W火焰锅炉低氮燃烧控制机理研究

针对F W技术 W火焰锅炉存在的 N Ox 排放量高的问题,分析了其炉内燃烧及 N Ox 生成特性,提出了引射回流、多点分级的低氮燃烧控制机理,并基于该控制机理对某台660 MW机组FW技术W火焰锅炉进行了低氮燃烧改造。改造后测试结果表明,对于W火焰锅炉,仅通过增设OFA系统,并不能使NOx 排放量大幅降低,应同时将拱下二次风移至拱上合适位置送入炉膛,在全炉膛实现引射回流、多点分级的低氮燃烧方式,可将N Ox 排放量降至理想水平。     

低负荷吹灰对超临界锅炉水冷壁超温影响的试验研究

通过对低负荷段吹灰器投运位置、频次、负荷段及对应区域配风方式的试验研究,发现低负荷段吹灰器投运时明显的壁温突升主要发生在两侧墙,且投运燃尽风上下位置的吹灰器影响较大,最高壁温突升幅度约100~130 ℃。吹灰过程中增大对应区域的辅助风门开度约20%,壁温突升幅度可降低约20 ℃,同时,选择较高负荷段投运吹灰器以及降低吹灰器的投用频次对控制水冷壁超温有利。试验研究方法与结论对同类型机组低负荷段吹灰器投运具有一定的参考意义。     

钙基CO2吸收剂循环反应特性的试验与模拟

合成了3种不同质量配比的钙基CO2吸收剂CaO/ Ca12Al14O33,并对CaO/Ca12Al14O33、石灰石、白云石的循环煅烧/碳酸化特性进行试验研究,以考察吸收剂的转化率随循环反应次数的变化规律。试验结果表明,3种吸收剂反应活性均随循环反应次数的增加而降低;在850 ℃煅烧温度下,CaO/Ca12Al14O33(75%/25%)吸收剂在第10次循环后其循环转化率保持在51.7%左右;在900 ℃煅烧温度下,吸收剂活性下降较快,CaO/Ca12Al14O33的反应活性高于石灰石和白云石,且当CaO和Ca12Al14O33的质量比为75%/25%时最优。建立了吸收剂的循环转化率模型以及循环碳酸化过程动力学模型,为反应器的设计提供理论依据。     

FW型W火焰锅炉低氮燃烧系统改造数值模拟

针对F W型 W火焰锅炉燃尽性差、飞灰含碳量高、N Ox 排放浓度高等问题,提出了高效低氮燃烧系统改造方案,并以某FW型 W火焰锅炉为模型进行了数值模拟计算,对比分析了低氮燃烧系统改造前后炉膛空气动力场、温度场、煤粉颗粒轨迹及 N Ox 分布特点.结果表明,改造后NOx 排放浓度由1158．9 mg/m3降至793．4 mg/m3,炉膛出口烟气温度由1126℃降至1075℃,炉膛温度分布均匀,减温水流量和蒸汽温度偏差减小,提高了锅炉燃烧的稳定性和安全性.     

高浓度CO_2下CaCO_3循环煅烧试验与模拟

建立了高浓度CO2气氛下CaCO3循环煅烧过程数学模型,利用钙基吸收剂多次循环煅烧试验对模型进行了验证,在此基础上分析了CO2浓度、吸收剂种类、粒径和循环次数等参数对CaCO3煅烧的影响。结果表明:CaCO3分解温度随气相中CO2含量的增加而增大;在高浓度CO2下,随循环反应次数的增加,吸收剂循环反应活性下降,使得所生成的CaCO3质量也随循环次数的增加而减少,致使CaCO3煅烧完全所需时间会随循环反应次数的增加而减少。     

Na及矿物类型对高碱煤快速热解焦油及BTEXN产物分配的影响

轻质芳烃（BTEXN）如苯、甲苯、乙苯、二甲苯和萘作为高价值化学原料,在工业中具有广泛应用。煤干馏焦油的精制是BTEXN重要生产方法之一。本文分别选用红沙泉和将军庙两种典型新疆高碱煤,通过逐级萃取及外源添加Na两种预处理方式,利用Py-GC/MS半定量研究了高碱煤中钠形态和含量,以及矿物组分类型对煤快速热解焦油及BTEXN产物分布的影响。结果表明,两种高碱煤中固有矿物质均可提高焦油及BTEXN析出量,水溶性矿物质（Na）对此起关键作用。内源性水溶性矿物及醋酸铵溶性矿物使红沙泉煤焦油析出量提高22%和55%;而外源添加的水溶性NaCl和醋酸铵溶性CH₃COONa降低了将军庙煤焦油析出量。水溶性矿物及1.0%（质量）的NaCl和CH₃COONa分别使煤焦油中的BTEXN析出量提高45%、42%和62%,醋酸铵溶性物质及低含量[0.4%(质量)]Na则会抑制BTEXN的析出。     

流化床内CaO循环碳酸盐化／煅烧实验研究

以石灰石为吸收剂在流化床反应器内对CaO循环吸收C0:以及循环煅烧特性进行了实验研究.结果表明:当吸收温度为650℃时,在稳定吸收阶段,反应器出口气体中C0:体积分数不超过3%,表明CaO吸收剂在流化床内能有效吸收CO2.随循环反应次数的增加,CaO吸收剂循环反应活性下降,使得稳定吸收CO2阶段所持续的时间随循环次数的增加而减少.CaO吸收剂比表面积和孔隙率随循环反应次数的增加而减少,因此会导致CaO转化率随循环次数的增加而快速降低.     

一次风叶片倾角对旋风液态排渣锅炉燃烧及NOx释放特性的影响

针对纯燃高碱煤旋风液态排渣锅炉,采用数值模拟方法研究了不同一次风叶片倾角下该锅炉炉内空气动力场、温度场及各组分质量分数分布特性,分析了一次风叶片倾角对炉内燃烧及NOx排放特性的影响.结果表明:旋风液态排渣锅炉炉内空气动力场良好,烟气充满度高,错列逆向布置的旋风燃烧器可强化燃烧;在所选工况范围内,随着一次风叶片倾角的减小,炉膛出口烟温降低,炉膛出口NOx质量浓度先降低后升高;一次风叶片倾角为30°时,炉内整体温度和煤粉燃烧效率较高,炉膛出口NOx质量浓度最低.     

低负荷吹灰对超临界锅炉水冷壁超温影响的试验研究

通过对低负荷段吹灰器投运位置、频次、负荷段及对应区域配风方式的试验研究,发现低负荷段吹灰器投运时明显的壁温突升主要发生在两侧墙,且投运燃尽风上下位置的吹灰器影响较大,最高壁温突升幅度约100~130 ℃。吹灰过程中增大对应区域的辅助风门开度约20%,壁温突升幅度可降低约20 ℃,同时,选择较高负荷段投运吹灰器以及降低吹灰器的投用频次对控制水冷壁超温有利。试验研究方法与结论对同类型机组低负荷段吹灰器投运具有一定的参考意义。     

立式旋风燃烧器冷态实验及数值模拟研究

针对立式纯燃高碱煤旋风燃烧器,按4∶1比例建立旋风燃烧器冷态物模实验系统,研究不同叶片倾角下燃烧器内空气动力学特性,同时通过ANSYS软件数值研究了不同叶片倾角对燃烧器内速度分布、温度分布、组分分布以及NOx浓度分布的影响.研究结果表明:数值模拟与实验结果吻合较好,旋风燃烧器内空气动力场良好,轴向速度沿径向方向呈W型对...