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240 t/h循环流化床锅炉超低负荷试验研究
1
作者 朱建国 韩会忠 +3 位作者 吕清刚 刘敬樟 李栋 李怀坡 《煤炭学报》 北大核心 2026年第1期752-761,共10页
循环流化床锅炉在超低负荷运行时,存在煤耗高、主汽温度低和NOx排放值无法满足50 mg/m^(3)以下环保限值的技术瓶颈,严重制约了循环流化床锅炉的深度灵活调峰应用。在1台240 t/h高温高压循环流化床锅炉的炉膛两侧墙,各耦合了1支24 MW煤... 循环流化床锅炉在超低负荷运行时,存在煤耗高、主汽温度低和NOx排放值无法满足50 mg/m^(3)以下环保限值的技术瓶颈,严重制约了循环流化床锅炉的深度灵活调峰应用。在1台240 t/h高温高压循环流化床锅炉的炉膛两侧墙,各耦合了1支24 MW煤粉流态化自预热器,通过循环流化床主炉膛给粒煤和预热器给粉耦合燃烧方式,提升循环流化床低负荷燃烧的炉膛上部温度,并利用预热燃料还原循环流化床密相区已生成NOx的技术思路,破解循环流化床锅炉低负荷燃烧的技术难题。结果表明:煤粉自预热温度达到800℃以上,实现了锅炉负荷25%(预热给粉15%+主炉膛给煤10%)和锅炉负荷20%(预热给粉10%+主炉膛给煤10%)的稳定运行,且在超低负荷下,仅通过炉内喷氨,NOx原始排放分别为38.2和47.5 mg/m^(3),均达到了超低NOx排放标准,锅炉热效率分别为91.52%和91.09%。锅炉负荷25%和20%时,循环流化床主炉膛密相区温度均高于750℃,且锅炉负荷25%时,主炉膛出口温度达到670℃,形成了循环流化床锅炉超低负荷稳定、高效、清洁燃烧的技术方案和运行方式。试验研究结果为循环流化床锅炉深度灵活调峰技术研发和工程应用提供了重要支撑。 展开更多
关键词 240 t/h循环流化床锅炉 煤粉预热 超低负荷 超低NOx 灵活燃烧
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灵活运行超临界循环流化床锅炉水冷壁热应力计算与疲劳寿命分析
2
作者 项昱轩 卫子钰 +3 位作者 韩磊 吕俊复 黄中 杨冬 《中国电机工程学报》 北大核心 2026年第6期2269-2278,I0008,共11页
为研究调峰过程中循环应力对超临界循环流化床锅炉水冷壁的影响,该文在350 MW超临界循环流化床锅炉水动力计算的基础上,采用数值模拟的方法对水冷壁壁温和应力进行计算分析。根据计算得到的应力分布图确定疲劳失效的危险点,采用主应力... 为研究调峰过程中循环应力对超临界循环流化床锅炉水冷壁的影响,该文在350 MW超临界循环流化床锅炉水动力计算的基础上,采用数值模拟的方法对水冷壁壁温和应力进行计算分析。根据计算得到的应力分布图确定疲劳失效的危险点,采用主应力差值法和Goodman公式计算并修正应力幅值,对其进行等寿命的转换。最后,通过S-N寿命曲线法预测水冷壁的疲劳寿命。结果表明:管内壁部分区域及向火侧鳍根处存在明显应力集中,这主要源于鳍片与水冷壁管受热不均导致的膨胀挤压。管内壁应力主要受工质压力控制,而鳍根处应力更显著地受热应力影响。对危险点进行疲劳寿命预测,发现其疲劳寿命低于10~6次循环,未达到疲劳极限要求,表明水冷壁将产生额外的疲劳损伤。对比分析了不同区域应力响应的差异,揭示压力与热应力对疲劳损伤的贡献规律,可为深度调峰工况下锅炉的安全运行提供一定理论依据。 展开更多
关键词 超临界循环流化床锅炉 膜式水冷壁 数值模拟 热应力 疲劳寿命
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提高循环流化床锅炉燃烧经济性试验研究
3
作者 李丰泉 孙兴业 +2 位作者 刘宏卫 李迎春 马骏 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S2期488-492,共5页
针对燃用高挥发性、高热值煤质的循环流化床锅炉,通过对锅炉运行氧量、一二次风比率、床压、上下层二次风配比进行优化调整,得出锅炉运行中单一因素的变化对锅炉燃烧效率的影响规律。通过组合最优变量工况开展试验运行,降低灰渣可燃物含... 针对燃用高挥发性、高热值煤质的循环流化床锅炉,通过对锅炉运行氧量、一二次风比率、床压、上下层二次风配比进行优化调整,得出锅炉运行中单一因素的变化对锅炉燃烧效率的影响规律。通过组合最优变量工况开展试验运行,降低灰渣可燃物含量,提高锅炉效率。试验结果表明:在370、430t/h2种工况下,调整后飞灰可燃物含量比调整前降低1.44%、0.69%,调整后大渣可燃物含量比调整前降低0.26%、0.14%;调整后锅炉效率比调整前提高0.77%、0.42%。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 燃烧调整 飞灰可燃物 锅炉效率
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超临界循环流化床锅炉变负荷特性模拟 被引量：2
4
作者 刘梁 高凯旋 +5 位作者 谢德清 何建乐 黄中 金燕 吕俊复 柯希玮 《热力发电》 北大核心 2025年第7期43-53,共11页
新能源装机占比的不断提高对包括超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉在内的燃煤发电机组灵活性提出了更高要求。以某350 MWCFB锅炉为对象,采用计算颗粒流体动力学(computational particle fluid dynamics,CPFD)方法,... 新能源装机占比的不断提高对包括超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉在内的燃煤发电机组灵活性提出了更高要求。以某350 MWCFB锅炉为对象,采用计算颗粒流体动力学(computational particle fluid dynamics,CPFD)方法,针对变负荷工况下的炉内过程响应特性开展了模拟研究,并探讨了燃烧-循环干预措施对变负荷速率的影响。结果表明:升负荷工况下,低负荷段(30%~50%机组额定负荷)的平均热流密度响应速率比高负荷段(50%以上机组额定负荷)下降约38%;仅看高负荷段,机组降负荷时热流密度响应更快,变化率比升负荷时大31%左右。不同负荷变化幅度下,炉内颗粒悬浮浓度和对流换热强度均可快速响应,而炉内温度的变化略显滞后,说明CFB锅炉更依赖传热系数的变化实现热量传递的快速调节。采用燃烧干预,如将40%的原给煤替换成百微米级的细煤颗粒,能够有效加快炉膛温度的变化,升负荷时高负荷段平均热流密度响应速率提高约43%,低负荷段也提升了近16%。此外,采用循环干预,即在升负荷时额外添加一定量的细床料,可使颗粒悬浮浓度在短时间内快速增加,从而有效提高受热表面传热率的响应速率;若进一步给入热细床料(如通过循环灰热储-回送方式),升负荷时高负荷段炉内平均热流密度响应速率可提高约31%,低负荷段也可提升13%左右。研究结果探明了CFB锅炉变负荷时的炉内响应机制,验证了循环-燃烧干预提高机组变负荷速率的可行性,为深入挖掘超临界CFB锅炉的灵活性潜力、改善其变负荷能力提供了参考。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 炉内过程 响应特性 燃烧干预 循环干预 数值模拟
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超临界350 MW循环流化床锅炉宽负荷NO_(x)排放特性及控制技术 被引量：6
5
作者 杨敬池 王菁 +2 位作者 王鹏程 王飞 杨凤玲 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第1期78-85,共8页
“双碳”背景下,随着新能源装机容量的持续增加,火电机组逐步从主体性电源向辅助服务型电源转变,由于新能源具有间歇性特点,火电机组需频繁进行变负荷以深度调峰的形式维持电网稳定。为解决深度调峰过程中低负荷下的NO_(x)排放控制这一... “双碳”背景下,随着新能源装机容量的持续增加,火电机组逐步从主体性电源向辅助服务型电源转变,由于新能源具有间歇性特点,火电机组需频繁进行变负荷以深度调峰的形式维持电网稳定。为解决深度调峰过程中低负荷下的NO_(x)排放控制这一行业共性难题,以某超临界350 MW循环流化床锅炉为研究对象,分析深度调峰条件下锅炉机组运行数据,综合床温、煤种特性、固硫剂添加等多方面因素对NO_(x)质量浓度的影响,探究变负荷及中低负荷工况下NO_(x)排放特性及影响机制。研究发现床温的变化与负荷呈正相关,温度降低时挥发分氮的氧化作用明显削弱,减少了NO_(x)的生成;但随着锅炉负荷连续降低,为保持流化状态,密相区过量空气系数增加,导致NO_(x)质量浓度相对中高负荷时更高;同时燃用硫分更高的煤种时,炉内脱硫所需的石灰石量增加,对NO_(x)的催生作用越明显。为控制NO_(x)超低排放,采用分区低氮燃烧技术和上二次风SNCR脱硝技术来进行调节。分区低氮燃烧精细化合理化控制给煤量、布风量分布,合理匹配燃料与空气量使得NO_(x)得到精细化控制;而上二次风SNCR改造技术则在更合适位置喷入还原剂,使得脱硝反应处在较合理的温度区间内,从而提高脱硝效率。结果表明这2种技术可以有效控制低负荷工况下的NO_(x)排放,为火力发电机组在新能源频繁波动的背景下保持稳定运行提供了可行的技术路径,对实现更低的排放水平、保障电网稳定运行具有重要意义。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 宽负荷运行 石灰石对NO_(x)影响 分区低氮控制 二次风SNCR
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超临界循环流化床锅炉深度调峰时水冷壁流动不稳定特性计算分析 被引量：5
6
作者 李维腾 郭泽瑞 +1 位作者 韩磊 杨冬 《西安交通大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期68-77,92,共11页
针对深度调峰时超临界循环流化床锅炉水冷壁管道内的汽液两相流动不稳定问题,提出了一种适用于不同工况的频域法数学模型。通过对质量、能量、动量方程进行小扰动线性化后经拉普拉斯变换得到了用于描述管道内汽液流体流动稳定性的传递函... 针对深度调峰时超临界循环流化床锅炉水冷壁管道内的汽液两相流动不稳定问题,提出了一种适用于不同工况的频域法数学模型。通过对质量、能量、动量方程进行小扰动线性化后经拉普拉斯变换得到了用于描述管道内汽液流体流动稳定性的传递函数,通过图解奈奎斯特图的方法判断管内工质流动的稳定性。然后,通过该模型计算了某350 MW超临界循环流化床锅炉水冷壁管段的不稳定边界并研究了不同参数对流动不稳定特性的影响。计算结果表明:所选回路在20%和50%锅炉最大连续蒸发量负荷发生流动不稳定时,热负荷分别为76.09 kW·m^(-2)和113.52 kW·m^(-2),水冷壁管道流动稳定且安全;入口过冷度对临界热流密度的影响呈非单值性;增大质量流速使流体的进口和出口密度差减小,有利于流动的稳定;增大入口节流系数,可以抑制入口处流量的脉动,有利于流动的稳定;在不同的工况条件下,改变管段倾斜角度会对流动稳定性产生不同的影响。 展开更多
关键词 深度调峰 流动不稳定性 频域法 超临界循环流化床锅炉
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循环流化床锅炉受热面激光表面强化技术研究进展 被引量：1
7
作者 张德运 郑亚风 +5 位作者 安原龙 王贺超 冯亦武 张盼盼 张群莉 姚建华 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第7期172-184,共13页
随着工业化进程的加速,循环流化床(Circulating Fluidized Bed,CFB)锅炉作为关键的能源转换设备,在众多工业应用中发挥着至关重要的作用。然而,CFB锅炉的受热面在长期运行中常遭受磨损和腐蚀,这不仅降低了运行效率,还缩短了其使用寿命... 随着工业化进程的加速,循环流化床(Circulating Fluidized Bed,CFB)锅炉作为关键的能源转换设备,在众多工业应用中发挥着至关重要的作用。然而,CFB锅炉的受热面在长期运行中常遭受磨损和腐蚀,这不仅降低了运行效率,还缩短了其使用寿命。为了应对这一挑战,激光表面强化技术以其显著的优势,逐渐成为提升锅炉受热面性能的有效解决方案。综合评估了激光表面强化技术在提高CFB锅炉受热面耐磨和耐蚀性能方面的有效性,并对其在工业应用中的潜力和面临的挑战进行了深入探讨。首先概述了激光表面强化技术的基础原理和关键方法,包括激光淬火、激光重熔、激光合金化、激光冲击强化和激光熔覆等。这些技术能够在材料表面形成具有高硬度和高耐磨性的涂层,从而显著延长锅炉部件的使用寿命,增强其可靠性。进一步地,分析了这些技术在实际工业应用中的效果,证实了激光表面强化技术不仅能显著提升材料的表面硬度和耐磨性,还能通过产生残余压应力层来增强材料的耐腐蚀性。此外,该技术还具备非接触性、强可控性和强化效果显著等优点。尽管如此,激光表面强化技术在推广过程中仍面临一些挑战,包括对工艺参数的精确控制、成本控制以及技术的复杂性等。针对这些挑战,未来的研究将集中于技术的优化,包括开发高精度自动化控制系统、研究新型合金粉末和添加剂,以及探索更经济高效的激光设备和技术方案。文章还探讨了激光表面强化技术在工业环境中的适应性及其潜在的创新应用前景,为学术.界提供了新的交流视角,并对未来的发展趋势进行了展望,指出了研究方向。随着技术的持续进步和成本的降低,预计激光表面强化技术将在工业领域获得更广泛的应用,对提升能源转换效率和促进环境保护具有重要意义。综上所述,激光表面强化技术为CFB锅炉受热面的改进提供了一种有效的策略,有望在未来的工业应用中发挥更加关键的作用,为实现能源的高效利用和环境的可持续发展做出积极贡献。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 耐磨耐蚀 激光淬火 激光重熔 激光合金化 激光冲击强化 激光熔覆
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超超临界循环流化床锅炉主燃料跳闸及锅炉跳闸动态特性仿真 被引量：1
8
作者 李果 陶翔宇 +7 位作者 张宗龙 杨晨 邓启刚 聂立 何维 李维成 鲁佳易 巩李明 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第7期94-103,共10页
为研究超超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉在触发主燃料跳闸(main fuel trip,MFT)和锅炉跳闸(boiler trip,BT)时的动态特性,在Apros仿真平台上建立了660 MW超超临界循环流化床锅炉仿真模型,分别在100%BMCR(boiler m... 为研究超超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉在触发主燃料跳闸(main fuel trip,MFT)和锅炉跳闸(boiler trip,BT)时的动态特性,在Apros仿真平台上建立了660 MW超超临界循环流化床锅炉仿真模型,分别在100%BMCR(boiler maximum continuous rating)、75%THA(turbine heat acceptance)和50%THA工况下燃煤时对MFT和BT进行动态仿真。结果表明,在50%THA工况下,锅炉触发MFT与BT后汽水分离器很快由干态转为湿态运行,MFT、BT复位后逐渐由湿态转为干态运行。频繁干、湿态转换会增大汽水分离器热应力,影响设备寿命与安全,应避免在低负荷下触发锅炉MFT与BT。 展开更多
关键词 超超临界 循环流化床锅炉 主燃料跳闸 锅炉跳闸 动态仿真
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基于XGBoost的小型循环流化床锅炉吹灰方案优化 被引量：1
9
作者 付周 邹恒斐 袁景淇 《控制工程》 北大核心 2025年第5期891-896,共6页
对锅炉换热器进行周期性吹灰是提高锅炉热效率、保证锅炉安全运行的重要手段。以某75 t/h循环流化床锅炉为例,提出了低温段对流换热器积灰系数计算方法,将计算得到的积灰系数及部分锅炉测点数据作为输入变量,基于XGBoost算法建立锅炉热... 对锅炉换热器进行周期性吹灰是提高锅炉热效率、保证锅炉安全运行的重要手段。以某75 t/h循环流化床锅炉为例,提出了低温段对流换热器积灰系数计算方法,将计算得到的积灰系数及部分锅炉测点数据作为输入变量,基于XGBoost算法建立锅炉热效率估计模型,调用积灰系数历史数据生成改变吹灰周期时的积灰系数曲线,利用锅炉热效率估计模型计算改变吹灰周期对热效率的影响,进而确定改进的吹灰方案。寻优仿真结果表明,该锅炉在测试时段内每8 h一次吹灰时的吹灰收益增量最大。上述方法对制定智能吹灰策略有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 小型循环流化床锅炉 低温段对流换热器 锅炉热效率 XGBoost 吹灰方案
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350 MW循环流化床锅炉低负荷条件下快速升负荷特性数值模拟研究 被引量：1
10
作者 闫玉鑫 马素霞 +2 位作者 赵旭露 罗晨 薛乔 《锅炉技术》 北大核心 2025年第6期60-69,共10页
循环流化床(CFB)锅炉煤种适应性强,蓄热量大,可实现深度调峰,但同时也兼具热惯性大、调峰速度慢等问题。为了改善CFB锅炉的负荷响应速率,提出了煤粉-循环流化床(PC-CFB)复合燃烧方法,在二次风管中喷入高热值煤粉,充分利用煤粉燃烧速度... 循环流化床(CFB)锅炉煤种适应性强,蓄热量大,可实现深度调峰,但同时也兼具热惯性大、调峰速度慢等问题。为了改善CFB锅炉的负荷响应速率,提出了煤粉-循环流化床(PC-CFB)复合燃烧方法,在二次风管中喷入高热值煤粉,充分利用煤粉燃烧速度快、燃尽率高等优势,显著地增强CFB机组的升负荷速率。采用Barracuda软件建立了350 MW超临界CFB锅炉模型,模拟了低负荷条件下复合燃烧的调峰特性,分析了锅炉由35%额定负荷升至50%额定负荷时炉内温度场分布、颗粒浓度分布及NO排放特性。结果表明:仅使用CFB锅炉常用的低热值煤进行升负荷操作时,锅炉床温从779℃升高至830℃,升温速率为7.39℃/min,接近于试验采集的升温速率6.93℃/min,证明了模拟的可靠性;采用复合燃烧从二次风口喷入低、高两种热值和挥发分的PC煤(分别为PC1和PC2)时,均可提高锅炉的升负荷速率,其中掺混的PC1煤热值分别占CFB入炉煤阶跃热量的20%和40%时,床层温度上升速率分别为9.83℃/min和10.91℃/min,NO生成量较未加PC煤的工况分别增加了5.43 mg/m^(3)和8.52 mg/m^(3);掺混PC2热值占CFB入炉煤阶跃热量的40%时,床层温度上升速率为13.95℃/min,NO生成量较未加PC煤的工况增加了11.02 mg/m^(3)。随着PC煤掺烧热值占CFB入炉煤阶跃热量的比例的增加与煤种热值的提升,炉内的总体换热速率也提升。PC-CFB复合燃烧方法可有效提升CFB锅炉在低负荷条件下的升负荷能力,增强CFB锅炉调峰灵活性,为接纳新能源并网提供技术保障。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 CPFD数值模拟 低负荷 升负荷特性
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循环流化床锅炉变负荷特性研究
11
作者 聂浩 柯希玮 +6 位作者 柳成亮 黄中 魏邵青 徐成兴 王君峰 吕俊复 岳光溪 《热力发电》 北大核心 2025年第12期1-8,共8页
提高燃煤发电机组灵活运行能力对保障电力系统可靠稳定运行具有重要意义。深入分析了循环流化床(CFB)锅炉炉内热质传递过程,发现当负荷变化时,进入炉膛的风量快速响应,驱动稀相区颗粒悬浮浓度改变,从而引发燃烧侧向工质侧传热率的快速变... 提高燃煤发电机组灵活运行能力对保障电力系统可靠稳定运行具有重要意义。深入分析了循环流化床(CFB)锅炉炉内热质传递过程,发现当负荷变化时,进入炉膛的风量快速响应,驱动稀相区颗粒悬浮浓度改变,从而引发燃烧侧向工质侧传热率的快速变化;与煤粉锅炉不同,CFB锅炉平均床温随负荷变化较小,变负荷过程中尽管热容很大,但热惯性没有充分表现出来,对变负荷速率不产生消极影响。因此,CFB锅炉的负荷调节过程是基于近恒温条件下传热系数的快速响应,与煤粉锅炉变负荷机制存在本质区别。此外,床料中相当数量的未燃尽碳在升负荷时可作为潜在的燃料供应源,当氧量供应提高时,燃烧率能够迅速提高。结合床料及浇注料蓄热,CFB锅炉可视为自带“储能”功能,为提高出力提供长期能量支持。降低平均床料粒度、减小给煤粒径,添加粉煤和循环灰等措施,能够进一步提高CFB锅炉的变负荷速率。300 MW亚临界CFB煤电机组的试验结果显示,负荷升降速率可达4%~9%Pe/min,接近燃气轮机组的变负荷能力。研究表明CFB锅炉具备快速变负荷潜力,将在新型电力系统中发挥更关键的作用。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 快速变负荷 蓄热 对流传热 工程实践
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660 MW循环流化床锅炉燃烧调整试验
12
作者 姜旭舟 马丙军 +4 位作者 雷雨 刘坤 陶丁 薛宁 徐正泉 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S2期571-575,共5页
为提高某电厂660 MW循环流化床锅炉运行稳定性和经济性,进行了锅炉的燃烧优化调整试验。结果表明:当前锅炉运行时炉内含氧量偏低,提高总风量可显著提升锅炉效率,但风量增大易导致NO_(x)浓度过高,因此满负荷运行时锅炉一次风量无法调整,... 为提高某电厂660 MW循环流化床锅炉运行稳定性和经济性,进行了锅炉的燃烧优化调整试验。结果表明:当前锅炉运行时炉内含氧量偏低,提高总风量可显著提升锅炉效率,但风量增大易导致NO_(x)浓度过高,因此满负荷运行时锅炉一次风量无法调整,一次风量控制在700~750 kNm^(3)/h为宜。495 MW负荷时,锅炉一次风量宜适当降低,控制在600 kNm^(3)/h以下,可显著提高锅炉效率并降低NO_(x)排放。改变床压对提升锅炉效率的影响较小,但与NO_(x)排放呈明显的负相关,考虑到床压过高会加剧炉内磨损、增大风机电耗,故建议运行过程中锅炉床压维持12.5~13.5 kPa。松动风及返料风量从2 400 Nm^(3)/h降低至1 600 Nm^(3)/h时,分离器效率有所上升,且锅炉效率变化小于0.03%。从降低锅炉床温和风机电耗的角度出发,建议将松动风量和返料风量调整至1 600 Nm^(3)/h。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 燃烧调整 NO_(x) 灰渣平均可燃物 锅炉热效率
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循环流化床锅炉大比例燃用准东煤研究与应用现状
13
作者 贺文昊 韩志刚 +4 位作者 蔡晋 李云妹 杨星宇 吴晓阳 陈林 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S1期405-415,共11页
准东煤储量丰富、品质优良,是我国具有重要战略价值的动力用煤。准东煤碱金属含量高的特性使得其在燃烧过程中容易出现受热面积灰、沾污和结渣,并对锅炉的安全和经济运行带来一系列影响。循环流化床锅炉燃烧温度低、煤种适应性好的特点... 准东煤储量丰富、品质优良,是我国具有重要战略价值的动力用煤。准东煤碱金属含量高的特性使得其在燃烧过程中容易出现受热面积灰、沾污和结渣,并对锅炉的安全和经济运行带来一系列影响。循环流化床锅炉燃烧温度低、煤种适应性好的特点使其在燃用准东煤时具有天然优势,已成为准东煤清洁高效利用的重要技术方式。结合文献及实际工程应用调研,对典型准东煤的基础特性及其在循环流化床锅炉上的沾污结渣特性、掺烧物应用、全烧应用进行了分析与总结。总体而言,循环流化床锅炉能够较好的适应准东煤低灰分、中高水分/高水分、中高挥发分、中高热值的煤质特性,以及高碱金属、高碱土金属含量的煤灰特性。在役循环流化床锅炉准东煤掺烧比例可达85%,煤粉锅炉无法利用的煤矸石、气化渣、炉底渣等废弃物可以作为循环流化床锅炉的廉价掺烧物,通过优化设计等措施还可以使循环流化床锅炉实现90%以上的大比例掺烧甚至是纯燃准东煤的能力。 展开更多
关键词 准东煤 循环流化床锅炉 掺烧 碱金属 沾污 结渣
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循环流化床锅炉高温烟气组分在线监测技术应用
14
作者 江建平 韩志刚 +4 位作者 张李洋 柴磊 游霄 蔡晋 黄中 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S2期557-564,共8页
在循环流化床(CFB)锅炉机组运行中,烟气组分的在线监测对于指导锅炉运行参数的调整至关重要。传统在线监测系统受环境工况等影响所选取的监测位置离炉膛区域较远,测得的烟气组分对于炉内实时调整而言,存在代表性不足、时滞大、响应慢等... 在循环流化床(CFB)锅炉机组运行中,烟气组分的在线监测对于指导锅炉运行参数的调整至关重要。传统在线监测系统受环境工况等影响所选取的监测位置离炉膛区域较远,测得的烟气组分对于炉内实时调整而言,存在代表性不足、时滞大、响应慢等问题。通过完成适用于炉内高烟尘、高烟速、高烟温气体组分在线分析系统的开发,实现了炉内高温烟气组分的在线实时监测。该系统可弥补传统分析方式的不足,更快速、真实地反映炉内燃烧过程的特征参数,进而为循环流化床锅炉运行人员的精细化调整提供可靠指导。对循环流化床锅炉常用的监测方法和手段进行了调研,总结分析了各类在线气体监测系统原理方法的优缺点与应用范围,用于指导高温烟气组分在线监测技术的设计方案选择。结合具体的高温烟气分区监测技术工程应用,对比分析运行效果,应用结果显示在取样系统设计上采用抽取式方法、一对一测量方式更佳,仪表选型上常规组分测量推荐选择非分光红外气体分析仪,掺烧多元燃料的机组可选择傅里叶红外气体分析仪以实现更多组分的监测。建议加强高温烟气分区监测系统智能化监测保障设备安全稳定运行;在燃料多变、运行负荷多变的背景工况下,通过应用高温烟气分区监测技术,将系统获取的数据纳入电厂运行调控措施中,增加炉内精细化调整方法;未来可进行更多相关技术的应用开发,完善炉内运行过程参数监测和控制手段。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 精细化调整 高温烟气分区监测 测量原理 设计方案
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CO_(2)矿化循环流化床锅炉灰渣扩试试验
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作者 钟瑞 王波 +4 位作者 邓雅茜 李玉荣 胡世磊 岳海荣 庄原发 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S2期745-752,共8页
为实现碳减排与燃煤固废减量的协同治理,开展了CO_(2)矿化循环流化床锅炉灰渣制备人造骨料扩试试验,研究了不同预处理方式对CFB渣组分和结构的影响,不同预养护方式对成型料胚抗压强度的影响,并通过SEM、BET分析矿化养护前后骨料的微观... 为实现碳减排与燃煤固废减量的协同治理,开展了CO_(2)矿化循环流化床锅炉灰渣制备人造骨料扩试试验,研究了不同预处理方式对CFB渣组分和结构的影响,不同预养护方式对成型料胚抗压强度的影响,并通过SEM、BET分析矿化养护前后骨料的微观形貌和孔隙结构变化。结果表明,煤渣经球磨处理后具有更高的比表面积和更丰富的孔隙结构,密封养护相较空气养护可显著提高骨料早期强度并缩短预养护时间,在烟气CO_(2)温度60℃、烟气浓度15%和常压条件下矿化养护8 h后单颗骨料平均强度达4.06 MPa,骨料中游离氧化钙含量从11.94%下降至6.48%,固碳率为5.22%。通过SEM和BET分析可知,成型料胚经预养护后形成C-S-H凝胶和Ca(OH)_(2)水化产物,具有较高的早期强度;经矿化养护后水化产物转变为方解石形态碳酸钙产物,进一步填充骨料中小于100nm孔隙,使骨料微观结构致密化,从而提升骨料的单颗强度。此外,分析了扩试试验中出现的问题并提出改进建议,以期为固废矿化技术工程化应用提供思路。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉灰渣 CO_(2)矿化 人造骨料 固废资源化
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大比例燃用黄秆循环流化床锅炉设计
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作者 李玉平 邓启刚 +4 位作者 邱彬彬 朱洋 秦新雄 韦立校 鲁佳易 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S2期738-744,共7页
生物质作为一种重要清洁能源,在替代传统燃料减少碳排放上有着得天独厚的优势。发展循环流化床锅炉直燃生物质发电技术,对促进我国能源绿色循环发展和碳中和等方面具有重要意义。我国黄秆生物质储量丰富,但由于其高碱、高氯等固有特性,... 生物质作为一种重要清洁能源,在替代传统燃料减少碳排放上有着得天独厚的优势。发展循环流化床锅炉直燃生物质发电技术,对促进我国能源绿色循环发展和碳中和等方面具有重要意义。我国黄秆生物质储量丰富,但由于其高碱、高氯等固有特性,在作为发电原料上利用更为困难,目前燃用黄秆生物质锅炉常出现沾污腐蚀等影响锅炉长周期稳定运行的问题。以某220t/h高温高压大比例燃用黄秆生物质循环流化床锅炉为例,锅炉设计燃料为50%黄秆和50%灰秆,每年预计可利用生物质45.7万t,减排37万tCO_(2)。为解决大比例燃用黄秆生物质锅炉沾污腐蚀影响锅炉可靠性的问题,提出了一系列措施:采用较低床温设计防止炉内结焦,并从源头上抑制碱金属析出;尾部烟道最上级受热面采用大节距低壁温的水冷蒸发管束,快速降低下游受热面入口烟温,避开沾污敏感温度区间,同时降低炉膛流化速度和尾部受热面烟气流速,尾部受热面采用顺列布置减少烟气扰动,在旋风分离器入口烟道和回料器立管上分别增设多股高压吹扫风和除焦风的措施,解决沾污问题;将壁温>480℃的高温级过热器布置在炉膛内,利用主循环回路的大量循环物料冲刷,避免碱金属氯化物沉积在受热面上造成腐蚀,受热面管全部采用SA-213TP347H材质,同时尾部低温级过热器采用12Cr1MoVG材质的措施,解决高温腐蚀问题;利用“外置式空预器+分级省煤器”特殊结构替代常规空预器,通过控制外置式空预器给水流量控制排烟温度,在达到相同排烟温度情况下,大幅提高末级受热面金属壁温,减少氯化物和硫酸的在末级受热面冷凝析出的可能性,解决低温腐蚀问题。 展开更多
关键词 黄秆 循环流化床锅炉 沾污 腐蚀 外置式空预器+分级省煤器
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循环流化床锅炉炉内原位催化脱硝技术研究及应用
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作者 陈千惠 齐文义 +4 位作者 郝代军 李小苗 黄延召 孟学峰 邓向军 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第4期193-198,共6页
循环流化床锅炉烟气NO_(x)污染控制多采用选择性非催化还原技术(Selective Non-catalytic Reduction,SNCR)、选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction,SCR)、低温氧化技术(Low Temperature Oxidation,LoTOx)或联合技术以实现... 循环流化床锅炉烟气NO_(x)污染控制多采用选择性非催化还原技术(Selective Non-catalytic Reduction,SNCR)、选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction,SCR)、低温氧化技术(Low Temperature Oxidation,LoTOx)或联合技术以实现烟气污染物的达标排放,繁杂的设备与剂耗为生产运行带来了更高的成本压力。为进一步控制循环流化床锅炉脱硝成本,根据炉内含氮化合物形态演变机制,制备了循环流化床锅炉炉内原位脱硝催化剂,并在实验室固定床、燃煤CFB锅炉中型反应器及工业锅炉上开展了催化剂应用性能评价。固定床评价条件下能够实现99%的NO脱除率;燃煤CFB中型燃烧器条件下,脱硝率为63.1%~78.1%,且具有优异的抗烧结性能;工业锅炉应用结果表明,投加炉料质量比5%的脱硝催化剂时,炉内NO_(x)体积分数能够降低60%以上,并有效提高燃料效率。炉内原位脱硝催化剂的制备与应用,能够有效降低后续脱硝单元负荷,为循环流化床锅炉烟气污染控制提供了更具经济性和实用性的技术选项。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 NO_(x) 炉内原位脱硝 催化剂 工业应用
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电站循环流化床锅炉水冷壁用HDS65焊丝防磨堆焊层的组织与性能
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作者 李新平 高原 《机械工程材料》 北大核心 2025年第3期36-40,共5页
研制了一种电站循环流化床锅炉水冷壁防磨堆焊层用铁基药芯焊丝(HDS65焊丝),采用CO_(2)气体保护焊在20G钢基材上进行单层多道堆焊试验,研究了焊丝的焊接工艺性以及堆焊层的成形质量、显微组织和高温摩擦磨损行为。结果表明:HDS65焊丝的... 研制了一种电站循环流化床锅炉水冷壁防磨堆焊层用铁基药芯焊丝(HDS65焊丝),采用CO_(2)气体保护焊在20G钢基材上进行单层多道堆焊试验,研究了焊丝的焊接工艺性以及堆焊层的成形质量、显微组织和高温摩擦磨损行为。结果表明:HDS65焊丝的焊接工艺性良好,焊道成形美观,堆焊层内外均无气孔和裂纹缺陷;堆焊层组织主要由板条马氏体、以金属间化合物FeCr为溶剂的固溶体及不连续分布的细小碳化物组成。堆焊层的硬度较高,在630~690 HV;与YD490焊丝堆焊层相比,350,600℃下HDS65焊丝堆焊层的冲蚀磨损量更低,耐冲蚀磨损性能更优;随着温度的升高,HDS65焊丝堆焊层的冲蚀磨损量增大,耐冲蚀磨损性能变差,摩擦因数降低,600℃时低至0.2~0.3,远低于20G钢基材,磨损体积增大,600℃时为0.628 mm^(3),仅约为20G钢基材的1/2。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 CO_(2)气体保护焊 药芯焊丝 显微组织 摩擦磨损性能
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循环流化床锅炉脱硝工艺经济性分析 被引量：9
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作者 蔡晋 吴玉新 +4 位作者 张缦 马强强 刘青 吕俊复 杨海瑞 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第4期97-104,共8页
循环流化床锅炉炉内低氮燃烧无法满足排放要求时,需要对排烟进行进一步净化。烟气净化工艺主要有SNCR脱硝和SCR脱硝。为了比较2种工艺的经济性,建立了技术经济分析模型,对比分析了满负荷时的经济技术指标。结果表明:脱硝剂价格、催化剂... 循环流化床锅炉炉内低氮燃烧无法满足排放要求时,需要对排烟进行进一步净化。烟气净化工艺主要有SNCR脱硝和SCR脱硝。为了比较2种工艺的经济性,建立了技术经济分析模型,对比分析了满负荷时的经济技术指标。结果表明:脱硝剂价格、催化剂价格和年运行时间是影响脱硝成本的主要因素,尿素价格对SNCR脱硝成本的敏感度最大,液氨对SCR脱硝成本的敏感度大于催化剂价格。SNCR脱硝的运行成本和总成本相对较低时要求NO_(x)浓度分别低于140和228 mg/m^(3)。基于入口NO_(x)浓度200 mg/m^(3),对SCR工艺和SNCR工艺的经济性比较表明,当尿素价格低于3402元/t时,SNCR总成本较低;当液氨单价高于3300元/t时,SNCR工艺总成本更经济;在催化剂和年运行时间研究波动范围内,SNCR总成本始终最低、最经济。SNCR-SCR联合脱硝工艺不具备经济优势,且入口NO_(x)浓度为151~273 mg/m^(3)时总成本最高。超低排放循环流化床锅炉技术可以改善SCR工艺和SNCR工艺的经济性,并使SNCR工艺的优势更为突出。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 SCR SNCR 技术经济分析 超低排放循环流化床锅炉技术
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450t/h循环流化床锅炉机组动态仿真模型研究 被引量：38
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作者 高建强 马良玉 +2 位作者 王兵树 宋之平 杜朝波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期241-245,共5页
采用模块化建模方法建立了我国设计制造的首台450t/h循环流化床锅炉机组实时仿真数学模型,介绍了锅炉机组模型的各子系统构成及其性能。以循环流化床燃烧系统为例,详细介绍了其主要仿真模块的数学模型,并据此仿真模块搭建了该子系统的... 采用模块化建模方法建立了我国设计制造的首台450t/h循环流化床锅炉机组实时仿真数学模型,介绍了锅炉机组模型的各子系统构成及其性能。以循环流化床燃烧系统为例,详细介绍了其主要仿真模块的数学模型,并据此仿真模块搭建了该子系统的仿真模型。仿真试验表明所建模型能够正确反映循环流化床锅炉机组的动态和静态特性,模型运算稳定可靠。所建锅炉机组仿真模型已用于多期仿真机培训,并可为循环流化床锅炉机组控制系统设计与分析提供对象模型。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 循环流化床燃烧 机组控制 动态仿真模型 设计制造 仿真机 静态特性 模块化建模 实时仿真 可靠
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