由于该炉型采用抛煤机抛煤,燃料颗粒较小的粉煤呈半悬浮燃烧,较大颗粒抛至炉膛后部落在炉排上,因此炉排倒转,前部下灰河,这种燃烧方式烟气中飞灰含     

煤粉炉氮氧化物排放控制技术

随着我国电力负荷的增长,火电厂氮氧化物(NOx)排放总量日益增加。煤粉炉是我国火电行业最常规、应用最广的发电锅炉,尤其是600MW以上的大机组,基本都是采用煤粉炉。因此,有效控制煤粉炉氮氧化物排放水平是十分重要的。文章介绍了我国煤粉炉主要脱硝技术路线,重点阐述了低氮燃烧技术和选择性催化还原法(SCR)脱硝技术。     

协同处理药渣过程飞灰重金属分布及浸出特性

为评估燃煤锅炉协同处理药渣过程中飞灰重金属的环境风险,该文对不同粒径飞灰重金属的分布及浸出特性进行研究。结果表明：Pb、Zn在整体飞灰中的分配率均达到了95%以上,Cd、Cu、As在整体飞灰中的分配率均达到75%以上,而Mn在整体飞灰中的分配率仅40%。沿着烟气流程,除尘器不同电场捕获的飞灰中值粒径逐渐减小,飞灰颗粒表面更加光滑。随飞灰粒径的减小,飞灰中Pb、Zn、Cd、Cu的质量分数逐渐增大,而As的质量分数逐渐减小;不同粒径飞灰中Mn的质量分数在300 mg/kg上下波动。随飞灰粒径的减小,Pb、Cd、Cu的浸出浓度逐渐增大;飞灰中值粒径由20.2μm减小到5.0μm,Zn的浸出浓度增大了687%,环境风险急剧提高;不同粒径飞灰中As的浸出浓度均小于0.05μg/L,Mn的浸出浓度均小于0.01μg/L。协同处理药渣过程中,随着飞灰粒径减小,Pb、Zn、Cd、Cu、Mn的环境风险逐渐升高,该试验中不同粒径飞灰样品重金属的环境风险均满足环保要求。