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40 t/h煤粉预热燃烧锅炉运行和低NO_(x)试验研究 被引量:5
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作者 满承波 高超 +4 位作者 欧阳子区 潘清波 田继林 刘敬樟 朱建国 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期160-166,共7页
为应对日益严峻的大气污染形势,实现煤粉高效低NO_(x)燃烧,开发了煤粉预热燃烧技术。煤粉首先进入流化床预热燃烧器,与较低当量比的空气发生部分燃烧反应产生热量将自身预热至800℃以上,在高温强还原性气氛下析出并脱除部分燃料氮,预热... 为应对日益严峻的大气污染形势,实现煤粉高效低NO_(x)燃烧,开发了煤粉预热燃烧技术。煤粉首先进入流化床预热燃烧器,与较低当量比的空气发生部分燃烧反应产生热量将自身预热至800℃以上,在高温强还原性气氛下析出并脱除部分燃料氮,预热后的燃料随后进入煤粉炉炉膛,在炉内通过分级配风进一步控制NO_(x)生成。某40 t/h煤粉预热燃烧锅炉工业试验结果表明:该锅炉可实现高效运行和低NO_(x)排放的协同控制;锅炉NO_(x)排放质量浓度随锅炉负荷的提升而逐渐升高,提高内二次风比例和延迟三次风配入等手段均有利于降低NO_(x)排放质量浓度;二次风当量比在0.4左右时NO_(x)排放质量浓度最低;锅炉热效率可达到93.08%,在50%~100%负荷范围内可实现NO_(x)原始排放质量浓度≤119 mg/m3(φ(O_(2))=6%)。 展开更多
关键词 煤粉 预热燃烧 锅炉 高效燃烧 no_(x)排放 热效率
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实现低NO_(x)排放的紧耦合后处理器匹配 被引量:5
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作者 李金成 尧命发 +1 位作者 郑尊清 王浒 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期141-149,共9页
重型柴油机排放法规不断降低氮氧化物(NO_(x))限值,采用紧耦合选择性催化还原(SCR)是预期技术路线之一,但是否需采用紧耦合柴油氧化催化器(DOC)以改善紧耦合SCR入口NO_(2)比例仍需要进一步探讨.通过一台商用柴油机,在GT-Power平台分别搭... 重型柴油机排放法规不断降低氮氧化物(NO_(x))限值,采用紧耦合选择性催化还原(SCR)是预期技术路线之一,但是否需采用紧耦合柴油氧化催化器(DOC)以改善紧耦合SCR入口NO_(2)比例仍需要进一步探讨.通过一台商用柴油机,在GT-Power平台分别搭建DOC和SCR小样模型,基于小样试验数据和遗传算法对反应动力学机理参数进行初步标定,然后使用测试循环数据对机理参数进行修正,进而构建了DOC-DPF-SCR-ASC系统模型.基于系统模型对采用紧耦合DOC的必要性进行了探讨,结果表明:紧耦合DOC会增加紧耦合SCR前的热惯性,使紧耦合SCR的冷起动性能变差.基于系统模型还开展了两级SCR之间的体积匹配,可知柴油机采用主SCR体积为9.94 L时,匹配紧耦合体积为2.13 L的SCR可使系统冷起动工况SCR转化效率由63.0%提高到77.8%,NO_(x)排放降低了42.4%;冷、热起动世界统一瞬态循环(WHTC)加权后的NO_(x)排放由0.38 g/(kW·h)下降到0.21 g/(kW·h),降低了44.7%. 展开更多
关键词 重型柴油机 no_(x)排放 紧耦合柴油氧化催化器 转化效率
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煤粉富氧分级燃烧NO_(x)排放特性的实验研究 被引量:8
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作者 陈怀俊 牛芳 +2 位作者 龚艳艳 魏琰荣 王乃继 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期3092-3099,共8页
开发煤粉高效清洁燃烧技术是实现“双碳”目标的有效途径之一。该文利用两段式高温滴管炉,研究煤粉高温富氧分级燃烧条件下NO_(x)排放的规律。结果表明:二次风量过大或过小均不利于抑制NO的生成,并且二次风氧气浓度和二次风量对NO_(x)... 开发煤粉高效清洁燃烧技术是实现“双碳”目标的有效途径之一。该文利用两段式高温滴管炉,研究煤粉高温富氧分级燃烧条件下NO_(x)排放的规律。结果表明:二次风量过大或过小均不利于抑制NO的生成,并且二次风氧气浓度和二次风量对NO_(x)的排放规律存在交互影响;NO_(x)排放浓度最低对应的最佳二次风氧气浓度随二次风量氧气系数的增加而减小。当二次风量氧气系数为0.4~0.5且二次风氧气浓度为30%~70%时,存在多组工况NO_(x)排放浓度满足超低排放要求,并且此时飞灰含碳量均低于8%。高温富氧分级燃烧能实现煤粉高效燃烧的同时直接实现NO_(x)的超低排放。 展开更多
关键词 煤粉 no_(x)排放 富氧燃烧 空气分级燃烧 低氮燃烧 燃烧效率
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助燃空气O_(2)浓度对熔铝炉内温度分布及NO_(x)生成量影响 被引量:2
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作者 董龙标 刘慧敏 +2 位作者 朱光羽 李旺 刘效洲 《冶金能源》 2022年第2期61-64,共4页
烟气再循环技术是降低熔铝炉能源消耗和NO_(x)排放的有效途径。为此,利用FLUENT软件对采用烟气再循环技术的某熔铝炉的燃烧过程进行数值模拟计算,分析了助燃空气中的O_(2)浓度对炉内温度分布的均匀性及NO_(x)生成特性的影响。结果表明,... 烟气再循环技术是降低熔铝炉能源消耗和NO_(x)排放的有效途径。为此,利用FLUENT软件对采用烟气再循环技术的某熔铝炉的燃烧过程进行数值模拟计算,分析了助燃空气中的O_(2)浓度对炉内温度分布的均匀性及NO_(x)生成特性的影响。结果表明,助燃空气O_(2)含量的降低有利于炉内气体的混合和稀释,有利于炉膛内温度的均匀分布,也有利于减少NO_(x)生成。研究结果表明助燃空气中的O_(2)含量过低会导致燃烧不稳定,O_(2)含量为15%时为最佳状态。烟气再循环技术是降低熔铝炉NO_(x)生成量的重要途径,是未来节能减排的重要手段。 展开更多
关键词 烟气再循环式熔铝炉 高温低氧燃烧 节约能源 降低no_(x)排放量
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60 t/h煤粉预热燃烧锅炉宽负荷运行特性研究 被引量:5
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作者 田继林 朱建国 +4 位作者 朱书骏 刘敬樟 曾雄伟 欧阳子区 吕清刚 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期133-140,共8页
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... 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。 展开更多
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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440 t/h燃煤锅炉低氮燃烧模式下水冷壁高温腐蚀分析 被引量:14
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作者 王毅斌 张思聪 +4 位作者 谭厚章 林国辉 王萌 卢旭超 杨浩 《中国电力》 CSCD 北大核心 2021年第8期118-127,共10页
分别采用X射线荧光光谱、X射线衍射光谱、电镜扫描和能谱分析等方法,对某440t/h燃煤锅炉下层燃烧器附近水冷壁区域收集的腐蚀层进行详细表征,分析并讨论腐蚀产物的形成和痕量元素富集特点。结果表明:腐蚀内层主要含有FeS_(2)、Fe_(2)O_... 分别采用X射线荧光光谱、X射线衍射光谱、电镜扫描和能谱分析等方法,对某440t/h燃煤锅炉下层燃烧器附近水冷壁区域收集的腐蚀层进行详细表征,分析并讨论腐蚀产物的形成和痕量元素富集特点。结果表明:腐蚀内层主要含有FeS_(2)、Fe_(2)O_(3)、PbS和ZnS,但Pb比Zn富集程度高;腐蚀外层以ZnS、PbS、GaS、Fe_(1-x)S和Zn_(1.0)Al_(1.04)S_(2.13)为主,还含有少量Ga、Se、Bi等元素,但Zn与Ga元素富集程度显著高于内层;腐蚀层中Pb、Zn、Ga、Se、Ge、As、Bi、Th、Sn、Sb等元素主要通过气化-冷凝和黏附的未燃尽碳颗粒释放析出的方式到达管壁,部分元素仍存在二次气化现象并扩散至腐蚀层深处,以进一步增大腐蚀裂纹尺度。基体铁的氧化和硫化反应同时发生并相互竞争,靠近基体侧腐蚀层先发生裂缝后逐渐开始破碎。黄铁矿向外转移中会释放气态硫并生成多种晶型的磁黄铁矿,这说明气态硫在腐蚀过程中扮演重要作用。此外,沉积层中微细颗粒和气态痕量元素可能会向基体侧移动与扩散渗透,增加腐蚀内部应力进而加剧腐蚀。 展开更多
关键词 低氮燃烧 硫化氢 高温腐蚀 硫化锌 硫化铅 痕量元素
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低氮燃烧模式下燃煤锅炉水冷壁沉积物与腐蚀层成分分析 被引量:7
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作者 王毅斌 王萌 +3 位作者 谭厚章 张思聪 张晓东 杨祖旺 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第5期204-211,共8页
低氮燃烧改造后煤粉炉内最上层燃烧器同燃尽风喷口之间区域水冷壁附近的还原性气氛变强,管壁发生硫化型高温腐蚀的风险骤增。以一台330 MW四角切圆煤粉锅炉为对象,取样收集炉内多处水冷壁区域进行了灰渣与腐蚀层元素与矿物相表征,分析... 低氮燃烧改造后煤粉炉内最上层燃烧器同燃尽风喷口之间区域水冷壁附近的还原性气氛变强,管壁发生硫化型高温腐蚀的风险骤增。以一台330 MW四角切圆煤粉锅炉为对象,取样收集炉内多处水冷壁区域进行了灰渣与腐蚀层元素与矿物相表征,分析炉内水冷壁结焦的原因以及管壁高温腐蚀机制。结果表明,不同位置水冷壁所黏附熔渣中Si和Al元素均主要以莫来石(Al_(6)Si_(2)O_(13))和硅线石(Al_(2)SiO_(5))形式存在,提高了灰颗粒的熔融温度;而Fe元素主要以Fe_(2)O_(3)存在,其富集度显著高于碱金属或碱土金属。B层和F层燃烧器水冷壁所在高度区域黏附层状沉积物中高度富集S、Zn元素及少量Pb元素,Zn元素质量分数高达20%,主要以PbS、ZnS和ZnAl_(1.04)S_(2.13)的形式存在。F层燃烧器高度收集灰渣表面所附着的浮灰中仍含有约7%未燃尽碳,说明该区域旋转气流存在刷墙行为;灰样由Si、Al、Fe、C、S和Zn元素构成,主要以莫来石、赤铁矿、硫化物形式存在。管壁硫化氢腐蚀层以Fe_(1-x)S、Fe_(7)S_(8)、Fe_(9)S_(10)和Fe_(3)O_(4)为主,还含有少量PbS和PbO_(1.57)。腐蚀层中Fe_(1-x)S存在多种晶型结构,可能源于当地不同的H_(2)S分压和温度。黏附灰渣中的含Zn和Pb组分主要通过气化-冷凝和所黏附未燃尽碳颗粒释放析出2种方式富集,而富硅铝酸盐和富铁颗粒则主要是通过惯性撞击和热泳沉积的方式发生黏附。 展开更多
关键词 燃煤锅炉 低氮燃烧 结渣 硫化氢 高温腐蚀 成分分析
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100t/d气化飞灰预热燃烧锅炉设计与运行 被引量:7
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作者 满承波 朱建国 +2 位作者 吕清刚 欧阳子区 刘敬樟 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第3期88-93,共6页
煤气化技术是煤炭梯级利用的主要方式之一,近年来发展迅速、使用广泛。但煤气化过程无法将煤中的碳全部转化利用,煤经过气化后仍有部分可燃物残留在气化飞灰中。其中循环流化床煤气化产生的气化飞灰碳含量相对较高,低位发热量达12~25 MJ... 煤气化技术是煤炭梯级利用的主要方式之一,近年来发展迅速、使用广泛。但煤气化过程无法将煤中的碳全部转化利用,煤经过气化后仍有部分可燃物残留在气化飞灰中。其中循环流化床煤气化产生的气化飞灰碳含量相对较高,低位发热量达12~25 MJ/kg,若能加以利用会显著提高碳的利用率。气化飞灰的挥发分极低,传统燃烧技术很难处理。为了实现气化飞灰的高效燃烧,并同时控制燃烧的NOx排放水平,提出并发展了预热燃烧技术。该技术将气化飞灰在流化床预热燃烧器中进行预热,在缺氧条件下通过化学反应产生热量将燃料自身预热至850~950℃并脱除部分燃料氮,再将预热后的燃料通入煤粉炉炉膛,在炉内通过分级配风实现高效低NOx燃烧。针对一台采用预热燃烧技术的气化飞灰预热燃烧锅炉,开展调试和工程试验,通过考察预热燃烧器和炉膛内的温度分布和变化规律、气化飞灰的燃烧效率以及NOx原始排放,研究气化飞灰的预热特性、预热后的高温气固混合燃料的燃烧特性和NOx排放特性。结果表明,预热燃烧锅炉可以燃用挥发分<3%的气化飞灰,锅炉运行稳定,气化飞灰燃烧效率可达98%以上,NOx原始排放浓度最低可达261.94 mg/m^(3),经脱硝处理能达到超低排放。预热燃烧锅炉实现了气化飞灰的高效低氮燃烧,证明了预热燃烧技术在超低挥发分燃料处理方面的可行性和技术先进性。 展开更多
关键词 预热燃烧 超低挥发分燃料 气化飞灰 煤粉锅炉 高效低氮
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组合式贴壁风对600MW机组锅炉运行影响试验 被引量:2
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作者 胡珺 杨希刚 +3 位作者 田绍钢 叶阿曲 何陆灿 刘晓东 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第S02期230-235,共6页
对冲旋流燃烧锅炉采用低氮燃烧技术后普遍存在侧墙水冷壁高温腐蚀的问题,以某配备有组合式贴壁风的600 MW机组对冲旋流燃烧锅炉为研究对象,通过CFD模拟手段分析贴壁风对水冷壁近壁区还原性气氛的影响,并采用工业试验的方法,优化了不同... 对冲旋流燃烧锅炉采用低氮燃烧技术后普遍存在侧墙水冷壁高温腐蚀的问题,以某配备有组合式贴壁风的600 MW机组对冲旋流燃烧锅炉为研究对象,通过CFD模拟手段分析贴壁风对水冷壁近壁区还原性气氛的影响,并采用工业试验的方法,优化了不同负荷下贴壁风风门的开度,评估了组合式贴壁风对锅炉运行的影响。研究结果表明:组合式贴壁风可显著提高水冷壁近壁区烟气中O_(2)的体积分数,降低CO以及H_(2)S体积分数,有效改善锅炉水冷壁近壁区还原性气氛,缓解水冷壁高温腐蚀的风险;根据不同贴壁风风门开度下测得的水冷壁近壁区还原性气氛结果,建议在350 MW负荷以下时贴壁风风门开度维持在60%,350 MW以上负荷时贴壁风风门开度维持在100%;最后通过工业试验方法得出组合式贴壁风对锅炉热效率以及汽水参数影响较小,随着组合式贴壁风的投运,省煤器出口NO_(x)质量浓度呈小幅降低趋势。上述结论可为锅炉安全经济运行提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 组合式贴壁风 高温腐蚀 还原性气氛 锅炉热效率 汽水参数 no_(x)质量浓度
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W型火焰炉辅助脱硝超低排放技术及经济性分析
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作者 高如云 韦飞 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第S02期304-307,共4页
W型火焰炉在我国西南片区应用较为广泛,但因炉型、燃烧及燃煤条件的不同,W型火焰炉的NO_(x)排放量高于其他形式锅炉,通常达到1000 mg/Nm^(3)以上。为保证W型火焰炉NO_(x)排放量满足超低排放标准要求,单纯依靠SCR脱硝技术难度较大,需采... W型火焰炉在我国西南片区应用较为广泛,但因炉型、燃烧及燃煤条件的不同,W型火焰炉的NO_(x)排放量高于其他形式锅炉,通常达到1000 mg/Nm^(3)以上。为保证W型火焰炉NO_(x)排放量满足超低排放标准要求,单纯依靠SCR脱硝技术难度较大,需采用辅助脱硝技术降低SCR脱硝运行压力,确保脱硝系统运行稳定,氨逃逸控制在合理范围内。对比分析2种辅助脱硝降低W型火焰炉NO_(x)排放量的技术进行技术及经济效益,为W型火焰炉脱硝超低排放实现提供技术借鉴。辅助脱硝技术选择需因厂制宜,综合考虑机组寿命、机组负荷、NO_(x)浓度、运行时间等,从而确定合理的技术路线。 展开更多
关键词 W型火焰炉 辅助脱硝 超低no_(x)排放 经济性
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