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生物质炉排炉超低排放技术研究

能源与环保 2024年第1期46卷 173-182页

作者：张世鑫许燕飞郭涛江建忠黄笑乐邓磊西安华电清洁能源技术有限公司陕西西安710061 福建华电丰海发电有限公司福建永安366000 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049

总结了生物质炉排炉目前污染物排放控制措施,分析了各项措施的优缺点,提出“达标第一、综合治理”的控制理念,以反应机理为基础,从燃烧调整角度控制原始排放,优化改造实现脱除能力,动态控制实现最终目标,在实现脱硫、脱硝达标基础上,尽... 详细信息

总结了生物质炉排炉目前污染物排放控制措施,分析了各项措施的优缺点,提出“达标第一、综合治理”的控制理念,以反应机理为基础,从燃烧调整角度控制原始排放,优化改造实现脱除能力,动态控制实现最终目标,在实现脱硫、脱硝达标基础上,尽量降低改造及运行成本。通过实际项目应用结果表明:生物质炉排炉通过燃烧优化、逻辑优化、脱硝系统改造、脱硫系统改造,最终可以实现脱硫、脱硝超低排放运行,即SO_(2)≤35 mg/m^(3),NOx≤50 mg/m^(3)。同时此方法可有效降低原始排放,并提升锅炉效率,经燃烧控制逻辑优化后,NO_(x)原始生成量降低50~70 mg/m^(3),SO_(2)原始生成量降低5~10 mg/m^(3),炉内CO含量由之前的8 000~11 000 mg/m^(3)降至1 000~4 000 mg/m^(3)。

关键词：生物质炉排炉超低排放脱硫脱硝

基于支持向量机的大型生活垃圾焚烧炉排炉运行参数预测

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中国电机工程学报 2022年第1期42卷 221-228页

作者：姜明男汪守康何俊捷白力杜海亮王松黄群星能源清洁利用国家重点实验室(浙江大学) 浙江省杭州市310027 上海康恒环境股份有限公司上海市青浦区201703 阿里云计算有限公司浙江省杭州市311100

以750t/d大型生活垃圾焚烧炉为对象,提出了一种基于支持向量机的大型生活垃圾焚烧炉排炉运行参数预测模型。该模型以实际焚烧炉状态参数作为输入变量,对焚烧炉运行控制过程中最主要的4个参数,包括燃烧炉排速度、燃尽炉排速度、一次风机... 详细信息

以750t/d大型生活垃圾焚烧炉为对象,提出了一种基于支持向量机的大型生活垃圾焚烧炉排炉运行参数预测模型。该模型以实际焚烧炉状态参数作为输入变量,对焚烧炉运行控制过程中最主要的4个参数,包括燃烧炉排速度、燃尽炉排速度、一次风机变频控制柜输出频率、二次风机变频控制柜输出频率进行目标预测。结果发现,通过对原始分布式控制系统数据采用ReliefF算法辅以人为筛选进行降维,获取与目标参数相关的特征变量,可以有效实现以上4个目标参数的预测,预测精度分别为:95.64%、99.61%、95.07%、97.09%,基本满足焚烧炉控制精度要求,从而为大型垃圾焚烧炉排炉的自动运行奠定基础。

关键词：炉排炉运行参数支持向量机分类预测

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垃圾焚烧发电厂炉排炉数值模拟研究进展

洁净煤技术 2022年第10期28卷 15-29页

作者：阙正斌李德波肖显斌苗建杰刘鹏宇陈兆立陈智豪冯永新华北电力大学生物质发电成套设备国家工程实验室北京102206 南方电网电力科技股份有限公司广东广州510080 华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003

焚烧发电是我国处理生活垃圾的主要方式,行业市场规模庞大,未来发展前景广阔。垃圾焚烧发电厂中广泛应用的炉排炉模型试验和工程试验存在成本较高、周期较长、数据结果不详细等问题,通常考虑采用数值模拟方法开展研究工作。基于炉排炉... 详细信息

焚烧发电是我国处理生活垃圾的主要方式,行业市场规模庞大,未来发展前景广阔。垃圾焚烧发电厂中广泛应用的炉排炉模型试验和工程试验存在成本较高、周期较长、数据结果不详细等问题,通常考虑采用数值模拟方法开展研究工作。基于炉排炉中的垃圾燃烧过程与具体结构组成,分别描述炉排上的气固燃烧过程和炉膛内的气相燃烧过程的数学模型,总结现有炉排炉建模过程,重点阐明将不同模型耦合计算以模拟整个焚烧过程的方法。在阐述炉排炉建模过程的基础上,采用Fluent软件开展数值模拟研究,介绍数值模拟在炉排炉研究中的应用情况。目前相关研究主要采用控制变量法研究单一参数对炉排炉运行过程的影响,因此将各参数按照燃料特性、运行参数、炉排炉结构、风烟系统等方面分类,分析总结研究进展和成果。基于上述分析研究,提出垃圾焚烧发电厂采用数值模拟方法开展设计建设和改造优化的技术路线,最后对炉排炉数值模拟研究进行展望,为进一步研究工作和工程实际应用提供参考。

关键词：垃圾焚烧炉排炉燃烧模拟耦合计算控制变量改造优化

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生物质直燃炉排炉运行问题分析与燃烧调整

锅炉技术 2022年第2期53卷 35-39,45页

作者：茅建波张晓龙李剑应明良国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江杭州310014 杭州意能电力技术有限公司浙江杭州310014

某130 t/h生物质直燃联合炉排炉存在引风机出力不足、燃烧状况不佳、灰渣可燃物含量高等问题,现场测试表明引风机出力不足是由于一次风空气预热器和布袋除尘器烟气阻力增大引起。分析表明一次风空气预热器阻力偏大主要系烟气在受热面结... 详细信息

某130 t/h生物质直燃联合炉排炉存在引风机出力不足、燃烧状况不佳、灰渣可燃物含量高等问题,现场测试表明引风机出力不足是由于一次风空气预热器和布袋除尘器烟气阻力增大引起。分析表明一次风空气预热器阻力偏大主要系烟气在受热面结露黏灰以及程控激波吹灰顺序不当除灰效果差所致,应调整激波吹灰器程控吹灰的投运顺序。对热一次风再循环提升风温能力不足,可进行热二次风加热冷一次风的技术改造。对入炉燃料掺配质量比例、配风方式、炉膛氧量和料层厚度及均匀性等进行调整,灰渣可燃物含量大幅降低,烟气中CO浓度显著下降,锅炉燃烧状况改善,效率提高。

关键词：生物质炉排炉积灰激波吹灰燃烧调整

大型炉排炉城市生活垃圾掺烧因素影响的数值模拟研究

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大型炉排炉城市生活垃圾掺烧因素影响的数值模拟研究

作者：郭煌华中农业大学

学位级别：硕士

随着社会的发展,城市生活垃圾的产量与日俱增,炉排炉焚烧技术因其适应性好,可靠性高等优点已成为处理城市生活垃圾的主要方法。生活垃圾的高含水率、低热值导致其焚烧热品质低,与此同时,污泥、工业垃圾等有机固废产量大、污染性强、且... 详细信息

随着社会的发展,城市生活垃圾的产量与日俱增,炉排炉焚烧技术因其适应性好,可靠性高等优点已成为处理城市生活垃圾的主要方法。生活垃圾的高含水率、低热值导致其焚烧热品质低,与此同时,污泥、工业垃圾等有机固废产量大、污染性强、且处理难度高,将有机固废与垃圾掺混焚烧,既能弥补生活垃圾热值低的问题,又能提供有机固废的协调处理,具有极大的发展潜力。数值模拟方法具有高效、经济和安全等优点,已成为大型焚烧研究的通用技术。本文利用数值模拟方法,将FLIC软件与Fluent软件进行耦合,对垃圾在床层上的固相燃烧过程和炉膛气相燃烧过程进行过程模拟,并对污泥含水率、掺混比例、一二次风比例、总风量和进料量等因素进行了影响显著性分析和炉膛结构优化研究,为大型炉排炉城市生活垃圾掺烧的应用奠定了理论基础。本文以500 t/d垃圾焚烧炉为研究对象,首先对现有实际工况进行模拟,通过与实验结果对照确保模拟结果能准确反映锅炉内的焚烧过程。在此模型基础上开展城市生活垃圾与污泥掺烧过程中污泥掺混比例、污泥含水率、一二次风比例、总风量和进料量等因素对焚烧特性的影响显著性分析,结果表明,污泥含水率较高,随着污泥掺混比例的增加,炉膛温度最大下降幅度为51 K;一二次风比例高于72:28时会降低炉膛燃烧温度,高于此比例会造成固相燃烧不充分,壁面温度过高;总风量低于69900 m时燃烧火焰高度较低,总风量超过该范围会大幅度降低炉膛温度;进料量低于500 t/d时难以维持炉膛内的高温环境,超过550 t/d则会造成燃烧不充分。其次,对城市生活垃圾掺烧工业固废的模拟可知,工业固废的热值与挥发分含量远高于城市生活垃圾,随着增加掺混比例,混合燃料的失重速率加快,固相燃烧过程提前,炉膛燃烧区最高温度分别升高87 K和165 K,但掺混量太大会造成后墙壁面高温;一次风占比低于28%时会导致固相燃烧不充分和炉膛壁面高温,一次风量太大(二次风量太小)会降低炉膛温度;总风量不足和过量均会对燃烧产生不利的影响;进料量低于500 t/d时炉膛平均温度在1400 K以下,进料量高于550 t/d则会造成燃烧不充分;相比于污泥,掺混皮革与塑料具有更高的炉膛温度。最后,在污泥掺烧研究的基础上,针对炉膛温度分布不均和烟气充满程度差等问题,对炉排炉结构进行优化模拟。分别对烟道入口宽度、燃烧室结构、增加扰流板和二次风喷射角度进行多水平工况模拟,结果显示缩小烟道入口宽度能有效改善燃烧区位置,降低后墙壁面温度,烟道入口宽度和烟道宽度比值BB/AA=0.6时优化效果最佳,在此基础上将前后墙二次风喷嘴向下移动至相同高度并使前后墙二次风水平对喷,具有更优的燃烧效果;增加挡板可以改变烟气流动方向,使燃烧在炉膛中间位置发生,但挡板过长会减小气流通道,导致气流速度过大直接冲向前墙;增加扰流板能改变燃烧区的流场,并形成涡流强化烟气与二次风的混合充分性,使燃烧区向炉膛中心偏移;二次风喷射角度向上偏移会加快气体流速,降低烟气在燃烧区的停留时间,向下偏移能增强燃烧区的湍流强度,改善温度分布。

关键词：城市生活垃圾炉排炉数值模拟有机固废掺烧结构优化

炉排式垃圾焚烧炉炉衬材料对出口烟气温度的影响及应用

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耐火材料 2023年第5期57卷 427-430页

作者：王佳平杨文刚黄志刚江兴石书冰王文武中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司河南洛阳471039 四川川锅锅炉有限责任公司四川成都610400

为了探究垃圾焚烧炉炉衬材料对出口烟气温度的影响,采用有限元分析软件ANSYS的流体模块FLUENT对炉排炉两种不同水冷壁内衬材料(SiC挂砖+SiC自流料,SiC浇注料)的热传导进行了数值模拟研究,分析了炉衬材质和结构对炉排炉一通道出口烟气温... 详细信息

为了探究垃圾焚烧炉炉衬材料对出口烟气温度的影响,采用有限元分析软件ANSYS的流体模块FLUENT对炉排炉两种不同水冷壁内衬材料(SiC挂砖+SiC自流料,SiC浇注料)的热传导进行了数值模拟研究,分析了炉衬材质和结构对炉排炉一通道出口烟气温度的影响,并进行了实际应用。结果表明:1)炉排炉水冷壁炉衬越厚,一通道出口烟温越高;炉衬厚度相同时,使用SiC浇注料炉衬的一通道出口烟温明显高于使用SiC挂砖+SiC自流料炉衬的。2)挂砖厚度不变时,自流料厚度越大,一通道出口烟气温度越高;炉衬总厚度不变时,挂砖越厚,一通道出口烟气温度越低;炉衬各工作层厚度固定时,一通道出口烟气温度随自流料热导率的升高而降低。实际应用效果显示,在相同的运行条件下,使用SiC挂砖+SiC自流料炉衬比使用SiC浇注料炉衬可使一通道出口烟温更低,余热锅炉热效率更高,抗结焦能力更强。

关键词：垃圾焚烧炉排炉水冷壁炉衬材料出口烟气温度

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炉排炉协同处置飞灰技术探讨

科技创新与应用 2022年第25期12卷 166-169页

作者：王育波龙净能源发展有限公司福建厦门361000

由于传统的飞灰处理主要方式就是稳定化+填埋,存在着成本高、对环境污染风险大等诸多问题。因此,有必要找到一种新的飞灰处理方式。该文通过分析炉排炉通过增加富氧燃烧设备协同处置飞灰技术的可行性和经济性,为同类型项目技改和新项目... 详细信息

由于传统的飞灰处理主要方式就是稳定化+填埋,存在着成本高、对环境污染风险大等诸多问题。因此,有必要找到一种新的飞灰处理方式。该文通过分析炉排炉通过增加富氧燃烧设备协同处置飞灰技术的可行性和经济性,为同类型项目技改和新项目设计提供参考。

关键词：垃圾焚烧富氧燃烧飞灰处理协同处置炉排炉

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垃圾焚烧炉排炉二次风配风的CFD优化模拟

浙江大学学报（工学版） 2017年第3期51卷 500-507页

作者：刘瑞媚刘玉坤王智化刘颖祖胡利华邵哲如岑可法浙江大学能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027 光大环保技术装备(常州)有限公司江苏常州213011

为探究二次风配风对炉排炉中城市固体垃圾焚烧过程的影响,针对某750t/d垃圾焚烧炉排炉,采用数值模拟的方法对炉膛焚烧过程进行热态模拟,就下二次风投、停运,上二次风布置形式和上二次风风速3个因素进行优化分析.模拟结果显示,通过在炉... 详细信息

为探究二次风配风对炉排炉中城市固体垃圾焚烧过程的影响,针对某750t/d垃圾焚烧炉排炉,采用数值模拟的方法对炉膛焚烧过程进行热态模拟,就下二次风投、停运,上二次风布置形式和上二次风风速3个因素进行优化分析.模拟结果显示,通过在炉拱下方增加下二次风能对炉膛前、后炉拱形成包覆作用,阻挡高温烟气冲刷,有利于改善炉拱区域的结渣问题;炉膛上二次风对冲布置或适当增大二次风风速(从45m/s增大至65m/s)均能有效促进烟气混合,提高炉膛烟气的充满度,改善温度分布的均匀性;上二次风对冲布置较错列布置能进一步提高烟气停留时间,降低炉膛出口的CO体积分数,从而提高燃烧效率.

关键词：炉排炉垃圾(MSW)焚烧计算流体动力学(CFD) 数值模拟二次风配风优化

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生活垃圾焚烧厂炉渣热灼减率影响因素

机电工程技术 2024年第5期53卷 294-297,306页

作者：张轲囝上海康恒环境股份有限公司上海201703

为提高生活垃圾焚烧发电厂精细化管理水平,从控制炉渣热灼减率入手,通过热灼减率的检测方式、垃圾热值及燃烧的稳定性3个影响因素开展研究,对义乌某生活垃圾焚烧(炉排炉)项目热灼减率数据进行收集,采用控制变量法及数据回归分析法对数... 详细信息

为提高生活垃圾焚烧发电厂精细化管理水平,从控制炉渣热灼减率入手,通过热灼减率的检测方式、垃圾热值及燃烧的稳定性3个影响因素开展研究,对义乌某生活垃圾焚烧(炉排炉)项目热灼减率数据进行收集,采用控制变量法及数据回归分析法对数据进行分析,并对分析结果进行对比。结果表明:检测方式的取样位置宜选在炉渣输送设备上或其末端落渣部位,该取样位置的热灼减率均值比渣坑取样的均值低了1.49%;垃圾热值与热灼减率呈负相关,2021年热值较2020年升高973.459 kJ/kg,热灼减率降低0.68%;蒸发量波动率与热灼减率呈正相关,蒸发量波动率最高与最低点的热灼减率差值为1.32%;热灼减率与燃烧异常情况占比呈正相关,异常情况占比最大时的热灼减率比最低时高出2.4%。研究有助于提升对生活垃圾炉排炉炉渣热灼减率控制的水平,开拓了生活垃圾焚烧发电厂精细化管理的思路。

关键词：生活垃圾焚烧精细化管理热灼减率检测方式垃圾热值燃烧的稳定性炉排炉

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