低热值煤资源现状与循环流化床发电应用分析

通过对我国低热值煤资源的现状分析认为,燃烧发电是实现煤矸石、煤泥等低热值煤燃料大规模资源化利用的主要途径,而循环流化床燃烧发电技术则是其中的最佳方案。探讨了循环流化床锅炉在燃烧低热值煤燃料时的关键设计以及污染物控制等问题,为实现在更大范围内对低热值煤资源的清洁高效利用提供方向。分析了发展低热值煤循环流化床燃烧发电的重要意义和发展前景,并提出了相关意见和建议。     

中国燃煤高效清洁发电技术现状与展望

为应对气候变化的挑战,保障中国能源安全,亟需构建新型电力系统,而煤炭也逐渐从主体能源向基础能源和调峰能源转变.本文阐述了中国燃煤发电技术现状,梳理了洁净煤发电技术中超超临界发电、循环流化床燃烧、碳汇及碳捕集、利用与封存(CCUS)的技术优势;分析了适应"双碳"目标的燃煤电厂灵活性技术和基于煤电机组的多种生物质燃料掺烧技...     

生物质再燃还原NO_x的机理分析

生物质是用于煤粉炉再燃脱硝的重要燃料。分析了生物质快速热解还原NOx的机理。生物质热解的主要产物是H2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8、焦炭、焦油和灰分等。生物质中的氮热解转化为HCN和NH3,二者对还原NOx有很大的影响。生物质再燃主要是通过碳氢化合物还原NOx,HCCO+NOx和CHi(特别是CH3)+NOx是最重要的反应,CHi在CH4脱硝过程中最重要,HCCO在C2脱硝过程中占主导作用。CO、H2、焦油和灰中的碱金属对还原NOx起到一定的促进作用。     

循环流化床锅炉物料平衡分析

循环流化床物料平衡是循环流化床燃烧的核心和基础,它影响到循环流化床燃烧效率和脱硫效率,并决定燃烧室内的热负荷分布。循环流化床“一进二出”的物料平衡系统是循环流化床的核心概念,也是理解循环流化床物料平衡的关键。本文介绍并分析了循环床物料平衡的某些问题,如循环流化床定态设计、床料质量和物料平衡模型等。循环流化床运行需要高的“床料质量”和较大物料循环量,要求流化床锅炉分离器分离效率曲线存在一个清晰的100％分离粒径截止点。循环流化床内物料平衡除了受分离器效率影响外,还受到给煤成灰及磨耗特性、床内颗粒分层、排渣方式及效率等因素的影响。     

给煤对大型CFB锅炉床温均匀性的影响

相比传统炉型,大型循环流化床(CFB)锅炉炉膛宽深比大幅增加,炉膛下部床温在沿宽度方向上的分布特性对锅炉性能的影响更加显著。为明确炉膛下部床温的影响因素,在大型电站CFB锅炉上设计并完成了5个不同工况下的床温调节试验。试验结果表明:炉膛出口在宽度方向上的非对称布置导致左右侧炉膛的流动状态偏差较大;两侧墙受热面的冷却作用是侧墙附近存在明显床温梯度的主要原因;低负荷工况下调节各播煤口给煤量的效果要优于高负荷工况;在给煤系统设计中应考虑给两侧给煤机出力留出一定的裕度,以满足局部床温调节的需求。     

基于BP神经网络的煤粉锅炉飞灰含碳量研究

飞灰含碳量是反映电站煤粉锅炉燃烧效率的一个重要指标。基于误差反向传播（BP）神经网络方法,建立了11-23-1型BP神经网络模型。根据某电站四角切圆煤粉锅炉特点选取了煤粉细度、燃烧器摆角、烟气含氧量、5个煤种参数、燃烧器喷口运行组合等11个影响燃烧的参数作为神经网络的输入因子,对建立的模型进行训练,得到模型参数。以此进行预测,与实际值的误差不超过6％。在此基础上,又提出了单参数影响飞灰含碳量的简化分析方法,使神经网络包含的多维非线性规律在一定条件下简洁、直观地反映出来。计算和分析结果表明,本模型方法能有效提取各参数对飞友含碳量的影响规律,可用于锅炉飞灰含碳量的分析、预测和优化调节。     

循环流化床锅炉密相区内颗粒的横向扩散研究

以热粒子作为示踪粒子,用热电偶测量示踪粒子沿径向的变化,在长900mm、宽100mm、高5200mm的循环流化床密相区进行了颗粒的横向扩散的研究。循环流化床密相区内颗粒横向扩散可用一维扩散模型来描述,模型的计算结果与实验数据吻合很好。根据实验数据拟和得到颗粒的横向扩散系数Dsr,实验表明随着流化风速的增大和静止床高的增高,横向扩散系数Dsr增大;随颗粒粒径的增大,横向扩散系数Dsr减小。最后给出了以流化风速、静止床高和颗粒粒径为影响因素的横向扩散系数Dsr的经验式。     

生物质三组分对成型颗粒物理性能的影响

为探究生物质三组分(纤维素、半纤维素和木质素)对成型颗粒物理性能的影响,以棉秆、木屑以及生物质三组分为研究对象,单独或按一定掺混比例混合后制备成型颗粒,使用电子万能材料试验机分析了成型颗粒的表观密度和抗压强度,利用X射线光电子能谱仪分析了生物质成型前后分子结构的变化。结果表明：纤维素直接影响成型颗粒的抗压强度,半纤维素和木质素主要作为黏结剂,协同纤维素间接提高成型颗粒的抗压强度。向棉秆中加入纤维素或半纤维素后,其混合成型颗粒中的C—OH官能团均明显提高,且产生了新的C=C官能团,有利于形成分子间作用力和提高分子结构的稳定性,增强成型颗粒的物理性能。     

基于TDLAS和恒流稀释取样的磨煤机出口痕量CO体积分数在线监测技术研究

磨煤机运行参数直接影响着燃煤机组的运行安全和燃烧性能，实时在线监测磨煤机出口CO体积分数并基于监测数据进行安全预警具有重要意义。首先基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)和赫里奥特(Herriott)多次反射池开展波长调制-直接吸收光谱(WM-DAS)法测量精度及检测限验证实验。实验结果表明，在1～10μL/L内CO测量值与配气值一致且检测限可低至5.2×10^–3μL/L(300 s)，具有极高的灵敏度和测量精度。随后基于原理实验研制痕量CO体积分数在线测量系统，并结合烟气恒流稀释高保真预处理技术，将研制的痕量CO体积分数在线监测系统应用于火电机组磨煤机现场，采用多点轮测方式实现了单台火电机组5台磨煤机出口CO在线监测及安全预警。最后结合磨煤机出口温度等监测数据对一次风温进行调整，可在确保磨煤机安全运行基础上提高锅炉效率。     

粉煤循环流化床燃烧技术

双碳背景下，作为燃煤发电的重要组成部分，循环流化床(CFB)燃烧技术实现了劣质燃料的高效清洁利用，也是未来参与电网深度调峰的主力。然而，CFB锅炉在负荷调节速率、深度低负荷及低负荷下的NO_x排放控制、受热面磨损等方面还有较大改善空间。为此，提出了粉煤循环流化床(Powdered Coal-Circulating Fluidized Bed, PC-CFB)燃烧技术，将燃料粒度由传统的0～10 mm宽筛分分布缩减为0～1 mm的窄筛分分布，在低床存量下实现足够高的循环流率，通过流态调控化学反应，强化低氮燃烧需要的还原性气氛，并为延长细颗粒石灰石在炉内的停留时间提供了保证，同时改善锅炉燃烧性能。更为重要的是，由于燃料粒度降低，化学反应速度即热量释放变化速率得以提高；辅助以循环干预措施，可提高传热率的变化速度，二者综合可以改善负荷变化率。燃料粒度的变化必然导致床料粒度降低，显著改善了深度低负荷能力以及低负荷下的NO_x排放炉内控制能力。该思想得到模型验证：当燃料粒度由常规缩减到0～1 mm时，床料粒度大幅降低，稀相区物料悬浮浓度提高，循环流率提高了约...