水冷壁高温腐蚀倾向判断及H2S近壁面许用浓度研究

为预防日益严重的锅炉水冷壁高温腐蚀,在300MW燃煤锅炉上研究了近壁面气氛分布规律,结合不同气氛下水冷壁材料12Cr1MoV的高温腐蚀动力学试验数据,预测了不同温度、气氛、腐蚀层开裂周期下的高温腐蚀速率,从而提出不同运行时间下锅炉水冷壁腐蚀的倾向判断标准;建立了腐蚀速率与H₂S浓度、腐蚀时间和腐蚀层开裂周期的关系式,并以腐蚀膜开裂周期12h和24h为例,求得了近壁面气氛的许用浓度。研究结果表明,近壁面硫化氢（H₂S）浓度与一氧化碳（CO）浓度成正比,而与氧气（O₂）浓度成反比;高温腐蚀速率与时间符合抛物线关系,与温度符合阿雷尼乌斯定律;只要将近壁面气氛控制在对应的H₂S许用浓度范围以内,就可以预防严重高温腐蚀的发生。     

富氧燃烧模式下水冷壁高温腐蚀实验

富氧燃烧作为一种实现燃煤过程CO_2高效封存捕集技术,已成为研究热点。然而,富氧燃烧模式下CO_2体积分数、烟气湿度、SO_2/SO3体积分数显著提高,从而有可能加剧合金材料高温腐蚀的风险。本文通过模拟富氧燃烧烟气环境,研究了富氧燃烧模式下2种水冷壁材料20G和12Cr1Mo V的高温腐蚀行为,利用电镜能谱分析(SEM-EDS)和X射线衍射分析(XRD)对腐蚀层微观形貌及产物成分进行分析。结果表明:高体积分数CO_2会加剧合金氧化过程,与N2/O_2/SO_2气氛相比,CO_2/O_2/SO_2气氛下2种材料的腐蚀速率可提高10%~30%,其氧化层成分以磁铁矿为主;而在富氧燃烧还原性烟气环境(CO_2/CO/SO_2/H2S)下,腐蚀层成分以磁铁矿及Fe S为主;2种材料在富氧燃烧的氧化和还原性环境中的腐蚀增重曲线均呈现抛物线规律,且富氧燃烧模式下的高湿烟气环境会加剧2种材料的腐蚀过程。     

离心风机最佳进口及最佳收敛性的理论探讨

一、引言直到现在,风机、压缩机方面文献,在论及叶轮最佳进口设计时,一直沿用这样的观点:最佳的叶轮进口设计,是使气流进入气流的相对速度W_1最小。并由此得出W_1最小时最佳叶片进口直径。同时也得出最佳叶片     

电容式气固两相流浓度测量系统

本文介绍一种电容式气固两相流浓度测量系统,给出了具体的测量电极和测量电路。并采用所设计的电容式浓度测量系统在自行搭建的气力输粉系统上以面粉为媒质、在水平管道上对稀相气固两相流浓度进行了在线测量,获得了5×10^-5%体积百分比的面粉浓度分辨率。应用该系统对锅炉气力输粉管道中的气固两相流浓度进行实时在线检测与控制,对确保燃烧过程稳定,节能降耗和减少污染排放具有重大意义。     

超临界火力发电机组二次再热技术研究

本文指出典型二次再热系统的技术特点,并对二次再热锅炉的关键技术进行分析。二次再热技术可有效地提高火力发电机组的热效率并降低单位发电量CO2排放,且目前技术成熟的铁素体合金材料和奥氏体合金材料能够满足二次再热超临界机组的安全要求。虽然二次再热会使得锅炉、汽轮机和热力系统的结构变得复杂,但是,在我国700℃等级镍基材料解决之前,二次再热技术是提高火力发电机组热效率切实可行的有效手段。     

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。     

火电厂输灰埋地管道腐蚀爆管试验

针对某电厂埋地钢质浓灰管道外壁产生严重腐蚀穿孔并频繁发生泄露的问题进行了分析,并采用PCM(多频管中电流检测法)进行了管道外防腐层的质量评估及外防腐层的漏点检查,找出了管道腐蚀的主要原因:外防腐层破损点较多、土壤腐蚀性强、外部腐蚀电流进入、管道之间有电连接从而形成电偶腐蚀等多个因素共同作用,最终导致管道的严重腐蚀泄漏。提出了对腐蚀最为严重的部分管道进行开挖,对钢管及防腐层进行修补,部分管线进行阴极保护的处理措施。经过3 a的运行检验,长60 km的埋地管道没再发生爆管。     

气化细渣基础燃烧特性试验研究

煤气化过程中产生大量含碳量较高的气化细渣,其填埋处理不仅占用大量土地,污染土壤和水体,同时造成能源浪费,如何高效环保地对气化细渣进行资源化利用是目前研究的热点。在获得气化细渣工业分析、元素分析、粒径分布、灰成分和微观形貌等基础上,利用热重对气化细渣单独燃烧及与燃料煤混合燃烧特性进行研究,对比了气化细渣与典型煤种燃烧特性的差异,并考虑掺混比例对混燃的影响。研究结果表明:气化细渣的M_(ar)=69. 7%,A_d=54. 5%,w(C_d)=43. 4%,Q_(gr,d)=16. 14 MJ/kg,干化后的气化细渣中碳含量和发热量与对比劣质烟煤相当;干燥后的气化细渣粒径普遍小于200μm,且孔隙结构发达,电镜结果显示其微观结构由球形颗粒和不规则多孔形状颗粒组成。气化细渣与其他煤种燃烧特性对比表明:气化细渣的着火温度和燃尽温度分别为601. 6℃和680. 8℃,着火和燃尽特性比对比煤样和对应的原煤略差。气化细渣和原煤在不同掺烧比例下的热重燃烧试验结果表明,气化细渣和原煤掺烧存在显著的协同效应,与原煤掺烧能显著改进气化细渣的燃烧特性,在25%气化细渣掺烧比例下,气化细渣的燃烧特性得到显著改善,且相比于纯烧原煤,掺烧气化细渣后混煤的燃烧特性未显著下降。研究结果表明,干化后高含碳量的气化细渣极具应用价值,且与原煤掺烧对混煤的燃烧特性影响较小,还能显著改进混煤的燃烧特性,将干化后的气化细渣与原煤掺烧是一种可行的利用气化细渣热值的技术方案。     

煤、污泥和生物质三类典型燃料的热解气生成特性研究

采用固定床热解装置测定并比较不同温度下煤、污泥和生物质三类典型燃料的热解气生成特性。结果表明，温度是影响热解气析出的重要因素，三类燃料的热解气产率均随温度升高而增大，同时还得出了各燃料热解产气速率最快的温度区间；提升热解温度有利于煤和污泥中燃料氮向N₂转化，1 300℃时，煤的N₂转化率最高约42.5%，污泥则接近60%；各燃料热解气组分以H₂、CH₄和CO为主，CO₂和N₂含量次之，C₂H₂和C₂H₄最低，污泥和煤的热解气各组分的析出特性相似；同温度下，五种燃料的H₂和CO产率大小顺序相同，均为辣椒秆、污泥、神混煤、石炭煤、韩城煤，对于辣椒秆和污泥而言，通过热解制取高热值燃气(H₂和CO)是一种有效利用途径。     

挥发分停留时间、温度和水洗对生物质热解生成碳烟的影响

在管式炉固定床上进行生物质高温热解试验,分析研究挥发分高温区停留时间、热解温度和水洗处理对碳烟生成及其理化特性的影响.结果表明:生物质碳烟由挥发分二次转化生成,在停留时间极短时(约0.2 s),生物质在900～1 200℃热解观察不到碳烟生成;延长停留时间至约2 s,生物质在≥1 000℃下热解生成大量碳烟,碳烟产率随热解温度升高而提高,且水洗麦秆碳烟产率略高于原样麦秆.在1 000℃下,生物质碳烟主要由无定形碳烟组成,热解温度升高至≥1 100℃时,可以观察到洋葱状石墨片层结构碳烟,且随着热解温度升高,洋葱状石墨片层结构更加清晰.热解温度升高,碳烟的石墨化程度提高,氧化活性降低;原样麦秆碳烟中含有丰富的KCl,其氧化特性显著优于水洗麦秆碳烟.