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准东煤旋风燃烧火焰光谱分析方法

中国电机工程学报 2021年第16期41卷 5643-5649页

作者：张向宇张广才陆续王一坤徐宏杰西安热工研究院有限公司电站锅炉煤清洁燃烧国家工程研究中心陕西省西安市710032

提出了一种基于主成分分析(principal component analysis,PCA)分离和辐射率多项式拟合的光谱分析方法,能够从光谱仪检测信号中同时反演火焰温度、辐射率和气相Na浓度。在一台旋风炉上开展了试验研究,结果表明,准东煤旋风燃烧火焰在可... 详细信息

提出了一种基于主成分分析(principal component analysis,PCA)分离和辐射率多项式拟合的光谱分析方法,能够从光谱仪检测信号中同时反演火焰温度、辐射率和气相Na浓度。在一台旋风炉上开展了试验研究,结果表明,准东煤旋风燃烧火焰在可见光波段满足灰性假设,火焰温度检测误差小于4%。Na的特征谱线辐射强度与气相Na离子浓度成正比例关系,可利用Na在589 nm处的特征谱线反演气相Na浓度。旋风燃烧时煤灰中绝大部分的Na会挥发进入气相,配风方式对Na的释放没有影响。在旋风筒尾部气相Na向液渣和飞灰中迁移。

关键词：准东煤旋风燃烧光谱火焰温度碱金属

空气分级对旋风燃烧液态排渣及NOx排放的影响

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燃烧科学与技术 2020年第4期26卷 376-381页

作者：张向宇白文刚贾子秀周广钦陆续徐宏杰西安热工研究院有限公司电站锅炉煤清洁燃烧国家工程研究中心西安710032

为了进一步论证在旋风炉中采用空气分级低氮燃烧技术的可行性,建立了旋风燃烧液态排渣模型和NOx排放半经验公式,并在一台中试旋风炉上开展了实验研究,定量分析了空气分级对准东煤旋风燃烧时液态排渣、NOx排放和燃尽性的影响.实验数据表... 详细信息

为了进一步论证在旋风炉中采用空气分级低氮燃烧技术的可行性,建立了旋风燃烧液态排渣模型和NOx排放半经验公式,并在一台中试旋风炉上开展了实验研究,定量分析了空气分级对准东煤旋风燃烧时液态排渣、NOx排放和燃尽性的影响.实验数据表明,针对不同准东煤种,为兼顾稳定液态排渣和降低氮氧化物排放,可根据容积热负荷、捕渣率和灰临界温度确定合适的空气配比方式.燃用准东天池煤时,最佳的主燃区过量空气系数为0.9,与空气未分级相比,NOx排放可降低20%,但未完全燃烧热损失会增加0.32%.本研究将为旋风炉的设计和运行提供重要参考.

关键词：准东煤旋风燃烧空气分级 NOx 液态排渣

立式旋风燃烧液态排渣锅炉沾污特性热态试验研究

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动力工程学报 2023年第5期43卷 550-557,630页

作者：张斯卓袁益超张翔闫凯上海理工大学上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093 上海锅炉厂有限公司上海200245

针对采用液态排渣锅炉解决易结渣煤种的清洁高效利用问题,必须掌握液态排渣锅炉热力计算方法及其受热面的沾污特性。根据某75 t/h立式旋风燃烧液态排渣锅炉不同工况下的热态试验结果,结合苏联73标准中双炉室液态排渣锅炉传热计算方法,... 详细信息

针对采用液态排渣锅炉解决易结渣煤种的清洁高效利用问题,必须掌握液态排渣锅炉热力计算方法及其受热面的沾污特性。根据某75 t/h立式旋风燃烧液态排渣锅炉不同工况下的热态试验结果,结合苏联73标准中双炉室液态排渣锅炉传热计算方法,对立式旋风燃烧液态排渣锅炉受热面沾污特性进行了研究,获得了液态排渣方式对过热器、省煤器和空气预热器受热面沾污特性的影响规律。结果表明:苏联73标准中双炉室液态排渣锅炉“ВТИ法”较“ЦКТИ法”能较好地反映双炉室液态排渣锅炉炉膛的实际运行情况,其对于炉膛的传热特性及沾污特性的处理方法是合理的;高、低温过热器热有效系数的修正系数分别为1.19~1.25和0.63~0.67,随着锅炉负荷的增大而增大;高、低温省煤器污染系数的修正系数分别为5.00~5.80和6.00~6.90,随着锅炉负荷的增大而减小;高、低温空气预热器利用系数的修正系数分别为0.53~0.56和0.80~0.85,随着锅炉负荷的增大而增大。

关键词：旋风燃烧液态排渣锅炉热力计算沾污

基于火焰光谱的准东煤旋风燃烧过程中碱金属检测

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洁净煤技术 2022年第7期28卷 81-87页

作者：蒲旸刘洋傅培舫娄春华中科技大学能源与动力工程学院湖北武汉430074 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074

我国新疆准东地区高碱煤储量丰富,但在燃烧利用过程中Na、K等碱金属以气相形式释放到烟气中会导致锅炉换热面积灰、结渣、腐蚀等,开展炉内气相碱金属释放的在线检测对于解决上述问题具有一定的指导意义。基于火焰自发射光谱法研制了1套... 详细信息

我国新疆准东地区高碱煤储量丰富,但在燃烧利用过程中Na、K等碱金属以气相形式释放到烟气中会导致锅炉换热面积灰、结渣、腐蚀等,开展炉内气相碱金属释放的在线检测对于解决上述问题具有一定的指导意义。基于火焰自发射光谱法研制了1套便携式火焰中气相碱金属浓度检测系统,使用该系统对液态排渣旋风锅炉高碱煤燃烧火焰进行在线检测,得到不同测点的火焰温度、气相Na质量浓度和波段热辐射能,同时使用X射线荧光光谱(X-Ray Fluorescence Spectrometer,XRF)分析了灰渣样。结果表明:炉内气相Na质量浓度分布不均匀,燃烧哈密煤和神华煤的两渣室火焰平均温度分别为1415和1436℃,气相Na质量浓度分别为40.0和25.3 mg/m^(3)。气相Na质量浓度和波段热辐射能大小反映了炉内燃烧状态,同时在线检测结果与飞灰和液渣成分分析结果具有一定关联性,火焰气相Na质量浓度增加时,飞灰和液渣中Na质量浓度均增大,但更多的是向飞灰中迁移。

关键词：火焰自发射光谱法准东煤碱金属液态排渣旋风燃烧

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准东煤旋风燃烧过程碱金属迁移规律

热能动力工程 2021年第2期36卷 43-48页

作者：刘建华孙亦鹏张清峰陈辰华北电力科学研究院有限责任公司北京100045 中南电力设计院有限公司湖北武汉430071

为研究旋风燃烧过程对碱金属迁移的影响,对比研究了燃用准东煤的旋风炉和室燃炉内碱金属Na、K的迁移规律。结果表明:旋风燃烧条件下Na在渣中的存在形式为不可溶的硅铝复盐,而在灰中的存在形式为硫酸盐和硅铝酸盐;渣中不可溶的K被全部置... 详细信息

为研究旋风燃烧过程对碱金属迁移的影响,对比研究了燃用准东煤的旋风炉和室燃炉内碱金属Na、K的迁移规律。结果表明:旋风燃烧条件下Na在渣中的存在形式为不可溶的硅铝复盐,而在灰中的存在形式为硫酸盐和硅铝酸盐;渣中不可溶的K被全部置换进入气相;与固态排渣的室燃炉相比,旋风炉具有较高的捕渣率,水平烟道飞灰中Na、K盐浓度会升高,但进入炉膛尾部受热面的钠盐总量可减少21.88%;不同准东煤种的烟道飞灰中Na、K盐浓度主要由煤中Na2O、K2O质量分数确定。

关键词：准东煤旋风燃烧碱金属结渣水溶钠

新疆高碱煤旋风燃烧火焰中气相碱金属的检测与分析

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热能动力工程 2022年第7期37卷 111-115,124页

作者：徐志强李东阳刘玺璞周强北方魏家峁煤电有限责任公司内蒙古鄂尔多斯010308 西安西热锅炉环保工程有限公司陕西西安710054 北方联合电力有限责任公司临河热电厂内蒙古巴彦淖尔010020

新疆高碱煤中富含的碱金属易挥发进入气相,准确测量火焰中气相碱金属浓度是调控新疆高碱煤燃烧的重要基础。本文采用光谱分析方法对准东高碱煤旋风燃烧火焰中气相Na、K离子体积分数进行了测量。结果表明:在可见光波段,Na的特征谱线为589... 详细信息

新疆高碱煤中富含的碱金属易挥发进入气相,准确测量火焰中气相碱金属浓度是调控新疆高碱煤燃烧的重要基础。本文采用光谱分析方法对准东高碱煤旋风燃烧火焰中气相Na、K离子体积分数进行了测量。结果表明:在可见光波段,Na的特征谱线为589 nm,K的特征谱线为765.9和769.3 nm,Na、K离子特征谱线辐射强度与气相Na、K离子体积分数成正比例关系;旋风燃烧温度下,煤中绝大部分水溶性的Na离子和全部的K离子会释放进入气相,该过程不受配风方式和氧体积分数的影响;在旋风炉尾部,气态Na、K离子体积分数降低,碱金属由气相向固相迁移。

关键词：高碱煤旋风燃烧碱金属光谱分析检测

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粉煤液排渣旋风燃烧在轧钢加热炉的应用

钢铁 1991年第1期26卷 55-59页

作者：陈厚实湖北大冶县钢铁厂

本文根据本厂四种不同供热能力液排渣旋风炉的基本参数、试验与使用情况,结合北京科技大学冶金系模拟试验研究结果,讨论、分析了粉煤液排渣旋风燃烧法的优点及作用,介绍了运行中存在的问题及改进意见。

关键词：轧钢加热炉粉煤液排渣旋风燃烧

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旋涡流化床旋风燃烧的动力学研究

热能动力工程 1994年第4期9卷 206-209,220页

作者：段钰锋赵长遂徐益谦南京市东南大学热能工程所

以旋涡流化床悬浮空间喷入二次风形成一强族流场和气固悬浮流动为物理模型，试验研究了从床面夹带到悬浮空间颗粒群的运动行为及气固两相浓度场的匹配。指出在气相强旋湍流的作用下，在近壁区形成一稳定的高浓度的颗粒悬浮层，颗粒在炉... 详细信息

以旋涡流化床悬浮空间喷入二次风形成一强族流场和气固悬浮流动为物理模型，试验研究了从床面夹带到悬浮空间颗粒群的运动行为及气固两相浓度场的匹配。指出在气相强旋湍流的作用下，在近壁区形成一稳定的高浓度的颗粒悬浮层，颗粒在炉内的平均停留时间延长，气固滑移速度增大，两相混合强烈并充分接触，良好的空气动力结构对提高炭粒在悬浮空间的燃尽度．降低扬析可燃物损失十分有利。本文研究结果．对降低常规鼓泡床及抛煤机链条炉内的飞灰可燃物损失，提高悬浮空间的气流横向混合速率有重要参考价值。

关键词：旋涡流化床旋风燃烧动力学燃煤锅炉

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褐煤半焦贫氧旋风燃烧特性研究

热力发电 2017年第1期46卷 49-55页

作者：刘银河袁春田樊强徐士进车得福张勇张玉斌杨天亮李庚达刘汉强郭桦西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 烟台龙源电力技术股份有限公司山东烟台264006 国电新能源技术研究院北京102209

在实验室规模的小型立式旋风筒中,对工业制备的内蒙古锡林浩特褐煤半焦的贫氧旋风燃烧特性进行了试验研究。结果表明:在过量空气系数为0.5~0.9时,贫氧燃烧产物的热值在1 500~3 500kJ/m3之间,且随着过量空气系数的增加而降低;随着过量空... 详细信息

在实验室规模的小型立式旋风筒中,对工业制备的内蒙古锡林浩特褐煤半焦的贫氧旋风燃烧特性进行了试验研究。结果表明:在过量空气系数为0.5~0.9时,贫氧燃烧产物的热值在1 500~3 500kJ/m3之间,且随着过量空气系数的增加而降低;随着过量空气系数增加,半焦燃烧碳转化率增高,当过量空气系数>0.6时,半焦燃烧碳转化率>97%,炉内燃烧区温度升高,在过量空气系数为0.7时,燃烧区温度可达1 280℃,高于灰熔点,这对保证液态排渣非常关键;给料量增加对半焦燃烧特性影响不大,表明旋风筒燃烧室对燃烧褐煤半焦具有良好的负荷调节特性;贫氧燃烧条件下,旋风筒NO的排放质量浓度较低,随着过量空气系数和给料量的增加,旋风筒NO的排放质量浓度提高。

关键词：半焦贫氧燃烧旋风燃烧过量空气系数燃烧特性 NO排放