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350 MW超临界CFB锅炉掺烧生活污泥现场试验研究
1
作者 李德波 阙正斌 +4 位作者 陈健 苗建杰 陈拓 陈智豪 陈兆立 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期249-254,共6页
燃煤锅炉掺烧生活污泥技术具有无害化处置污泥、回收利用污泥热量、推动煤电行业清洁低碳发展等优点,发展前景广阔。目前,燃煤电厂进行生活污泥掺烧的主要炉型为煤粉炉和CFB锅炉,然而针对CFB锅炉的研究相对较少。为了探究超临界CFB锅炉... 燃煤锅炉掺烧生活污泥技术具有无害化处置污泥、回收利用污泥热量、推动煤电行业清洁低碳发展等优点,发展前景广阔。目前,燃煤电厂进行生活污泥掺烧的主要炉型为煤粉炉和CFB锅炉,然而针对CFB锅炉的研究相对较少。为了探究超临界CFB锅炉掺烧生活污泥的燃烧效率和环保特性规律,基于国内某电厂的2台350 MW超临界CFB锅炉,对180、260、350 MW三类锅炉负荷共14个工况开展现场试验研究。研究结果表明,污泥掺烧对电厂原有生产系统不产生影响,当掺烧比例在5%~15%时,锅炉各系统运行稳定,各参数均在正常范围内,锅炉效率变化基本在0.5%左右,烟气污染物排放满足环保要求,电厂能够正常运行。虽然随着污泥掺烧比例增大,锅炉效率呈下降趋势,且锅炉运行负荷越低,下降幅度越大,但整体上掺烧污泥对锅炉效率的影响较小,同负荷试验工况间最大的锅炉效率降幅小于0.5%。针对NO_(x)、SO_(2)和粉尘3种常规烟气污染物,试验过程可以将CEMS装置提供的数据作为研究依据,分析发现掺烧污泥后排放烟气经过现有净化系统依然能满足燃煤电厂的超低排放要求,不需要进行改造升级。而针对重金属及其化合物和二噁英类2种非常规烟气污染物,虽未配备专门的脱除装置,但试验发现当掺烧比例较低时影响较小,正常处置即可,不会造成二次污染。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 超临界 生活污泥 掺烧 现场试验 锅炉效率 烟气污染物
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中国垃圾焚烧烟气多污染物协同脱除技术研究进展 被引量：8
2
作者 阙正斌 李德波 +4 位作者 肖显斌 刘鹏宇 陈兆立 陈智豪 冯永新 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期115-127,共13页
我国垃圾焚烧烟气污染物脱除技术及工艺发展日趋成熟,但存在系统复杂、成本较高等问题。若采用烟气多污染物协同脱除技术替代现有工艺中2种或2种以上的脱除技术,可有效简化工艺系统和减少占地面积,降低污染物脱除成本。总结国内垃圾焚... 我国垃圾焚烧烟气污染物脱除技术及工艺发展日趋成熟,但存在系统复杂、成本较高等问题。若采用烟气多污染物协同脱除技术替代现有工艺中2种或2种以上的脱除技术,可有效简化工艺系统和减少占地面积,降低污染物脱除成本。总结国内垃圾焚烧烟气多污染物协同脱除技术,从脱除原理、研究进展、工艺流程、工业应用及应用效果等角度展开论述,主要特点为:低温等离子体协同脱除技术对烟气适应性强,能脱除NO_(x)、SO_(2)、HCl、Hg 0、二噁英等多种烟气污染物且效率较高,但设备成本高,运行耗电量大;碳基材料协同脱除技术能脱除多种烟气污染物,且能通过解吸再生回收资源,但脱除效率较低且存在二次污染风险;氧化法协同脱除技术主要针对NO_(x)、SO_(2)、HCl污染物,要求工艺设置在除尘后,主要存在脱硝效率较低和废水产物难处理等问题;SCR脱硝协同脱除技术对SCR催化剂进行改进,所需催化剂成本较高,但对Hg 0和二噁英的脱除效率不高,且影响脱硝过程和报废催化剂的处理;复合催化滤料协同脱除技术,对粉尘和二噁英的脱除效果均较好,但滤袋成本较高;其他技术如金属化合物吸附/氧化协同脱除技术目前研究应用较少。综合目前的协同脱除技术发展情况分析,可知成本和脱除效率仍是限制技术应用的主要因素,仍需推动技术降本增效。此外由于不同污染物物化性质的差别,在协同脱除过程中相互影响,但目前研究较少涉及,还需深入研究,避免出现竞争和抑制现象,尽可能相互促进、协同脱除。 展开更多
关键词 城市生活垃圾 焚烧 烟气污染物 协同脱除 工业应用
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垃圾焚烧发电厂炉排炉数值模拟研究进展 被引量：4
3
作者 阙正斌 李德波 +5 位作者 肖显斌 苗建杰 刘鹏宇 陈兆立 陈智豪 冯永新 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2022年第10期15-29,共15页
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... 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。 展开更多
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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垃圾焚烧烟气联合脱酸工艺经济性 被引量：1
4
作者 阙正斌 李德波 +5 位作者 肖显斌 苗建杰 陈拓 陈智豪 陈兆立 冯永新 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期466-472,共7页
焚烧发电是我国处理生活垃圾的主要手段,但焚烧过程会产生酸性气体,需采取措施确保达标排放。目前主流脱酸工艺是单独采用半干法脱酸技术,随着排放要求日益严格,联合脱酸工艺成为未来发展趋势。目前与垃圾焚烧烟气联合脱酸工艺相关研究... 焚烧发电是我国处理生活垃圾的主要手段,但焚烧过程会产生酸性气体,需采取措施确保达标排放。目前主流脱酸工艺是单独采用半干法脱酸技术,随着排放要求日益严格,联合脱酸工艺成为未来发展趋势。目前与垃圾焚烧烟气联合脱酸工艺相关研究较少,且并不全面深入。为得到较全面的垃圾焚烧烟气联合脱酸工艺的经济性研究结果,通过建立垃圾焚烧电厂物料平衡计算模型、热量平衡计算模型和联合脱酸工艺计算模型,结合国内某垃圾焚烧电厂的设计参数和运行数据,分别对不同联合脱酸工艺开展计算研究。重点考虑满足排放要求和运行稳定性,联合脱酸工艺普遍优于单独脱酸工艺。重点对比成本计算结果发现,在选择联合脱酸工艺过程中,若半干法+干法联合脱酸工艺能满足设计排放要求,应当优先考虑;若半干法+干法联合脱酸工艺不能满足超低排放要求,可在半干法+湿法联合脱酸工艺与干法+湿法联合脱酸工艺之间选取。最后总结选取适合联合脱酸工艺的方法,为垃圾焚烧电厂烟气联合脱酸工艺设计和运行优化提供参考。 展开更多
关键词 垃圾焚烧 烟气 联合脱酸 工艺 经济性
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燃煤电厂亚临界压力下垂直并联管组流量分配特性 被引量：1
5
作者 苗建杰 李德波 +4 位作者 李慧君 阙正斌 廖伟辉 闫超 陈兆立 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期145-151,共7页
为研究亚临界压力下垂直并联管组内工质质量流量分配特性及其压降分布等情况,建立了亚临界压力垂直并联管组流量分配及压降计算数学模型,对某1000 MW超临界锅炉机组在亚临界直流工况下的并联管组进行相关水动力计算,计算分析了不同长度... 为研究亚临界压力下垂直并联管组内工质质量流量分配特性及其压降分布等情况,建立了亚临界压力垂直并联管组流量分配及压降计算数学模型,对某1000 MW超临界锅炉机组在亚临界直流工况下的并联管组进行相关水动力计算,计算分析了不同长度下垂直光管和垂直内螺纹管并联管组中工质质量流量分配特性及压降变化。结果表明:在水冷壁管结构及初始工质参数相同的条件下,不同长度并联管组中各水冷壁管第1相变点所在位置高度相同;并联管组出口工质皆为汽水混合物,出口工质温度相同,不同管长出口工质温度随管长的增加略降低;不同长度垂直光管并联管组中具有良好的自补偿特性,管组中工质质量流量与所受热负荷呈正流量补偿特性;不同长度垂直内螺纹并联管组内工质质量分布不同,随管长增加,并联管组保持良好的正流量补偿特性,管长增加到一定程度后,并联管组中的正流量补偿特性逐渐减弱直至消失,进而转化为负流量补偿特性。 展开更多
关键词 亚临界 垂直并联管 流量分配 补偿特性 水动力
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燃煤电厂超临界压力下垂直并联管组流量分配特性
6
作者 苗建杰 李德波 +4 位作者 李慧君 阙正斌 廖伟辉 闫超 袁燕明 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期220-230,共11页
为研究超临界压力下垂直并联管组流量分配等特性,建立了超临界压力下垂直并联管组水动力计算数学模型。对超临界压力下不同质量流速、不同长度垂直光管和垂直内螺纹管并联管组内压降、流量分布等进行计算,明确定管长下的并联管组临界质... 为研究超临界压力下垂直并联管组流量分配等特性,建立了超临界压力下垂直并联管组水动力计算数学模型。对超临界压力下不同质量流速、不同长度垂直光管和垂直内螺纹管并联管组内压降、流量分布等进行计算,明确定管长下的并联管组临界质量流速及定质量流速下的临界管长。结果表明:在相同条件下,内螺纹管的正流量补偿特性弱于光管;定长垂直内螺纹管在临界质量流速(1600 kg/(m^(2)·s))以下保持良好的正流量补偿特性,超过该值其正流量补偿特性逐渐减弱直至消失并转化为负流量补偿特性;同等条件下,垂直内螺纹管在低质量流速下的正流量补偿特性优于高质量流速下的正流量补偿特性,并且低质量流速下所对应的临界管长要大于高质量流速下的临界管长。相关计算结果的确定为超临界压力下锅炉水冷壁的制造安装及安全运行提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 超临界压力 垂直并联管 流量分配 补偿特性
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燃煤机组掺烧市政生活污泥现场试验 被引量：7
7
作者 李德波 阙正斌 +4 位作者 苗建杰 陈拓 陈智豪 陈兆立 冯永新 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2022年第10期39-46,共8页
焚烧处理是我国生活污泥主要处置方式,燃煤与污泥掺混燃烧是研究热点之一,但在小规模燃煤机组研究和应用较少,基于国内某电厂210 MW四角切圆燃煤机组,对8个工况分别开展掺烧生活污泥的现场试验。结果表明,随污泥掺烧比例增加,燃料水分... 焚烧处理是我国生活污泥主要处置方式,燃煤与污泥掺混燃烧是研究热点之一,但在小规模燃煤机组研究和应用较少,基于国内某电厂210 MW四角切圆燃煤机组,对8个工况分别开展掺烧生活污泥的现场试验。结果表明,随污泥掺烧比例增加,燃料水分、灰分和硫分含量逐渐增加,热值逐渐降低。对于固体产物,由于污泥中重金属含量高于燃煤,在掺混污泥燃烧后,飞灰、炉渣和脱硫石膏的重金属含量增加,存在二次污染风险。常规烟气污染物NO_(x)、SO_(2)和粉尘排放受掺烧污泥影响较小,现有烟气净化工艺可满足燃煤烟气的超低排放要求;掺烧污泥后重金属及其化合物等污染物浓度上升,最高提升了约3.6倍,满负荷工况下掺烧10%污泥时,二噁英平均质量浓度为0.021 ng/m^(3)(以毒性当量浓度TEQ计),但仍满足相关排放要求;掺烧10%生活污泥时,炉膛平均温度仅下降15℃,热效率降幅低于0.5%,影响并不显著。 展开更多
关键词 燃煤机组 超高压 污泥掺烧 现场试验 烟气污染物 重金属
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600 MW超临界四角切圆燃煤锅炉燃烧过程数值模拟 被引量：5
8
作者 黄思林 李德波 +2 位作者 阙正斌 苗建杰 刘鹏宇 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期167-175,共9页
燃煤发电仍将长期作为我国的主要发电方式之一,因此有必要针对国内最大的神府东胜煤田所产动力煤的燃烧过程开展全面且深入的研究。选取某电厂中燃烧神府东胜煤的超临界四角切圆燃煤锅炉为研究对象,采用Fluent软件开展数值模拟研究。研... 燃煤发电仍将长期作为我国的主要发电方式之一,因此有必要针对国内最大的神府东胜煤田所产动力煤的燃烧过程开展全面且深入的研究。选取某电厂中燃烧神府东胜煤的超临界四角切圆燃煤锅炉为研究对象,采用Fluent软件开展数值模拟研究。研究结果表明:气流在炉内做顺时针螺旋上升运动,炉膛内气流充满度较好,流线分布情况较合理;气相温度场分布整体较稳定,燃烧温度水平合理,但在燃烧器区域存在火焰贴壁现象,导致该区域炉壁温度较高;气相速度场分布整体较稳定,竖直横截面左右分布较对称,但需注意控制气流切圆半径和增强燃尽风的扰动作用;CO与O_(2)的浓度分布存在一致性,表现为CO浓度高的区域O_(2)浓度较低,另外随着燃烧进行,CO浓度沿炉高方向逐渐减小;壁面热负荷分布不均匀,部分位置温度过高,有结渣的风险;炉内传热的主要方式为辐射换热。 展开更多
关键词 燃煤锅炉 数值模拟 超临界 四角切圆 神府东胜煤
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