300MW循环流化床锅炉机组冷渣器的能效分析

为了提高循环流化床锅炉机组热渣热能利用效率,建立了300 MW循环流化床锅炉机组所用两种冷渣器热效率与(炯)效率的计算模型并对其进行了性能计算分析.结果显示,两种冷渣器的热效率与(炯)效率差异很大,二者均热效率较高而(炯)效率较低.因此今后开发大容量、高(炯)效率的冷渣器对于大型循环流化床锅炉的节能具有重要作用.     

高分压水蒸气对石灰石脱硫过程的影响作用

针对水煤浆循环流化床锅炉水蒸气浓度高的特点,在较宽的水蒸气浓度内采用固定床反应器对石灰石脱硫过程的煅烧和硫化阶段分别开展机理研究,并利用低温氮吸附法、真密度计和扫描电子显微镜分析煅烧产物和硫化产物的孔结构特征、表观形貌。研究表明水蒸气促进煅烧产物的烧结,减小了煅烧产物的孔隙率和比表面积,增大了大孔份额,使产物氧化钙失去活性;水蒸气对硫化反应的作用呈非单调性,随着水蒸气浓度提高,同一时刻的钙转化率表现为先促进后抑制,在水蒸气浓度10%左右时钙转化率最高。其原因可以归结为水蒸气一方面促进硫化产物固态离子扩散,另一方面促进未反应氧化钙烧结成块。     

高温干燥对褐煤孔隙结构及水分复吸的影响

利用卧式固定床实验炉制得不同温度下干燥处理的煤样,采用低温氮吸附法测试煤样的比表面积、孔体积和孔径分布等孔隙特征参数,使用复吸实验装置测定不同干燥程度褐煤煤样的平衡含水量,探索了高温干燥处理后褐煤孔隙结构的演变与其复吸特性之间的关联规律。结果表明：褐煤原煤及不同干燥温度(600~800℃)下半焦的等温吸附曲线均属于第Ⅱ类吸附等温线,褐煤原煤、600℃和700℃干燥半焦的吸附回线均属于L1型,800℃干燥半焦的吸附回线有从L1型转变为L2型的趋势;随着干燥温度的增加,干燥半焦的比表面积先增大后减小,介孔峰值的孔径微分同样先增大后减小,而大孔孔径微分基本保持不变;分形维数D₁和D₂呈相反的变化趋势,且D₂>D₁;不同干燥程度半焦的复吸曲线变化趋势相同,且平衡含水量随着干燥温度的升高而减小;半焦复吸特性与孔隙结构有关,平衡含水率与其孔容积之间呈较好的线性关系。     

甲醇-空气层流火焰速度的数值研究和预测模型

收集总结分析了现有的甲醇层流火焰速度的实验数据,比较了三种典型的描述甲醇氧化的详细化学反应机理(Li机理、USC Mech-Ⅱ和Burke机理)对层流火焰传播速度的预测精度。结果表明三种机理均能定性反映甲醇层流火焰速度的变化规律,但在富燃料侧,机理计算值明显高于实验结果。反应动力学分析表明甲醇脱氢反应对层流火焰速度的影响至关重要。根据文献中的最新成果,修正了Li机理中甲醇脱氢反应的速率常数,提高了Li机理对甲醇-空气层流火焰速度的预测精度。针对工程需求,给出了两个甲醇层流火焰速度的快速预测模型,经过校核,所提出的预测模型能够较为准确地预测不同初始温度和压力下甲醇层流火焰速度。     

高分压水蒸气对石灰石脱硫过程的影响作用

针对水煤浆循环流化床锅炉水蒸气浓度高的特点,在较宽的水蒸气浓度内采用固定床反应器对石灰石脱硫过程的煅烧和硫化阶段分别开展机理研究,并利用低温氮吸附法、真密度计和扫描电子显微镜分析煅烧产物和硫化产物的孔结构特征、表观形貌。研究表明水蒸气促进煅烧产物的烧结,减小了煅烧产物的孔隙率和比表面积,增大了大孔份额,使产物氧化钙失去活性;水蒸气对硫化反应的作用呈非单调性,随着水蒸气浓度提高,同一时刻的钙转化率表现为先促进后抑制,在水蒸气浓度10%左右时钙转化率最高。其原因可以归结为水蒸气一方面促进硫化产物固态离子扩散,另一方面促进未反应氧化钙烧结成块。     

利用含盐污水生产过热蒸汽的燃煤注汽锅炉

稠油开采产生的废水利用是油田可持续生产的重要因素。采油废水可以除硬但不能除盐,这就要求注汽锅炉能满足给水高含盐的要求。先进的稠油开采工艺需采用过热蒸汽,这进一步加大了注气锅炉的开发难度。为此,提出了分段蒸发的循环流化床燃煤锅炉技术方案,并针对该技术路线中可能存在的腐蚀、结垢、循环和整体布置等问题,开展了一系列的研究开发和推广应用。该燃煤注汽锅炉经五年的运行实践表明,锅炉运行安全可靠,蒸汽过热度超过20℃,满足了稠油开采的新工艺要求。     

循环流化床燃料粉碎功耗计算模型

针对循环流化床锅炉给煤粉碎功耗的计算问题,在总结粉碎功耗规律研究进展的基础上,分析了单一粒度颗粒的粉碎功耗预测理论,介绍了粉碎功耗理论的3种著名假说（体积假说、面积假说和裂缝假说）下的粉碎功耗计算通用关系式;针对具有复杂粒度分布物料的粉碎功耗,将产品粒度分布作为参数引入能耗计算中,获得了不同产品粒度分布时的粉碎功耗理论预测结果,粉碎实验结果表明,物性和给料粒度对粉碎功耗也有重要影响。在理论分析与推导基础上,结合实验结果提出了循环流化床的燃料粉碎功耗计算模型。     

煤粉射流火焰的典型形态及其转捩规律

利用Hencken型燃烧器研究了一次风速度、给粉浓度和二次风氧浓度等参数变化对煤粉射流火焰形态的影响规律,得到了煤粉射流火焰形态转捩图谱.实验表明,煤粉射流火焰形态主要分为煤粉群燃火焰(亮黄色,均相燃烧主导)和单颗粒稀释火焰(暗红色,异相稀释的煤颗粒燃烧主导).挥发分含量和煤粉浓度的增大均可促使稀释火焰向群燃火焰的转捩;在二次风氧浓度较高(15.3%,)时,提高一次风速度对火焰形态的影响有限,但同时降低氧浓度到10%,,则可实现群燃火焰向稀释火焰的转捩.     

纯燃生物质循环流化床锅炉设计与运行

充分利用循环流化床(简称"CFB")炉膛中的受热面受到循环物料不断冲刷的特点,将壁温较高的受热面布置在炉膛,可以缓解高温受热面的结垢腐蚀问题,据此开发了130t/h纯燃玉米秸秆的高温高压CFB锅炉,其特征是炉膛中布置中级和末级过热器;对流受热面顺列大间距布置,以低烟速缓解沾污,并密集布置吹灰器。炉前燃料系统中分开设置卸料器和输料器;输送到炉前的生物质伴随二次风入炉,并控制给料口附近为负压。这些设计思想得到实践验证,机组投运后,运行稳定,炉前燃料输运系统可靠,年运行达到7 600h,连续运行时间超过128天。运行2年后炉内过热器未见腐蚀,对流受热面沾污可控。测试表明,锅炉热效率可达91%以上。SO_2和NO_x排放浓度受燃料影响,但原始排放很低,接近于超低排放。采用高效旋风分离器,当玉米秸秆携带泥土超过8%时,无须外加床料就能够实现循环系统的良好性能。     

260 t/h纯烧准东煤循环流化床锅炉设计与运行

新疆准东地区煤以高钠煤为主,具有极强的沾污结渣特性,电站锅炉在燃用准东煤过程中易出现水冷壁结渣,对流受热面沾污积灰,影响锅炉的正常运行。根据准东煤的煤质特点,分析了发生结焦沾污的基本过程,提出了利用循环流化床锅炉循环燃烧的技术特点,通过受热面的合理布置及设计以应对燃用准东煤可能出现的结焦沾污问题,并进行了设计研究和工程应用。锅炉投运后的运行结果表明,该锅炉能够长期纯烧准东煤,运行稳定。在燃煤灰分中Na₂O含量6.0%的准东煤,运行一年后,锅炉各受热面均未出现沾污及结焦现象。在尾部低温省煤器吹灰器投入运行时,锅炉排烟温度能够维持在150 ℃左右。