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大型煤粉锅炉基于O_(2)和CO浓度的燃烧控制技术的研究

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今日自动化 2024年第3期 4-6页

作者：李彦彪张正霞华能新疆吉木萨尔发电有限公司新疆吉木萨尔831700

文章针对大型煤粉锅炉中基于氧气(O_(2))和一氧化碳(CO)浓度的燃烧控制技术进行了研究,强调了O_(2)和CO浓度监控在优化燃烧过程、提高能效、减少排放中的重要性,介绍了煤粉锅炉的工作原理、燃烧过程的基本理论,以及影响燃烧效率的主要因... 详细信息

文章针对大型煤粉锅炉中基于氧气(O_(2))和一氧化碳(CO)浓度的燃烧控制技术进行了研究,强调了O_(2)和CO浓度监控在优化燃烧过程、提高能效、减少排放中的重要性,介绍了煤粉锅炉的工作原理、燃烧过程的基本理论,以及影响燃烧效率的主要因素,重点讨论了自适应控制、智能预测控制和优化控制技术在燃烧管理中的应用。通过实际案例分析,展示了基于O_(2)和CO浓度的控制技术在提高燃烧效率和降低NOx排放方面的效果。

关键词：煤粉锅炉燃烧控制氧气浓度

超(超)临界煤粉锅炉水冷壁结焦问题综合治理

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锅炉制造 2024年第2期 4-6页

作者：赵东哈尔滨锅炉厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150046

煤粉锅炉结焦问题是火电机组安全稳定运行的一个重大安全隐患。结焦的生成机理和产生形式又比较复杂。此外,煤炭价格近年来受市场影响一路走高。多数电厂为了节约成本,都会选择性地掺烧一些低价煤,随之也带来一系列诸如结焦和高温腐蚀... 详细信息

煤粉锅炉结焦问题是火电机组安全稳定运行的一个重大安全隐患。结焦的生成机理和产生形式又比较复杂。此外,煤炭价格近年来受市场影响一路走高。多数电厂为了节约成本,都会选择性地掺烧一些低价煤,随之也带来一系列诸如结焦和高温腐蚀等问题[1]。在此背景下,本文以某电厂660MW超(超)临界四角切圆燃烧锅炉水冷壁结焦综合治理为例,探讨目前国内火电机组常类似问题的处理思路和方法。

关键词：超超临界结焦煤粉锅炉

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一种非标再热参数掺烧工艺废气煤粉锅炉开发

技术与市场 2024年第3期31卷 21-25页

作者：陈令章冯玉霄尹朝强清洁燃烧与烟气净化四川省重点实验室四川成都611731 东方电气集团东方锅炉股份有限公司四川自贡643001

依托某化工园区热电联产项目配套1台150 MW背压式汽轮发电机组,为了处理化工园区生产过程中制造的工艺废气,自主开发设计了一种非标再热参数掺烧废气煤粉锅炉,锅炉为超高温亚临界参数,锅炉最大连续蒸发量为450 t/h,过热器压力温度参数为... 详细信息

依托某化工园区热电联产项目配套1台150 MW背压式汽轮发电机组,为了处理化工园区生产过程中制造的工艺废气,自主开发设计了一种非标再热参数掺烧废气煤粉锅炉,锅炉为超高温亚临界参数,锅炉最大连续蒸发量为450 t/h,过热器压力温度参数为17.5 MPa/571℃,再热器蒸汽流量439.3 t/h,再热器压力温度参数为10.02 MPa/530℃,燃料为煤粉掺烧工艺废气,锅炉投运后,能够安全有效地掺烧工艺废气且各项指标运行正常,满足用户需求。

关键词：非标再热参数煤粉锅炉工艺废气锅炉开发

60 t/h煤粉预热燃烧锅炉宽负荷运行特性研究

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热力发电 2024年第4期53卷 133-140页

作者：田继林朱建国朱书骏刘敬樟曾雄伟欧阳子区吕清刚中国科学院工程热物理研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室北京100190 大同市煤炭清洁高效利用研究所煤灵活燃烧与热转化山西省重点实验室山西大同037000 中国科学院大学北京100049

为满足国家“双碳”目标下煤炭清洁高效利用领域的迫切需求,在工业锅炉、电站锅炉等领域开发了煤粉预热燃烧技术。煤粉先进入流态化预热燃烧器中高温改性,再进入锅炉炉膛分级配风燃烧,从而实现了煤高效、低氮燃烧,并在1台60 t/h煤粉锅... 详细信息

为满足国家“双碳”目标下煤炭清洁高效利用领域的迫切需求,在工业锅炉、电站锅炉等领域开发了煤粉预热燃烧技术。煤粉先进入流态化预热燃烧器中高温改性,再进入锅炉炉膛分级配风燃烧,从而实现了煤高效、低氮燃烧,并在1台60 t/h煤粉锅炉上进行了技术验证。锅炉侧墙对冲布置了2只预热燃烧器,单只预热燃烧器设计热功率为26 MW,以烟煤为原料,在10%~100%负荷范围开展了6个不同负荷的锅炉运行特性和NOx排放特性试验研究,结果表明:该锅炉在各负荷下运行状态稳定、良好,无助燃条件下实现了10%超低负荷稳定运行;预热燃烧器各参数合理、循环状态稳定,满足锅炉宽负荷的运行要求;负荷下锅炉燃烧效率均在97%以上,10%、20%负荷下锅炉热效率大于85%,30%及以上负荷锅炉热效率均在90%以上;通过调整配风,锅炉各负荷下NO_(x)原始排放均低于50mg/m^(3)(φ(O2)=9%)。60 t/h煤粉预热燃烧锅炉的成功示范,为煤粉高效清洁灵活燃烧技术的发展和应用提供了重要支撑。

关键词：预热燃烧煤粉锅炉超低负荷稳燃高效燃烧超低NOx排放

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煤粉锅炉发电机组深度调峰技术进展

中国电机工程学报 2023年第22期43卷 8772-8789页

作者：欧阳子区王宏帅吕清刚朱书骏曾雄伟苏坤中国科学院工程热物理研究所北京市海淀区100190 中国科学院大学北京市石景山区100049

为实现煤粉锅炉发电机组深度调峰的安全稳定运行,该文回顾国外调峰技术的发展历程,分析国内各种调峰技术路线的发展现状以及存在的问题,并预测未来调峰技术的发展方向。国内深度调峰运行策略集中于机组燃烧侧的低负荷运行、热电联产机... 详细信息

为实现煤粉锅炉发电机组深度调峰的安全稳定运行,该文回顾国外调峰技术的发展历程,分析国内各种调峰技术路线的发展现状以及存在的问题,并预测未来调峰技术的发展方向。国内深度调峰运行策略集中于机组燃烧侧的低负荷运行、热电联产机组的热电解耦、储能耦合调峰以及快速变负荷响应等领域。针对不同的机组类型和调峰需求,应当综合考虑多方面因素,包括调峰效果、技术可靠性和运行经济性等指标,从中选择恰当的改造路线。未来,增加灵活调节电源装机比例、开展锅炉燃烧侧预热调峰技术改造、利用先进储能技术耦合调峰等方式参与机组的深度调峰运行将有很大的应用前景。

关键词：煤粉锅炉深度调峰热电解耦储能负荷响应速率

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煤粉锅炉受热面用抗沾污涂层的性能指标探讨

材料保护 2022年第7期55卷 218-221页

作者：董猛汪元奎张宇航杨淑莉东方电气集团东方锅炉股份有限公司四川自贡643001

为了让材料生产厂家或者科研单位进一步有针对性地了解、开发及优化抗沾污高温纳米陶瓷涂层,更全面地了解燃煤锅炉受热面所面临的结焦问题,结合锅炉运行特点和涂层特性,探讨了锅炉受热面用抗沾污涂层的耐热性、结合强度、耐磨性、抗热... 详细信息

为了让材料生产厂家或者科研单位进一步有针对性地了解、开发及优化抗沾污高温纳米陶瓷涂层,更全面地了解燃煤锅炉受热面所面临的结焦问题,结合锅炉运行特点和涂层特性,探讨了锅炉受热面用抗沾污涂层的耐热性、结合强度、耐磨性、抗热震性、导热系数、抗沾污和耐高温腐蚀等性能指标,提出了煤粉锅炉高温受热面用抗沾污涂层的发展方向.

关键词：煤粉锅炉纳米陶瓷涂层水冷壁高温受热面性能探讨

煤粉锅炉优化燃烧及降低NOx生成的数值研究

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煤粉锅炉优化燃烧及降低NOx生成的数值研究

作者：张迪大连理工大学

学位级别：硕士

随着燃烧理论工程化程度的加深以及计算机技术的迅速发展,数值模拟技术应用于锅炉燃烧的研究越来越多,在锅炉优化燃烧、降低污染物生成、对锅炉进行相关改造等方面发挥了重要的作用。本文以某电厂一台330MW四角切圆煤粉锅炉为研究对象,... 详细信息

随着燃烧理论工程化程度的加深以及计算机技术的迅速发展,数值模拟技术应用于锅炉燃烧的研究越来越多,在锅炉优化燃烧、降低污染物生成、对锅炉进行相关改造等方面发挥了重要的作用。本文以某电厂一台330MW四角切圆煤粉锅炉为研究对象,该电厂锅炉在实际运行中出现了炉内NOx生成量偏高、燃烧不稳定等一些状况,希望通过数值模拟的方法,改善相关运行条件与参数,并找到合理改造燃烧器的方法,来达到降低NOx生成、优化燃烧的目的。基于此,本文主要研究了过量空气系数、配风方式、燃尽风率以及燃尽风位置高度等因素对于锅炉燃烧以及NOx生成特性的影响,对炉膛内部速度场、温度场、组分浓度场、炉膛出口NOx浓度以及烟温偏差等进行分析,来得到该锅炉运行时合适的过量空气系数、配风方式、燃尽风率以及燃尽风位置高度,进而优化燃烧、降低NOx的生成。随着过量空气系数的增大,炉内烟气平均速度增大,燃尽风区域和炉膛上部温度降低,炉膛出口NOx浓度升高,炉膛出口温度分布不均匀系数略有减小。适当减小过量空气系数,有利于降低炉内NOx的生成,减少NOx的排放。正宝塔配风和均等配风时燃烧器区域温度较高,倒宝塔配风和缩腰配风时燃烧器区域温度较低。四种配风方式下,炉膛出口NOx浓度由高到低依次为:正宝塔配风、均等配风、倒宝塔配风、缩腰配风。炉膛出口温度分布不均匀系数由高到低依次为:均等配风、倒宝塔配风、缩腰配风、正宝塔配风。随着燃尽风率的增加,燃烧器区域温度呈下降趋势,燃尽风率从15%变化到30%时,温度降低幅度达87K。随着燃尽风率的增加,燃烧器区域CO的生成量增加,该区域不完全燃烧程度加剧,提高了空气分级燃烧效果。随着燃尽风率的增加,炉内NOx的生成量明显降低,炉膛出口NOx的浓度降低,而且炉膛出口温度分布不均匀系数减小,降低了炉膛出口烟温偏差。燃尽风位置高度的变化对于炉内NOx的生成有着较大影响,随着燃尽风位置的升高,炉内NOx的生成量减少,炉膛出口NOx的排放量降低,而且当燃尽风位置上升2.5m和燃尽风位置未做调整时,炉膛出口温度分布不均匀系数也较小,为锅炉低NOx燃烧器的改造提供了方向。

关键词：煤粉锅炉过量空气系数配风方式燃尽风数值模拟

630 MW煤粉锅炉协同处理污泥对燃烧稳定性的影响

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洁净煤技术 2023年第S2期29卷 245-253页

作者：曹文亮李晓金侯波常少英何璐国家能源集团贵州电力有限公司贵州贵阳550081 国能龙源环保有限公司北京100039

为了解污泥干化掺烧对大型煤粉锅炉燃烧稳定性的影响,采用热重分析法对比了国内多种污泥的燃烧特性参数,定量研究了污泥掺混对煤燃烧特性的影响。以某630 MW超临界煤粉锅炉为研究对象,通过Fluent仿真软件对该锅炉掺烧污泥后的温度场分... 详细信息

为了解污泥干化掺烧对大型煤粉锅炉燃烧稳定性的影响,采用热重分析法对比了国内多种污泥的燃烧特性参数,定量研究了污泥掺混对煤燃烧特性的影响。以某630 MW超临界煤粉锅炉为研究对象,通过Fluent仿真软件对该锅炉掺烧污泥后的温度场分布进行模拟预测,并结合工程实践实炉运行数据分析污泥掺烧对锅炉燃烧稳定性的影响。热重分析结果表明,含水率40%污泥(干化污泥)以不高于10%的比例与煤粉掺烧可改善混合燃料的着火性能和燃尽性能,提高混合燃料燃烧强度,混合燃料可燃性指数、稳燃性指数及综合燃烧特性指数仅降低2%~7%。Fluent数值模拟结果表明,当干化污泥掺烧比不高于10%时,锅炉各受热面出口温度仅升高10℃左右,炉膛内燃料燃烧充分、燃烧过程稳定,温度场分布未受明显影响;干化污泥掺烧比10%条件下,当锅炉负荷由100%降至30%时,各受热面出口温度降低,排烟热损失降低,锅炉热效率仍高于满负荷运行工况下数值。不同运行工况下的实测结果显示,630 MW煤粉锅炉掺烧污泥后炉膛温度呈下降趋势,但降幅有限。

关键词：煤粉锅炉污泥掺烧燃烧特性 Fluent数值模拟工程实践

基于TDLAS的煤粉锅炉水冷壁近壁面CO/H_(2)S同步在线监测

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热力发电 2022年第10期51卷 145-152页

作者：彭志敏贺拴玲周佩丽杜艳君王振丁艳军吴玉新吕俊复清华大学能源与动力工程系北京100084 华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

煤粉锅炉低氮燃烧工况下还原性气氛H_(2)S和CO体积分数上升导致水冷壁高温腐蚀严重,实时在线监测水冷壁近壁面CO/H_(2)S体积分数并基于测得的数据建立高温腐蚀预警模型具有重要意义。采用可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术测量锅炉... 详细信息

煤粉锅炉低氮燃烧工况下还原性气氛H_(2)S和CO体积分数上升导致水冷壁高温腐蚀严重,实时在线监测水冷壁近壁面CO/H_(2)S体积分数并基于测得的数据建立高温腐蚀预警模型具有重要意义。采用可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术测量锅炉水冷壁近壁面CO/H_(2)S体积分数,首先利用赫里奥特多次反射池提高测量精度并降低检测限,然后开展CO/H_(2)S体积分数动态测量验证实验。结果表明,CO、H_(2)S分别在0~2000μL/L和0~20μL/L范围内,测量值与配比值一致且具有较高的精度。最后结合恒流稀释烟气高保真预处理技术将研制的CO/H_(2)S监测装置应用于大型火电机组煤粉锅炉现场,采用轮测方式实现了锅炉炉膛“还原区”和“燃尽区”CO/H_(2)S同步在线监测;同时基于监测数据反馈对锅炉燃烧进行调整,在确保烟气超低排放基础上减缓水冷壁高温腐蚀速率,实现火电机组高效、环保、安全和智能化运行。

关键词：可调谐二极管激光吸收光谱煤粉锅炉水冷壁高温腐蚀 CO/H_(2)S在线监测