先进燃气电厂智能化体系设计与建设

随着能源发展的清洁化、低碳化、智能化、多元化,电厂的智能化建设已成为趋势。国华北京燃气热电示范工程实现了“一部一室三中心”管理模式,建立了智能设备、智能控制和智能管理三层体系架构。该工程通过全态一键启停、三维可视、实时在线仿真以及现场总线控制系统等技术手段实现了全厂数字化泛在感知;通过搭设一体化平台来整合业务,实现电站数字化、管理信息化;通过对噪音和污染物排放的控制,实现了清洁发电的目标。该燃气热电示范工程节约资源、环境友好、智能环保、节能降耗,对我国智慧电厂发展具有重要的示范意义。     

磷酸钙对缓解准东高钠-富铁混煤结渣倾向的影响

针对新疆地区高钠煤与富铁煤掺混燃烧中发生的严重结渣难题,本文采用沉降炉探究Ca3(PO4)2在降低高钠-富铁混煤结渣倾向方面的潜力,并结合多种表征方法对探针收集的渣样的成分、矿物相和形貌进行了详细分析。结果表明:添加3% Ca3(PO4)2即可显著提升准东混煤的灰熔点,软化温度提升幅度高达200 ℃,变形温度提升150 ℃;对于高钠与富铁质量比为40:60的原混煤,炉内1 200 ℃位置非冷却探针表面黏附的灰渣呈熔融状,其致渣组分主要为Fe2O3和含Si-Al-Ca矿物相的低温共熔体系;添加Ca3(PO4)2后,1 200 ℃区域探针表面黏附的灰渣基本呈颗粒状,熔融度降低,而在1 000 ℃区域探针表面收集的灰样变为松散状且易于吹除;掺混3% Ca3(PO4)2后黏附灰渣的熔融度降低的主要原因为Ca3(PO4)2能结合含Na、Ca组分生成高熔点的Ca5(PO4)2SiO4和Na3Ca6(PO4)5,有效固留气态含钠组分,减少含碱金属/碱土金属组分的冷凝以及它们同含Si、Al矿物相结合发生低温共熔反应的可能性,该添加剂在减小高钠-富铁混煤结渣倾向方面具有较好的效果。     

440 t/h燃煤锅炉低氮燃烧模式下水冷壁高温腐蚀分析

分别采用X射线荧光光谱、X射线衍射光谱、电镜扫描和能谱分析等方法,对某440 t/h燃煤锅炉下层燃烧器附近水冷壁区域收集的腐蚀层进行详细表征,分析并讨论腐蚀产物的形成和痕量元素富集特点。结果表明：腐蚀内层主要含有FeS₂、Fe₂O₃、PbS和ZnS,但Pb比Zn富集程度高;腐蚀外层以ZnS、PbS、GaS、Fe_1-xS和Zn_1.0Al_1.04S_2.13为主,还含有少量Ga、Se、Bi等元素,但Zn与Ga元素富集程度显著高于内层;腐蚀层中Pb、Zn、Ga、Se、Ge、As、Bi、Th、Sn、Sb等元素主要通过气化-冷凝和黏附的未燃尽碳颗粒释放析出的方式到达管壁,部分元素仍存在二次气化现象并扩散至腐蚀层深处,以进一步增大腐蚀裂纹尺度。基体铁的氧化和硫化反应同时发生并相互竞争,靠近基体侧腐蚀层先发生裂缝后逐渐开始破碎。黄铁矿向外转移中会释放气态硫并生成多种晶型的磁黄铁矿,这说明气态硫在腐蚀过程中扮演重要作用。此外,沉积层中微细颗粒和气态痕量元素可能会向基体侧移动与扩散渗透,增加腐蚀内部应力进而加剧腐蚀。     

煤粉热解气化耦合燃烧超低氮燃烧技术进展

随着环保政策趋严,常规火电机组经超低氮排放改造对炉膛内部燃烧过程及尾部烟道燃烧后烟气进行氮氧化物协同脱除后,NO_x已达到低于50 mg/m3的水平。随着低NO_x燃烧技术的发展,煤粉热解气化耦合燃烧超低氮燃烧技术已引起重视,其主要思路是在预燃室内引入高温热源,对远低于化学当量比的浓煤粉气流进行加热,煤粉在预燃室内先快速释放挥发分并发生部分燃烧,其气相产物及高温半焦离开预燃室经燃烧器组织送入炉膛后进行低氮燃烧处理。与传统的选择性催化/非催化还原法(SCR/SNCR)等燃烧后降氮策略相比,该技术通过燃烧高温半焦直接在炉内燃烧过程中降氮,技术优势和经济潜力显著。预燃源是产生气相产物、高温半焦的关键环节,笔者根据预燃源方式的不同,介绍了天然气供热煤粉预燃、循环流化床供热煤粉预燃、等离子点火预燃室、感应加热点火预燃室、传统预燃室燃烧器等煤粉预燃技术的发展现状及应用情况,为相关技术人员提供参考。     

基于机器学习的飞灰含碳量预测模型比较研究

锅炉飞灰含碳量是衡量锅炉燃烧效率的重要指标之一,基于机器学习构建了一套能够准确预测飞灰含碳的模型。首先,借助随机森林算法解决了飞灰含碳实测值与其他输入特征频率不一致的问题;其次,采用基于随机森林的递归特征消除方法,从30个原始输入特征中提取出9个输入特征,在降低模型计算量的同时提高了预测准确度;最后,以某电厂330 MW机组锅炉实际运行数据,建立了线性回归、决策树、KNN、随机森林、Catboost、XGBoost 6个机器学习模型对飞灰含碳量进行预测。预测结果发现：决策树、KNN、随机森林和XGBoost模型预测效果较好,均方误差分别为0.010、0.009、0.006和0.006,线性回归模型表现最差;构建的预测模型在锅炉低、中、高负荷下均保持稳定。     

75t/h塔式循环流化床锅炉设计改造

针对塔式循环流化床锅炉特点，经改前试验及分析，找到了锅炉不能带满负荷及炉内受热面严重磨损的原因，通过对送风机、一次风机、引风机改造及一次风量、二次风配风的调整，锅炉已能带满负荷运行，受热面磨损大大降低。     

火电厂粗粉分离器的改型设计与应用

独山子热电厂粗粉分离器改造前为径向挡板式结构,自投产以来存在着煤粉细度大、均匀性差、分离器阻力大、磨损严重、出力不足等问题.采用一种新型的轴向挡板式粗分离器对其原粗粉分离器进行了成功的设计改造.煤粉细度R90由改前的25%～28%降为15%～18%左右,燃烧着火稳定性显著提高,飞灰含碳量降低;分离器阻力降低20%,大约为500～700Pa.整个机组的效率明显改善.     

动叶可调轴流式送,引风机性能考核试验

华能阳逻电厂No1锅炉蒸发量为1025t/h,为上海锅炉厂生产的SG—1025/18.1—M319型自然循环炉,配用武汉鼓风机厂引进日本三菱重工公司(MHI)技术生产的ML—H_1—IDF—R170/283型动叶可调轴流式引风机和ML—H_1—FDF—R95/198型动叶可调轴流式送风机各两台。已连续运行7000余小时,最高负荷达320MW(单机容量为300MW)。1992年7月24日移交生产。1994年5月21~22日,对引风机和送风机的气体动力性能和机械性能均进行了     

CFB主床的床顶结构对边壁下降流的影响

在ＣＦＢ冷态试验台上，深入研究了ＣＦＢ主床的床顶结构对边壁下降流的影响，对平床顶结构三种高度进行试验，研究得出：ＣＦＢ主床的床顶结构是影响边壁下降流的重要因素，当流化速度和固体物料循环速率一定时，边壁下降流的延伸长度随着床顶高度的增大而增大。