稻壳循环流化床燃烧特性研究

以稻壳为实验原料,在循环流化床内的燃烧过程进行了研究,分析了流化速度、颗粒度、炉膛布风对燃烧的影响以及生物质燃烧时容易出现的结焦现象.从而得出流化速度在2～6 m/s时,炉膛内温度分布均匀,燃烧工况较好.颗粒度小,达到稳定燃烧时间短,且燃烧温度高.二次风量占总风量的50%～70%为好.生物质在循环流化床内的燃烧容易出现高温结块,运行温度应控制在900℃以下,最好在850℃以下.     

循环流化床锅炉翼形墙过热器/再热器变形分析

翼形墙过热器/再热器是循环流化床锅炉的重要部件之一,位于炉膛上部,通常前墙引入、炉顶穿出,其温度与水冷壁不同,导致热态运行的膨胀量不同。翼形墙受热面进出口与水冷壁连接密封,因此膨胀系统设计具有重要意义,设计不当会导致翼形墙受热面弯曲变形,影响安全性,膨胀设计中膨胀量的计算是关键。笔者建立了循环流化床炉膛中翼形墙受热面壁温的计算模型,计算了不同负荷下稳态最高壁温,发现最高壁温没有出现在满负荷下,而是在60%左右负荷下。但实践表明,据此设计,仍存在翼形墙受热面弯曲变形,表明稳态最高壁温不是翼形墙受热面壁温最高工况。笔者研究了最大膨胀量的发生工况,提出翼形墙过热器/再热器的最大膨胀量发生在极热态启动过程中,因此建议循环流化床锅炉翼形墙过热器/再热器的膨胀量应按极热态启动工况予以计算,建议该工况的计算条件为:压力为20%额定压力,温度为计算压力下的饱和温度,蒸汽流量为锅炉最大连续蒸发量的15%。据此进行膨胀设计的循环流化床锅炉应用实践表明,采用极热态启动的壁温计算膨胀量进行膨胀系统的设计,可解决循环流化床锅炉翼形墙过热器/再热器变形问题。     

污泥颗粒炭流化床深度处理焦化废水中的氨氮

以焦化废水处理系统生化段产生的污泥为原料,采用热解法制备了污泥颗粒炭(粒径2～3 mm),在流化床吸附装置中研究了对焦化废水的深度处理。随着热解温度从300℃升高至700℃,污泥炭产率逐渐降低,而BET比表面积在700℃时达到最高的138.8 m2/g。此外,考察了主要参数对污泥颗粒炭流化床吸附去除焦化废水中氨氮的影响。结果表明,最佳的热解温度为700℃,污泥炭在流化床中对氨氮的吸附平衡时间为240 min,最佳的污泥炭投加量为50 g,当pH在6～8范围时吸附效果最好。在优化的条件下,焦化废水中氨氮的去除率达到91.3%。     

循环流化床锅炉运行参数控制措施

为了提高循环流化床锅炉的运行效率,合理控制其运行参数,使其在最佳的工况下运行,满足煤化工生产的需求。有必要研究循环流化床锅炉运行参数的控制措施,如流化床的温度、运行压力及锅炉的炉膛差压等参数的控制,保证锅炉安全平稳运行,提高其热效率。     

浅析循环流化床锅炉长周期运行

<正>0前言UG-260/9.8-M2型循环流化床锅炉主要由炉膛、高温旋风分离器、回料阀和尾部对流烟道等组成,其主要参数:过热蒸汽流量260 t/h、过热蒸汽温度540℃、过热蒸汽压力9.8 MPa、锅炉效率(设计值)90%、一次热空气温度179℃、二次热空气温度167℃、排烟温度150℃。1影响循环流化床锅炉长周期的原因1.1炉膛水冷壁的磨损     

油页岩半焦热解特性

利用热重分析仪对油页岩半焦热解特性进行了研究.综合考虑制取半焦所获得的页岩油品质、半焦成分、发热量和循环流化床设计,认为干馏温度介于500～600℃为宜;干馏度对半焦热解初析温度和低温段热解过程有影响,但对高温段热解影响不明显,高温干馏所制取的半焦其热解过程包含于低温所制取的半焦热解过程中;随升温速率的提高,相同温度下的半焦热解度降低,当升温速率超过40℃&#8226;min^-1后,升温速率对半焦热解过程影响不大;最后采用Coasts法计算了油页岩半焦热解动力学参数,计算结果可供数值仿真和工程设计参考.     

煤热解-化学链气化耦合工艺流程模拟

为实现煤的清洁高效利用,提出一种煤固体热载体热解-化学链气化耦合工艺。利用流程模拟软件Aspen Plus建立了该耦合系统的工艺流程模型,主要包括煤干燥单元,煤热解单元,空气反应器和燃料反应器。模拟结果表明:通过将煤热解单元产生的酚废水作为燃料反应器的气化剂,可有效减少载氧体循环量和废水排放量。在热解温度500℃、半焦气化温度800℃和载氧体氧化温度1 000℃条件下,载氧体的循环比为1. 32,焦油分析基收率为6. 6%,耦合系统的能量利用效率为43. 12%,其中煤干燥单元能耗和煤热解单元能耗分别占总能耗的32. 68%和33. 81%,是导致系统辅助能耗大的主要原因。当进料量(100 kg/h)和工艺条件相同的情况下,与单独的煤热解和煤基化学链气化技术相比,该耦合工艺在热力学效率和对环境的友好方面都有一定优势。     

下行循环流化床中液态废塑料热裂化转换过程的最佳工艺条件

本文对下行循环流化床中液态废塑料热裂化转换过程中的最佳工艺条件进行了研究和计算。模拟．计算机模拟结果显示：在最佳工艺条件下,下行循环流化床能在较短的时间（〈１．２ｓ）内达到较高的中等组分产率（０．５４７７）,而这种组分是比较理想的高附加值产品。最佳工艺条件为：固体载热体的初始温度为６４５℃,废塑料气体进入反应器的初始温度范围为４５０～５００℃。     

六回路环形炉膛循环流化床试验研究

针对大型循环流化床锅炉存在的二次风穿透不佳、受热面布置困难等问题,提出了适用于600 MW等级及以上超(超)临界循环流化床锅炉的炉型——六回路环形炉膛循环流化床,并进行冷态试验研究,考查环形炉膛内气固流动特性和六回路间循环流率分布特性。结果表明:颗粒浓度沿环形炉膛高度的分布与矩形单炉膛相似,呈下浓上稀的指数型分布;随着流化速度的增大,炉膛下部密相区颗粒浓度减小,炉膛中上部和出口区域的颗粒浓度增大,各回路的循环流率均明显增大;随着静止料层高度的增大,整个炉膛高度的颗粒浓度都增大且高度越高处增幅越小;流化速度较低时循环流率不因静止料层高度的增大而变化,流化速度较高时循环流率随静止料层高度增大而稍有增大;六回路间循环流率的分布较均匀,设计工况下循环流率的相对偏差为4.5%;环形炉膛内环长边壁面悬吊屏对循环流率的大小和分布影响较小。     

复合流化床低阶煤热解制备兰炭的工艺条件

以不同粒径范围的新疆准东煤为原料,在耦合下部流化床和上部输送床的复合流化床中热解制备兰炭,考察了热解温度、过量氧气系数、气化温度、煤颗粒停留时间等对热解产物分布和热解半焦性质的影响. 结果表明,随过量氧气系数、气化温度和颗粒平均停留时间增加,气体产率升高,半焦和焦油产率降低;半焦的比表面积随气化温度升高而增大,而随过量氧气系数增大先增大后减小. 当煤从下部流化床进料时,在过量氧气系数0.11、流化床气化温度850℃、输送床热解温度750℃、流化床内煤颗粒停留时间90 s的操作条件下,可制备出固定碳含量超过83%(w)、挥发分含量低于9%(w)的兰炭.     

稻壳的流态化燃烧实验

在高为6m,内径为φ0.3 m的冷态流化床装置上,以0～0.6 mm的河砂为床料,进行了高速循环流化床(CFB)和低速鼓泡床流化床(BFB)不同工况的冷态流态化实验研究,当流化风速达到2.8m/s时,流化床就能实现循环;鼓泡流化床压力分布主要集中在底部的密相区,循环流化床压力分布更趋均匀。以稻壳为原料,在相同尺寸的流化床热态装置上进行了流态化燃烧实验,稳定燃烧阶段,循环流化床和鼓泡流化床沿炉膛的温度分布情况较为类似,循环流化床燃烧效率达到93.36%,鼓泡流化床达到93.01%,循环流化床和鼓泡床燃烧排放烟气中烟尘、SO2、NOx的含量都能满足国家排放标准。     

固体热载体热解府谷烟煤的实验研究

以循环流化床锅炉的循环灰为热载体对府谷烟煤进行了热解实验,考察了热解温度(470℃~630℃)对气液固产物产率和特性的影响,分析了原煤中的硫和氮在气液固三相产物中的分布.结果表明,随热解温度的升高,半焦产率降低,煤气产率从0.97%增加到5.44%,焦油产率从1.96%增加到8.07%;焦油中的轻油含量占80%(质量分数)以上,随热解温度的升高而降低.半焦的灰熔点在1 000℃以上.原煤经过热解后半焦中的硫含量可降到原煤中硫含量的70%(质量分数)左右,氮含量可降到原煤中氮含量的90%左右.     

热解条件对杉木热解产物得率的影响

为了优化木材热解工艺,以广西杉木为试验试材,在热解终点温度分别为450℃、600℃、750℃,平均升温速率分别为100℃/h、150℃/h和200℃/h的热解条件下,对杉木进行热解处理,计算产物得率。研究结果表明:随着热解温度的升高和升温速率的加快,杉木木炭产率呈下降趋势,而醋液的产率呈上升趋势,当炭化温度分别为450℃、600℃、750℃时,木炭的平均产率依次为36.03%,33.75%,28.99%,醋液的平均产率依次为31.90%,33.61%,35.17%。在生产中,为了提高醋液产率可以适当提高温度,反之可以增大木炭产率。     

低阶煤分质清洁利用多联产试验总结

为了指导晋北现代煤化工园区的项目建设,获得低阶煤热解后的提质煤、煤气、焦油和废水的产量、收率、组分等方面的数据,在不同工况下进行了为期2个月的低阶煤分质清洁利用多联产中试试验。试验结果表明:热解炉可将煤中90%以上的挥发分提取出来,生产出高附加值的油气产品;提质煤产率随热解温度的升高而降低,煤气产率随热解温度的升高而增大;在热解温度700℃、热解时间7 h的条件下,焦油产率达到最大值(6.29%);热解废水产率随热解温度的升高变化不大;煤气中CH_4含量较高,适合生产合成天然气。     

300 MW循环流化床锅炉大比例掺烧煤泥试验研究

循环流化床锅炉大比例掺烧煤泥是一种处理煤泥等低品质煤的有效手段。利用一维小室模型对掺混不同比例煤泥的CFB锅炉运行工况进行模拟,研究了掺混煤泥比例对CFB锅炉炉膛内物料平均粒径、颗粒停留时间以及炉膛上部物料浓度的影响,确定了大比例掺烧煤泥条件下的流态优化条件。模拟结果表明,增加煤泥比例可以提高物料循环流率和中间粒径档位(0.1~0.3 mm)颗粒在炉内的停留时间,改善燃料的燃尽率,提高煤泥比例还可以增加炉膛上部的颗粒浓度,有利于提高炉膛上部的传热,降低炉膛温度,便于污染物的控制。根据盘北电厂300 MW循环流化床锅炉机组大比例掺烧煤泥的运行数据,分析了掺烧煤泥比例对床温、排烟温度、底渣与飞灰含碳量的影响。当锅炉负荷为300 MW时,掺烧煤泥后床温明显降低,飞灰含碳量和排烟温度随着掺烧煤泥比例的增加而增大,底渣含碳量则随着掺烧煤泥比例的增加而降低。为了实现大比例掺烧,建议控制矸石的入炉煤粒径,且需要强化尾部吹灰或适当调整尾部受热面。     

麦秆快速热解产物分布及焦油成分分析

目前将流化床反应器用于小麦秸秆中低温热解研究的报道较少。为此,自主搭建了进料量为5 kg/h的流化床反应器,并在400—550℃温度区间内,以氮气为载气,在反应压力(0.2±0.02)MPa(G)、气相表观停留时间(2±0.1)s的工况下,考察了反应温度对小麦秸秆快速热解产物分布的影响。结果表明,热解所得液体收率在450℃左右出现极大值49.22%,且在该热解温度所得液体产物中的含水质量分数达到极小值31.27%。随着反应温度的增加,半焦收率单调递减,热解气的收率单调递增,而焦油的收率先增加后减小且在450℃左右出现极大值33.83%。另外,采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)对500℃条件下所得快速热解焦油进行了分析,该焦油脱水后的主要化合物组成为:酚类34.94%,酮类30.01%,烃类5.56%,其他29.49%。可见,麦秆快速热解焦油具有水含量高、成分庞杂、氧含量高的特征。     

催化裂化吸收稳定系统低温节能工艺开发初探

以某炼油厂催化裂化吸收稳定系统工艺数据作为模拟和计算的基础,从单因素和双因素角度研究了循环汽油温度及平衡罐温度对吸收稳定系统物流及能耗的影响,为后续低温节能工艺开发提供了依据。研究结果表明,随着循环汽油温度由40℃逐步降至5℃,平衡罐气液相及循环汽油质量流率下降,系统能耗下降约16%。系列循环汽油温度下,随着平衡罐温度的上升,系统能耗均呈现正U形曲线趋势,在35~55℃范围内出现系列最低点,即该循环汽油温度下系统能耗最优点。随着循环汽油温度的降低系统能耗逐渐减小。因此,除了考察适用的最优操作温度外,还需综合评估工艺匹配的节能设备投资及操作费用,才能开发经济性最优的吸收稳定系统低温节能工艺。     

流化床式生物质快速热解设备监控系统的设计与开发

介绍了自主研发的喷动循环流化床式快速热解技术.通过对流化床式快速热解设备的温度、流量及压力监控方案的研究和设计,把计算机数据采集与控制技术应用于快速热解设备的工程实践中,实现了实时检测和半自动控制,使得热解反应效率提高,同时还增加了快速热解反应操作工艺的安全性.     

温度对循环流化床双床气化中热解炉产物的影响

在循环流化床双床煤高温热解气化试验台上,以神木烟煤为燃料在不同温度下进行了热解气化试验,该试验台利用上下返料器将热解炉和气化炉耦合在一起,其中热解炉为N2气氛,气化炉通入空气作为气化剂,试验主要研究热解炉底部温度对热解煤气及热解炉底渣的影响。试验结果表明:随热解炉底部温度升高,热解煤气中H2体积分数升高,CH4,CO2体积分数降低,CO体积分数先降低后升高,热解煤气主要组分气体的收率增加。试验所取热解炉底渣样品的孔比表面积分布和孔比体积分布主要集中于中小孔(0—50 nm),其总比表面积和总孔体积大小顺序为在817℃最大,844℃次之,766℃最小,在N2气氛、1 200℃条件下,CO2反应的活性大小顺序为817℃最大,766℃次之,844℃最小。     

空气预热温度对立式圆筒加热炉效率与NOx排放规律的影响

炉膛内温度是炼厂加热炉最重要的工艺指标之一。用计算燃烧学的方法对某石化公司F101立式圆筒加热炉内的温度场进行了计算，实际工况温度计算结果与现场测试结果吻合良好，证明计算所选模型是可靠的。综合分析各工况热流场的计算结果表明，当空气预热温度小于500K时，炉膛内平均温度随着空气预热温度的增加而升高；当空气预热温度大于500K时，炉膛内平均温度趋于稳定，炉膛内温度分布更为均匀；当预热温度为468K时，加热炉热效率为90．6％，烟气中NOx生成量为285mg／m2，低于国家标准。综合考虑，该加热炉选择的理想空气预热温度为468K。