生物质与煤混烧特性的数值模拟研究

针对生物质与煤混烧影响锅炉经济燃烧特性现象,笔者采用处理软件Gambit建立锅炉流场空间网格物理模型,利用Fluent模拟混烧过程并对其数学模型进行求解,模拟混烧过程,并根据长春某电厂生物质混烧参数,计算分析了不同混烧比时的锅炉炉内流场与温度场变化,得出了不同混烧比例下炉内燃烧流场、温度的变化规律.计算结果表明,随着生物质与煤混烧比例的提高,炉内流场动力特性无明显变化,但炉内燃烧温度下降比较明显.     

论生物质高、低差速循环流化床锅炉运行难点与策略

主要介绍了高、低差速生物质循环流化床锅炉排渣困难、积灰腐蚀等问题及应对措施.通过停炉检修对结 焦、积灰检查、处理和对灰块的分析,逐步了解生物质灰特性、生物质锅炉结焦、积灰、腐蚀的原因,基本掌握了生 物质锅炉结焦、结灰预防及处理措施.从高、低差速循环流化床锅炉的技术特点、生物质燃料特性等方面综合分析、 归纳总结,为锅炉运行提供思路对策与技术参考.     

基于炉烟的生物质炭化系统研究

为解决生物质在锅炉内燃烧易结焦、氮氧化物排放不稳定且极易超标的问题,研究设计炉烟炭化生物质系统.以某超超临界燃煤机组抽取的炉烟为热介质,分析秸秆颗粒在干燥和炭化反应过程的物态变化和炭化产物,研究表明:利用炉烟炭化生物质系统可以实现生物质燃料的全面炭化,同时将焦油和挥发分喷入锅炉燃烧,灰分和固定碳保留在生物质炭中.改造后...     

生物质与煤混燃过程中的腐蚀及其防治措施

生物质中K和Cl的含量较高,在燃烧过程中可引起过热器受热面的严重腐蚀,限制了其在电厂中的大规模利用.生物质与煤混燃技术对上述问题有所改善,当生物质掺混比例较低时,其腐蚀机理与煤燃烧时相似,腐蚀主要是由氧化和硫化作用引起;当生物质掺混比例较高时,腐蚀主要由KCl引起,氯可穿透金属表面的保护性氧化膜,加速腐蚀.通过对生物质与煤混燃腐蚀机理的综合分析,提出了相应的防治措施:(1)加入添加剂;(2)对燃料进行预处理;(3)在金属表面喷涂耐腐蚀涂层或采用耐腐蚀钢材;(4)调整运行参数.     

60MW 生物质链条炉排炉降压吹管工艺

结合古巴西罗雷动多1×60 MW生物质电站1号锅炉过热器及蒸汽管道吹洗方法、过程及结果,介绍了生物质链条炉排炉三阶段降压吹管的方式及吹管工艺流程,并提出生物质链条炉排炉降压吹管需要注意的事项.     

600 MW机组煤粉混燃生物质气锅炉燃烧特性研究

为研究不同生物质气喷口位置对锅炉燃烧特性影响,针对600 MW机组煤粉混燃生物质气锅炉,基于ANSYS软件数值研究了生物质气喷口位置变化对炉内温度分布、组分分布以及NOx质量浓度分布的影响,得到了生物质气喷口位置对炉内燃烧及NOx生成影响规律。结果表明:燃煤锅炉混燃生物质气对煤粉燃尽率影响不大,相比于纯煤燃烧工况,炉膛出口烟温和NOx质量浓度降低;在研究的工况范围内,随着生物质气喷口位置的升高,炉膛出口烟温上升,NOx质量浓度先降后升,燃烧器区域O2和CO质量分数降低,CO2质量分数上升;当生物质气喷口位于第2层一次风喷口处时,炉内混燃状况最好,炉膛出口NOx质量浓度最低。     

燃用生物质锅炉末级过热器管腐蚀原因分析

某台燃用生物质锅炉在累计运行4 000 h后,末级过热器管(材质为TP347H)外壁发生了较严重的腐蚀,对腐蚀部位进行显微组织、能谱成分及X射线衍射分析.结果表明,末级过热器管存在均匀腐蚀及晶界腐蚀;腐蚀层主要含Cl、K离子而Cr含量相对较低;晶界腐蚀产物主要为Cr和Fe的氧化物,其中Cr含量较高.分析认为生物质中的氯离子是导致管外壁快速腐蚀的主要原因,而碱金属与Fe等其它元素形成的低熔点共晶体促进了腐蚀过程.对此,提出去除燃料中的部分K和Cl,将生物质与煤混燃等措施.     

轻型燃机与生物质炉排炉耦合系统研究

生物质直燃发电厂通常采用循环流化床锅炉或炉排型锅炉,两种炉型采用的脱硝方式不同,但都存在中低负荷下NOx含量易超标的问题。提出一种轻型燃机和生物质炉排型锅炉耦合的系统:生物质炉排型锅炉利用轻型燃机排烟中的热量和氧量,用于调节炉内燃烧温度,同时减少风机负荷。通过将两套系统耦合,可以提高系统的发电效率,大幅缓解生物质炉排炉内结渣和排烟中NOx超标的情况,达到高效、节能、减排的效果。     

300MW燃煤机组混燃秸秆成型燃料的试验研究

该文利用已有制粉系统对成型生物质进行磨制并送入炉内燃烧,在300MW煤粉炉内实现了生物质的规模化利用。试验对生物质可磨性及磨煤机安全性进行分析;研究生物质混燃对火焰、温度、锅炉效率及污染物排放的影响。研究表明:辊式磨煤机和直吹式制粉系统,可用于成型生物质的磨制输送;生物质燃烧器喷口火焰稳定;生物质混燃工况下的炉膛上部温度分布和排烟温度,均比纯烧煤粉时更低;煤粉炉在混燃生物质的工况下运行时,锅炉效率略有下降;生物质混燃相对于纯烧煤粉,NOx和SO2均有所降低。该文研究对生物质在我国现有大容量煤粉炉上的直接混燃具有指导意义。     

电站燃煤锅炉制粉系统石子煤量控制的影响因素及经济性分析

依据石子煤的特性,分析了减少石子煤排量的利与弊,重点分析了制粉系统所减少的石子煤在进入炉内后的燃烧效率以及石子煤硫含量对高温腐蚀以及制粉系统和脱硫系统电耗的影响,并通过计算,分析了各个因素对减少石子煤排量的影响程度。分析结果表明石子煤是一种低热值、高硫分、难燃难磨的低品位燃料,其在炉内燃烧过程的热效率非常低。将石子煤送入炉膛燃烧,除了增加制粉系统电耗和脱硫系统电耗外,还将加重炉内的高温腐蚀或空气预热器的低温腐蚀,综合效益有可能是负值。因此,减少石子煤排量应慎重,应加强对此方面经济性的定量研究,指导电厂正确控制石子煤排量、挖掘节能减排潜力。     

生物质与煤混合燃烧过程中灰沉积特性的研究

在生物质与煤混合燃烧过程中,生物质中的碱金属和Cl是引起锅炉受热面严重灰沉积的根本原因。通过对灰沉积过程和沉积机理的综合分析,表明碱金属和Cl的析出对灰沉积过程起主要作用;在混燃过程中,不同燃料的灰分之间会发生反应:析出的碱金属氯化物会被SO2硫酸盐化,或与煤中的矿物质发生反应生成高熔点的碱金属硅铝酸盐,从而在一定程度上抑制了锅炉表面的灰沉积。同时探讨了混燃过程中灰沉积特性的影响因素,认为燃料特性、混合比例和燃烧温度对灰沉积特性影响显著。     

生物质与煤的混烧特性及其对可吸入颗粒物排放的影响

在沉降炉上进行生物质与煤的混烧试验，分析研究生物质与煤混烧对可吸入颗粒物(PM10)的粒径分布、排放特性及其形貌的影响。试验结果表明：4种燃料混烧的PM10排放仍为相似的双峰分布；混烧时燃烧过程明显分为脱挥发分和焦炭燃烧2个阶段；LPSA煤与锯末混烧时排放的PM10浓度最低，并且当氧气含量增加时，PM1.0(粒径最大不超过1.0mm的颗粒物)变化幅度较小，而PM1.0+(粒径位于1.0~10mm之间的颗粒物)则有较大程度的增长；对于同一种煤与生物质混烧时，PM10的形貌有相似之处。在0.1mm处LPSA煤与生物质混烧形成的细微颗粒物大多呈柱状，而PDSB煤与生物质则大多呈碎片块状；并且在4.3mm处除了各自原有的柱状或碎片状结构外，还出现了部分光滑圆球体颗粒结构。     

燃煤/秸秆成型燃料层燃混烧试验研究

以一台额定热负荷为7 MW的燃煤链条锅炉为试验对象,系统研究了燃煤/秸秆成型燃料层燃混烧过程。热重热流分析结果显示,燃煤/秸秆成型燃料层燃混烧可显著降低灰渣和飞灰的含碳量,从而使固体不完全燃烧热损失降低、锅炉热效率提高。炉排上混合燃料的特殊分布形式一方面改善了燃煤的着火特性,另一方面降低了通风阻力、提高了氧气在燃料层内的渗透能力;同时,有效抑制了受热面结渣和尾部烟道飞灰沉积现象。掺混比例对炉膛温度以及CO、NOx和SO2的生成量具有一定的影响,随着掺混比例的增大,炉膛温度、NOx和SO2生成量均有所降低,但CO排放有所提高。在组织燃煤/秸秆成型燃料层燃混烧时,应控制燃料层厚度在115~120mm左右,炉排转速在550r/min以下,掺混比例以23%~25%为宜,并应强化挥发分燃烧区域的气流扰动。研究成果为农业废弃物能源化利用开辟了一条新途径。     

烟煤/生物质混燃特性实验研究

利用热重分析法,对烟煤/生物质混燃动力学进行了实验研究.进行了不同掺混比、不同温度、不同生物质等因素的探讨.结果表明,在恒温条件下煤粉与生物质混燃不存在阶段性.生物质对煤粉有促进燃烧和燃烬的作用,随着掺混比的加大,燃烧越剧烈,越易燃烬;温度的增加有利于燃烧的进行,温度越高,燃烧强度越大;不同生物质对煤粉的促进作用不同,挥发分含量高且灰分含量低的生物质促进煤粉燃烧作用更明显.     

富氧气氛下生物质/煤恒温混燃NO释放特性

To clear the NO release law under the interaction of oxygen-enriched combustion and biomass/coal co-combustion, this paper studied the NO release characteristics during biomass/coal co-combustion process in oxygen-enriched atmosphere, and discussed the influence law of atmosphere, temperature, biomass blending ratio, coal type and biomass type on NO release characteristics, with using homemade iso-thermal TGA and pollutants synchronous measurement system. The results show that two peaks and conversion of NO in oxygen-enriched atmosphere are less than that in air atmosphere when Yangquan coal blending 20% corn cob at 21% oxygen concentration. As oxygen concentration increasing, the NO release rate curve is changed from two peaks to one peak, and the NO conversion of samples increases. As the biomass blending ratio increasing, the NO conversion shows a decreasing tendency. The NO conversion of samples increases with the temperature rising. The NO conversion decreases when coal blending corn cob;and the NO conversion decreases when Yangquan coal blending biomass.     

循环流化床锅炉掺烧生物质前景研究

我国是世界上生物质资源较为丰富的国家,同时又是循环流化床锅炉装机数量与装机总容量最多的国家。循环流化床锅炉掺烧生物质对于整个社会的节能减排、提高农民收入有着重要意义。循环流化床锅炉掺烧生物质在技术上完全可行,不仅锅炉不需作大的改动,而且掺烧有助于提高锅炉效率。在目前没有有力政策支持的情况下,如果将生物质掺烧与CDM项目联系起来,有利于推动此项工作的顺利开展。     

生物质和高硫劣质煤混烧灰熔融特性研究

对生物质和煤混烧特性的研究受到国内外学者的广泛重视。对生物质与高硫劣质煤混烧灰的熔融特性进行研究,测量了灰熔点,并利用热重一差示扫描量热（thermo．gravimetry—differentialscanningcalorimetry,TG—DSC）方法对灰的熔融过程进行研究。实验结果表明,混烧生物质能降低灰熔点,生物质混烧比例越高,灰熔点下降幅度越大。由于生物质中灰分含量远小于高硫劣质煤,混烧灰的灰熔点温度主要受煤灰的影响。由于灰的组成成分及其含量的差异,煤灰、生物质灰在实验温度范围,TG—DSC曲线有较大差异。在低混烧比时,混烧灰的TG—DSC曲线基本体现煤灰的熔融特性。随着混烧比例的提高,TG—DSC曲线上生物质的影响变得明显。     

污泥和煤混烧过程中含氧官能团的变化规律

采用X射线光电子能谱研究一种干燥后的市政污泥和一种烟煤在不同质量分数下组成混合物燃烧过程中含氧官能团的演化规律。分别取污泥质量分数为0、10%、20%、30%和100%配制成5组样品,在管式炉反应器中分别得到各样品在0、30%、50%、70%和100%燃尽率下的焦样。运用X射线光电子能谱对焦样中含氧官能团的分析发现：随着燃烧的进行,烟煤中无机氧的含量上升,羟基的含量减少,羰基含量呈波动状,羧基的含量先增加后减少。市政污泥中的含氧官能团形态与煤相同,其演化规律与煤相近。煤和污泥中的含氧官能团在混烧过程中均保持了各自的独立性,未发生明显的相互作用。     

生物质与煤混燃过程中碱金属对汞氧化影响的热力学研究

针对生物质中Cl和碱金属含量高的特点,研究生物质与煤混燃过程中Hg的氧化机制。使用化学热力学软件Chemical Equilibrium with Applications(CEA)建立C/H/O/N/S/Cl/K/Na模型,分析碱金属元素K、Na与非金属元素Cl和S的反应,发现1100K以下Cl仍然主要以HCl形式存在,SO2的含量逐渐减少,碱金属主要以碱金属硫酸盐(A2SO4)的形式存在,这对Hg的氧化反应变得更为有利,同时随着生物质的添加,这种趋势更为明显。同时使用动力学软件Chemkin4.1构建了Hg/C/H/O/N/S/Cl/K/Na的化学和气相平衡模型,进一步研究了生物质与煤混燃过程中对Hg氧化的影响。计算结果表明,生物质与煤之比越高,对Hg的氧化越有利,生物质中高含量的Cl是促进Hg氧化最主要的因素,而K、Na的存在对Hg的氧化有进一步的促进作用,这进一步证实了热力学计算结果。     

玉米秸秆与煤掺烧对循环流化床锅炉性能的影响

在75t/h工业循环流化床锅炉上进行了玉米秸秆与煤的掺烧试验,测试了掺烧比例为0%、10%、15%、20%、25%等5种工况下的锅炉运行性能。结果表明,当掺烧比不大于25%时,锅炉能够安全、稳定地运行,掺烧比对床存量、物料循环量的影响不大,没有出现床层超温和炉膛结渣现象;秸秆的掺入一方面使入炉灰量有所减少,另一方面提高了煤的燃尽程度,使机械不完全燃烧热损失有所降低;随着掺烧比的增大,锅炉排渣量随之减小,锅炉热效率随之升高。