基于流态分析的循环流化床锅炉能耗诊断技术

能耗诊断是在役机组节能管理的重要技术手段。与常规煤粉锅炉相比,循环流化床锅炉在燃烧方式上具有明显的差异,需要设计专项分析和计算方法,提出关键的能效指标。流化速度、循环量和床料颗粒的粒径分布三者共同决定了炉膛中的流动状态（流态）。流态重构就是通过提高床料质量（有效床料在床存量中的比重）来优化降低炉膛内床压。循环流化床锅炉能耗诊断的核心思想是以最低的成本来保持整体的物料平衡和各部件内适宜的流态。结合循环流化床锅炉燃烧的具体特点,提出了循环流化床锅炉能耗诊断的技术要点,针对入炉燃料、入炉石灰石、分离器、炉膛上部差压、高压流化风和布风板的影响,提供了具体的能效指标和分析方法。     

亚临界强制循环锅炉20%低负荷稳燃优化调整的数值模拟与试验研究

为研究火电机组深度调峰过程中,锅炉低负荷燃烧的稳燃和最佳的安全、高效运行方式,依托某电厂亚临界660 MW机组,对亚临界强制循环四角切圆锅炉在超低负荷（20%）下的稳燃性能进行了试验研究和数值模拟计算,对低负荷下燃烧运行工况优化进行了研究。研究结果表明：某电厂3号机组锅炉在低负荷燃烧时,能保持较高的煤粉燃尽率,炉膛最高温度可以达到1 400~1 600 K左右,运行O2体积分数为12%~13%左右,低负荷燃烧较为稳定;运行选择较为靠近炉膛上部的磨组运行方式、调整AA托底风门开度5%~10%、燃烧层之间辅助风门开度维持在9%~18%以及燃烧层周界风门开度约为18%等燃烧优化手段可以实现低负荷下的合理空气动力场,维持稳定燃烧。     

循环流化床内煤矸石一维燃烧模型

为研究煤矸石在循环流化床锅炉内的燃烧性能,建立了预测煤矸石在锅炉内燃烧后的飞灰底渣残炭量的一维燃烧数学模型。建模采用"小室模型"的方法,将炉膛沿高度方向划分为多段小室,分别建立了质量平衡、动量平衡和组分平衡方程,计算得到了煤矸石燃烧特性沿炉膛高度的一维分布结果。与其他煤矸石燃烧模型不同的是,该模型详细考虑了锅炉内部气固流动、多孔介质传质和化学反应过程,并且耦合了颗粒在循环流化床锅炉的一维停留时间分布模型,模拟了颗粒在炉膛内部的流动过程。通过对模型的计算,得到矸石在循环流化床锅炉中的燃烧速率控制因素,以及矸石燃烧后的飞灰底渣残炭量与矸石物性参数和锅炉运行参数的关系。利用该模型计算并分析得到:矸石燃烧速率由灰层传质速率控制;选取灰层孔隙率大的矸石、增大锅炉热负荷、选取7m/s的风速、投入100~1 000μm的颗粒燃烧效率最高,飞灰或底渣残炭量最低。     

300 MW低热值煤超低排放循环流化床发电的设计与运行

介绍了山西国锋300 MW低热值煤综合利用亚临界循环流化床发电项目的设计与运行情况,讨论了超低排放电厂的污染物控制技术的原理与应用情况。该项目采用炉内喷钙脱硫和炉外半干法脱硫控制SO₂、流态重构的节能型循环流化床低氮燃烧技术和SNCR脱硝控制NO_x、布袋除尘控制粉尘。研究结果显示,锅炉运行稳定、高效,满负荷下热效率为90.61%;烟气SO₂排放质量浓度为18.75 mg/m³,NO_x排放质量浓度为40.30 mg/m³,烟尘排放质量浓度为4.9 mg/m³,均达到了超低排放指标,表明循环流化床锅炉采用低氮燃烧和SNCR、炉内脱硫和半干法循环流化床烟气净化、布袋除尘是实现超低排放的可行的技术路线。