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高原地区低氮燃烧技术应用研究

环境工程 2023年第S02期41卷 482-486页

作者：郭一楷焦伟红张璇刘得守张颖张欣马强青海省生态环境规划和环保技术中心西宁810007 北京泷涛环境科技有限公司北京100072 青海省生态环境厅大气环境处西宁810007

燃气锅炉低氮燃烧技术经过国内外多年研究积累,已有多种成熟的技术路线。目前,该技术虽在平原地区大量应用,但在高原地区却只有小规模应用。在高原地区,燃气锅炉因其普遍未按照高原特性选用高原型低氮燃烧器,燃烧效果欠佳。针对该问题,... 详细信息

燃气锅炉低氮燃烧技术经过国内外多年研究积累,已有多种成熟的技术路线。目前,该技术虽在平原地区大量应用,但在高原地区却只有小规模应用。在高原地区,燃气锅炉因其普遍未按照高原特性选用高原型低氮燃烧器,燃烧效果欠佳。针对该问题,利用青海省低氮改造示范项目的实测结果和仿真模拟技术,从理论和实测2方面研究了高原地区低氮燃烧的适用性及成效性。结果显示:西宁和海东的平均氮氧化物(NO_(x))排放浓度为34.66 mg/m^(3),海西州的平均浓度为29.86 mg/m^(3),海西州地势高于西宁和海东。NO_(x)排放浓度随着海拔的升高而越低,海拔与NO_(x)排放浓度的关系和实测数据呈现相同的变化趋势,这为高原地区低氮燃烧器选型提供技术支持。

关键词：高原燃气锅炉低氮燃烧燃烧器数值模拟

某700MW切圆燃烧机组低氮燃烧贴壁风系统数值计算与应用分析

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中国电机工程学报 2021年第1期41卷 249-256页

作者：杜智华蒙毅孙军李文成李炎西安热工研究院有限公司陕西省西安市710032 江西赣能股份有限公司丰城二期发电厂江西省丰城市331100

针对某2′700MW超临界四角切圆锅炉高温腐蚀问题,提出了加装贴壁风系统及低NOx燃烧优化改造方案,并通过对改造方案满负荷炉膛燃烧状态进行一系列数值计算,以及对主燃区近壁O2、CO、H2S等组分和烟气温度分布进行分析。结果显示,增加2层/... 详细信息

针对某2′700MW超临界四角切圆锅炉高温腐蚀问题,提出了加装贴壁风系统及低NOx燃烧优化改造方案,并通过对改造方案满负荷炉膛燃烧状态进行一系列数值计算,以及对主燃区近壁O2、CO、H2S等组分和烟气温度分布进行分析。结果显示,增加2层/8只反切布置贴壁风喷口后,上层燃烧器至还原区上部近壁O2浓度显著增加,CO、H2S浓度明显下降,烟气温度降低。贴壁风系统可以有效防治还原区侧墙水冷壁高温腐蚀。结合改后的现场调整试验,分析发现贴壁风可以改善炉膛出口烟气温度分布,降低左右两侧烟气温度偏差,对于四角切圆锅炉水平烟道对流过热面安全运行具有重要意义。增加贴壁风后,锅炉在保证经济性的条件下,可以提高锅炉运行的安全性和环保性。

关键词：四角切圆锅炉水冷壁高温腐蚀贴壁风烟温偏差低氮燃烧 700MW

二次风平行射流参数对污泥焚烧流化床锅炉低氮燃烧特性影响研究

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锅炉技术 2023年第5期54卷 17-23,36页

作者：贾昕昕刁永发东华大学环境科学与工程学院上海201620

针对污泥燃烧氮氧化物排放超标的问题,采用涡耗散模型,对市政污泥(含水率40%)在污泥焚烧过程中低氮燃烧排放特性进行模拟与分析,得到了二次风平行射流角度、过量空气系数、二次风风口高度对污泥低氮燃烧的影响规律,以及烟气温度场与组... 详细信息

针对污泥燃烧氮氧化物排放超标的问题,采用涡耗散模型,对市政污泥(含水率40%)在污泥焚烧过程中低氮燃烧排放特性进行模拟与分析,得到了二次风平行射流角度、过量空气系数、二次风风口高度对污泥低氮燃烧的影响规律,以及烟气温度场与组分变化情况。研究结果表明:当二次风入射角度从90°降低到60.8°时,低氮燃烧效果最佳,烟气出口NO_(x)质量浓度从256 mg/m^(3)降低至176 mg/m^(3),降低了31%;当过量空气系数从1.3减小到1.2,烟气中的NO_(x)质量浓度由330 mg/m^(3)降低至176 mg/m^(3),继续减小过量空气系数到1.1时,NO_(x)质量浓度降低至131 mg/m^(3),但烟气中CO浓度大幅升高,过量空气系数宜选择1.2;当风口高度为1.3 m时烟气NO_(x)质量浓度大幅增加到283 mg/m^(3),1.8 m高度下送风烟气NO_(x)质量浓度与2.3 m相比略微升高,CO浓度与1.3 m高度相比变化不大,二次风风口高度推荐设置为1.8 m。

关键词：流化床市政污泥二次风平行射流低氮燃烧

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低氮燃烧配风控制系统的开发及工程应用

锅炉技术 2019年第5期50卷 52-56页

作者：蔡芃吕霞赵超郝玉春隋海涛烟台龙源电力技术股份有限公司

低氮燃烧技术是适应我国超低污染排放政策的必然趋势。作为一项这十余年才发展起来的清洁煤燃烧技术,低氮燃烧技术在控制策略方面还较为薄弱。针对燃煤电站锅炉进行低氮燃烧改造后现有二次风配风控制的现状及问题,进行了原因分析。以成... 详细信息

低氮燃烧技术是适应我国超低污染排放政策的必然趋势。作为一项这十余年才发展起来的清洁煤燃烧技术,低氮燃烧技术在控制策略方面还较为薄弱。针对燃煤电站锅炉进行低氮燃烧改造后现有二次风配风控制的现状及问题,进行了原因分析。以成熟的燃烧热力学机理为支撑提炼出核心模型,采用先进建模、优化算法和控制逻辑等相关技术,研发出了一套面向二次风、SOFA风的低氮燃烧控制系统。最终给出了系统在300 MW锅炉机组的实际应用案例,不仅能够实现锅炉复杂工况下的智能配风、降低并保持NO x低排放,而且稳定了SCR脱硝系统喷氨量,具有非常明显的经济效益和社会意义。

关键词：低氮燃烧燃烧控制氮氧化物排放燃烧经济性

低氮燃烧技术在垃圾焚烧锅炉领域中的成功应用

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中国科技期刊数据库工业A 2022年第3期 0099-0102页

作者：刘春光刘垒陈永堂上海环境集团再生能源运营管理有限公司老港分公司上海200000

建立在垃圾焚烧低氮燃烧技术的角度进行分析,高分子脱硝工艺、烟气再循环工艺是当前应用较为广泛的主要低氮燃烧处理技术,同时还涉及到了较多正在开发,以及等待优化后投入使用的技术体系,这些技术能够有效解决锅炉燃烧过程中产生的有害... 详细信息

建立在垃圾焚烧低氮燃烧技术的角度进行分析,高分子脱硝工艺、烟气再循环工艺是当前应用较为广泛的主要低氮燃烧处理技术,同时还涉及到了较多正在开发,以及等待优化后投入使用的技术体系,这些技术能够有效解决锅炉燃烧过程中产生的有害气体,但是效率以及可靠性还有一定的差异,因此综合具体的工程案例分析低氮燃烧技术的实际应用情况,不仅可以为当前的相关领域技术创新奠定稳定技术,也可以进一步实现垃圾处理无害气体的稳定排放以及高质量发展。

关键词：低氮燃烧垃圾焚烧锅炉应用

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天然气低氮燃烧技术研究现状与进展

现代化工 2022年第S02期42卷 47-50页

作者：王杰中石化广元天然气净化有限公司四川广元628400

根据燃烧生成机理不同,氮氧化物主要分为热力型、快速型、燃料型3种,其中天然气锅炉排放氮氧化物以燃料型为主。详细综述了燃料分级、空气分级、浓淡燃烧、燃气循环、催化还原、MILD燃烧等几种低氮燃烧技术的最新研究进展,总结了每种技... 详细信息

根据燃烧生成机理不同,氮氧化物主要分为热力型、快速型、燃料型3种,其中天然气锅炉排放氮氧化物以燃料型为主。详细综述了燃料分级、空气分级、浓淡燃烧、燃气循环、催化还原、MILD燃烧等几种低氮燃烧技术的最新研究进展,总结了每种技术的优缺点,并对未来发展趋势进行了展望。

关键词：氮氧化物锅炉排放低氮燃烧

低氮燃烧锅炉水冷壁防护涂层抗高温腐蚀机理与性能研究

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低氮燃烧锅炉水冷壁防护涂层抗高温腐蚀机理与性能研究

作者：欧阳朱峰华中科技大学

学位级别：硕士

燃煤电厂在应用低氮燃烧技术后,锅炉水冷壁可能会由于局部贫氧气氛燃烧形成高温腐蚀,严重影响机组的运行安全性和可靠性。针对低氮燃烧燃煤锅炉开发对应的水冷壁抗高温腐蚀防护方法具有重要的理论和应用价值。本文在水冷壁基材表面分别... 详细信息

燃煤电厂在应用低氮燃烧技术后,锅炉水冷壁可能会由于局部贫氧气氛燃烧形成高温腐蚀,严重影响机组的运行安全性和可靠性。针对低氮燃烧燃煤锅炉开发对应的水冷壁抗高温腐蚀防护方法具有重要的理论和应用价值。本文在水冷壁基材表面分别制备了Ni-Cr合金涂层和Al-Si-Cr陶瓷涂层,通过高温腐蚀实验考察两种涂层抗高温腐蚀性能;同时,将两种涂层应用到某300MW机组贫煤锅炉的现场,进一步对其在实际锅炉运行条件下抗高温腐蚀性能进行了验证和分析。本文首先对两种涂层进行了高温还原性气体腐蚀实验,腐蚀环境为CO/SO/HS/HCl还原性腐蚀气氛,并通过X射线荧光光谱(XRD)、X射线衍射(XRF)、扫描电镜能谱(SEM/EDS)对腐蚀前后涂层的横截面形貌和元素组成进行了分析。研究结果表明:Al-Si-Cr陶瓷涂层由尖晶石氧化物构成,结构致密,涂层与水冷壁基材的结合紧密,其致密氧化物可有效阻止气氛中含S、Cl腐蚀气体的渗透、迁移;Ni-Cr合金涂层主要由耐腐蚀CrO氧化层和镍铬合金构成,但内部存在孔隙等缺陷形成的“扩散通道”,导致腐蚀气体向涂层内部渗透并破坏涂层。在相同高温气相腐蚀条件下,Ni-Cr合金涂层的腐蚀速率约为Al-Si-Cr陶瓷涂层的2倍。其次,在还原性气氛中对两种防护涂层进行了高温硫酸盐腐蚀实验,其实验结果表明:Al-Si-Cr涂层的抗高温硫酸盐腐蚀性能来源于Al、Si、Cr元素组成的致密惰性氧化膜,但由于内部热应力的释放会产生裂缝等缺陷,会使硫酸盐渗入涂层内部导致耐腐蚀性能降低;Ni-Cr合金涂层其抗高温硫酸盐腐蚀性能来源于CrO氧化膜,虽然腐蚀介质能通过涂层内部缺陷腐蚀破坏氧化膜,但腐蚀速率较低,具有良好的抗硫酸盐腐蚀效果。在相同高温硫酸盐腐蚀条件下,Al-Si-Cr陶瓷涂层的腐蚀速率约为Ni-Cr合金涂层的1.5倍。最后,将Ni-Cr合金涂层和Al-Si-Cr陶瓷涂层应用于了某300MW机组低氮燃烧锅炉水冷壁,电厂实际应用近一年的结果表明:低氮燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀主要由腐蚀性气体及硫化物引起,烟气中的气相HS和活性[S]原子等腐蚀介质可以渗透涂层表面的含硫沉积层,并与涂层氧化膜发生反应,进而渗透至金属基材,导致Ni-Cr合金涂层的失效;Al-Si-Cr陶瓷涂层由于Al、Si、Cr等元素构成的惰性氧化层结构致密,孔隙缺陷少,抗高温腐蚀性能和防结焦性能优于Ni-Cr合金涂层。

关键词：低氮燃烧水冷壁防护涂层高温腐蚀

40MW燃煤锅炉低氮燃烧技术与NOx排放预测研究

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40MW燃煤锅炉低氮燃烧技术与NOx排放预测研究

作者：曹梁东北电力大学

学位级别：硕士

在中国,煤炭是一种重要的化学能源,被广泛应用于工业和家庭生活。然而,煤炭的燃烧会产生大量氮氧化物,这是导致空气污染的主要因素之一。氮氧化物不仅会引起酸雨和温室效应等环境问题,还会对人类健康造成严重的危害。目前我国主要通过... 详细信息

在中国,煤炭是一种重要的化学能源,被广泛应用于工业和家庭生活。然而,煤炭的燃烧会产生大量氮氧化物,这是导致空气污染的主要因素之一。氮氧化物不仅会引起酸雨和温室效应等环境问题,还会对人类健康造成严重的危害。目前我国主要通过优化燃烧器结构,利用空气分级技术和还原性催化剂等方法来降低NO排放量。随着科技进步,利用智能算法预测NO生成量已成为一种有效方法,可帮助企业评估燃烧设备是否符合国家标准,并采取相应措施保护环境和人类健康。针对这些问题,本文旨在通过优化燃烧器结构和建立NO预测模型,实现锅炉低氮燃烧的目的。首先,本文调研了国内外有关低氮燃烧和NO预测的研究现状,并分析了NO的生成机理和煤粉热解过程,以进一步采取措施来优化燃烧器结构,降低氮氧化物的排放。其次,本文详细介绍了所采用的自持燃烧器的结构和工作原理,该燃烧器利用煤粉在燃烧器内部进行自维持燃烧所产生的还原性气体,来还原锅炉在燃烧过程中产生的NO,从而实现低NO燃烧。本文在研究过程中以40MW L型燃煤锅炉为研究对象并对其进行模拟分析,由于煤粉燃烧化学反应复杂不能直观了解到内部的反应机理,本文通过数值模拟的方法对煤粉通过燃烧器进入炉膛燃烧这一整个过程的反应机理进行研究。通过合理选择数值模拟所用到的控制方程和计算模型来选择适合本文的最佳模型。随后,对锅炉模型进行网格划分,设置边界条件,并验证模型的可靠性。通过对基础工况炉膛内部速度场、温度场等分布情况进行分析,发现锅炉燃烧过程中炉膛内的温度分布对于空气分级燃烧和后续热态参数的控制寻优有重要影响,因此需要在热态模拟的基础上,对锅炉气相速度、二次风和燃尽风的配比及燃尽风位置进行优化调整,以此来找到实现锅炉稳定低NO燃烧的最优工况。最后,为了使模拟结果可视化,减少模拟计算时间长等问题,本文将最优工况下的模拟结果作为NO预测模型的数据集并对数据集进行数据预处理。本文选择了LSSVM作为预测模型,LSSVM具有较高的计算效率和较好的泛化能力。为了进一步提高算法的预测能力,本文对传统的鲸鱼优化算法(WOA)进行了改进,并将改进后的算法与其他算法进行比较,结果表明改进后的WOA算法具有更好的寻优能力和收敛速度。将改进后的WOA算法应用于NO预测模型中,对模型的预测效果进行分析,发现模型的预测结果可以作为锅炉燃烧参数优化调整的重要的依据,这对锅炉NO排放的实时预测和调整,改善环境污染具有重要意义。

关键词：低氮燃烧 NOx预测 Fluent模拟仿真鲸鱼优化算法数据预处理

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低氮燃烧技术在易结焦锅炉上的应用及研究

中国环保产业 2021年第6期 54-58页

作者：万金雄郑志秀阮徐均陈尼青浙江千尧环境工程有限公司杭州311200

文章针对新疆某石化公司220t/h锅炉由于结焦严重导致低氮燃烧器改造性能不达标的问题,以该公司二期项目两台锅炉低氮燃烧器成功的改造方案为例,介绍了低氮燃烧技术在锅炉防结焦上的应用。

关键词：煤粉炉低氮燃烧结焦乏气送粉 NOx排放