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循环流化床锅炉受热表面防护技术研究进展 被引量:4
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作者 杨中彪 蒋生玉 +3 位作者 冯亦武 张盼盼 张群莉 姚建华 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期24-35,共12页
循环流化床燃烧技术因其燃料适用范围广、燃烧率高而被广泛应用于电力、石油、化工及垃圾处理等领域,但循环流化床锅炉存在严重的磨损和高温腐蚀问题,锅炉受热部件易失效而导致运行过程不稳定甚至停炉,降低了锅炉使用寿命。为提高锅炉... 循环流化床燃烧技术因其燃料适用范围广、燃烧率高而被广泛应用于电力、石油、化工及垃圾处理等领域,但循环流化床锅炉存在严重的磨损和高温腐蚀问题,锅炉受热部件易失效而导致运行过程不稳定甚至停炉,降低了锅炉使用寿命。为提高锅炉受热表面耐磨耐蚀性能,近年来有多种表面改性技术应用于锅炉受热表面防护,调研这些表面防护技术,阐述了超音速火焰喷涂、高速电弧喷涂、大气等离子喷涂、激光熔覆和堆焊技术的工艺原理及特点,对比了不同改性技术的优缺点。最后,对锅炉表面防护技术的应用前景和未来发展趋势进行展望,以期为优化锅炉表面防护技术提供指导。 展开更多
关键词 锅炉 耐磨耐蚀 表面改性技术 火焰喷涂 电弧喷涂 等离子喷涂 激光熔覆
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参与供热调节的新型中压调节阀设计与分析 被引量:2
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作者 罗方 翟璇 +5 位作者 宋风强 李志明 张小波 贺伟 马聪 王勇 《汽轮机技术》 北大核心 2022年第5期337-340,共4页
众多工业供热中,压力4.0MPa左右的中压蒸汽在化工工艺中有着广泛的用途,且常常作为驱动汽轮机的主汽汽源。对现有邻近工业园区的大功率中间再热式汽轮机进行改造,通过中压调节阀参与供热调节的方式可对外提供较大量的中压蒸汽。该类供... 众多工业供热中,压力4.0MPa左右的中压蒸汽在化工工艺中有着广泛的用途,且常常作为驱动汽轮机的主汽汽源。对现有邻近工业园区的大功率中间再热式汽轮机进行改造,通过中压调节阀参与供热调节的方式可对外提供较大量的中压蒸汽。该类供热改造可有效实现能源的梯级利用,是推动“碳达峰、碳中和”目标早日实现的可靠技术路径之一。主要介绍了一种可应用于此类供热改造及新建中压供热项目的新型中压调节阀,旨在提高阀门的供热调节能力及运行可靠性。 展开更多
关键词 汽轮机调节阀 供热调节 流量特性
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330MWe循环流化床锅炉掺烧污泥性能影响 被引量:12
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作者 柯希玮 孙国瑞 +4 位作者 黄中 巩太义 杨海瑞 吕俊复 张缦 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2022年第3期102-108,共7页
利用循环流化床(CFB)锅炉掺烧一定比例污泥是减量化、无害化和资源化处理污泥的有效方式。为了解污泥掺烧对大型电站CFB锅炉物料平衡和运行性能的影响,以某330 MWe亚临界CFB锅炉为研究对象,借助一维CFB数学模型对其掺烧污泥后的物料平... 利用循环流化床(CFB)锅炉掺烧一定比例污泥是减量化、无害化和资源化处理污泥的有效方式。为了解污泥掺烧对大型电站CFB锅炉物料平衡和运行性能的影响,以某330 MWe亚临界CFB锅炉为研究对象,借助一维CFB数学模型对其掺烧污泥后的物料平衡特性进行预测和分析,然后结合实炉运行数据讨论掺烧对锅炉性能的影响。模型计算结果表明,在原煤矸石和煤泥混合燃料中(煤泥质量分数为15%),掺入10%污泥替换一部分煤矸石后,飞灰和底渣粒度变化很小,而循环灰粒度略微增大;循环流率由9.2 kg/(m^(2)·s)提高至11.8 kg/(m^(2)·s),提高了近30%;稀相区平均压降即颗粒悬浮浓度增大约35%;飞灰占总灰渣份额增加约1.5个百分点;同时床料颗粒在炉膛内的停留时间有所延长。在不同锅炉负荷(50%~100%)下的实测结果均显示,掺烧10%污泥后,床温下降10℃左右;排烟温度升高3℃以内;低温过热器及低温再热器出口蒸气温度有所提高,大部分工况下温升在10℃以内;而炉内屏式过热器出口蒸气温度则略有降低,降幅为2~15℃。模型和实炉运行结果表明,掺烧少量污泥有利于改善CFB锅炉物料循环性能,尾部烟道对流换热增强,而炉内屏式过热器传热系数有所降低。但总体上看,在较宽负荷范围内,当污泥掺烧比例较低时,锅炉蒸气参数等变化较小,对整体运行性能影响不大。 展开更多
关键词 循环流化床 污泥 掺烧 物料平衡 锅炉性能
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CFB锅炉大型化气固流动非均匀性研究进展 被引量:5
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作者 胡南 徐梦 +5 位作者 张缦 杨海瑞 张守玉 赵冰 巩太义 王家林 《洁净煤技术》 CAS 2020年第3期1-8,共8页
循环流化床(CFB)锅炉大型化发展的必然结果是炉膛截面尺寸和并联回路的增加,流化床锅炉炉内燃烧和传热过程很大程度上取决于炉内气固流动特性,因此横向气固流动均匀性对锅炉的安全运行具有重要影响。笔者从静态和动态2个方面分析了大型... 循环流化床(CFB)锅炉大型化发展的必然结果是炉膛截面尺寸和并联回路的增加,流化床锅炉炉内燃烧和传热过程很大程度上取决于炉内气固流动特性,因此横向气固流动均匀性对锅炉的安全运行具有重要影响。笔者从静态和动态2个方面分析了大型CFB锅炉气固流动横向非均匀性问题。静态非均匀性问题包括布风均匀性和并联回路引起的气固流量沿截面的偏差以及各回路流量分配偏差,在稳定运行条件下不随时间变化。分离器的阻力特性是分离器的重要特性参数,在相同气相流量下,固体颗粒浓度对分离器压降的影响是非单调的,分离器压降随固体颗粒浓度的增加先减小后缓慢增加,理论上并联回路控制方程的解存在多值性,因此多回路并联条件下各分离器循环流率存在偏差。CFB锅炉炉内悬吊屏影响颗粒局部浓度分布,进而影响各分离器固体颗粒循环流率的分配。分离器出口烟道的形式对分离器气固两相的流量分配存在不容忽视的影响。在布风均匀性方面,两侧进风和后墙进风方式均会引起风室不同程度的布风不均。大型CFB锅炉在低负荷运行过程中,存在炉膛两侧床压大幅长周期波动的现象,该现象即为动态气固流动横向非均匀性问题,其产生的主要原因是大截面的布风系统,一次风降低导致的布风失稳以及多回路并联的不均匀性。横向波动数学模型主要是基于气固两相流系统横向波动固有频率的假设,当扰动接近系统固有频率时,会产生较大幅度的横向波动。目前动态非均匀性问题还缺少实验室尺度的深入系统研究,相关机理仍较模糊,是气固流动非均匀性问题的主要研究方向,同时布风不均和密相区气固流动的耦合作用还有待进一步研究。 展开更多
关键词 大型循环流化床锅炉 气固流动 非均匀性 分离器 横向波动 循环流率
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基于凝结水节流及热网蓄能的循环流化床供热机组变负荷性能研究 被引量:7
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作者 张开萍 高明明 +4 位作者 张洪福 王勇 马聪 魏光 岳光溪 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期47-54,共8页
为提高循环流化床机组的变负荷速率,基于火电机组锅炉侧和汽轮机侧响应存在差异,提出了基于凝结水节流和热网蓄能利用的快速变负荷方式。首先建立了抽汽系统以及汽轮机的机理模型,并计算了多个工况下负荷的理论值,验证上述模型的准确性... 为提高循环流化床机组的变负荷速率,基于火电机组锅炉侧和汽轮机侧响应存在差异,提出了基于凝结水节流和热网蓄能利用的快速变负荷方式。首先建立了抽汽系统以及汽轮机的机理模型,并计算了多个工况下负荷的理论值,验证上述模型的准确性;然后对抽汽系统蓄热进行分析,建立了基于凝结水节流的除氧器蓄热和热网蓄热定量计算模型,分析了影响循环流化床供热机组蓄热能力主要因素;最后提出了蓄热和负荷等响应特性。结果表明:循环流化床供热机组因存在冷渣环节,可调节凝结水流量受限,除氧器蓄热较煤粉炉更小;热网蓄热作为一个巨大的蓄热体,充分利用可提供可观的负荷提升,且短时间内的波动对于热网整体并无影响;除氧器蓄热和热网蓄热2种方式结合使用,在带供热工况下,变负荷时间可以缩短达4 min左右。 展开更多
关键词 循环流化床 冷结水节流 除氧器蓄热 热网蓄热 抽汽系统 快速变负荷
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循环流化床生物质直燃发电技术研究进展 被引量:20
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作者 胡南 谭雪梅 +4 位作者 刘世杰 赵冰 巩太义 王家林 张守玉 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2022年第3期32-40,共9页
循环流化床农林生物质直燃发电是农林生物质能源化利用的主要途径,在我国碳达峰和碳中和的战略目标下,产业发展将迎来更大的机遇,同时也面临更多的问题和挑战。为了促进循环流化床锅炉生物质发电产业的稳定、健康发展,调研了生物质直燃... 循环流化床农林生物质直燃发电是农林生物质能源化利用的主要途径,在我国碳达峰和碳中和的战略目标下,产业发展将迎来更大的机遇,同时也面临更多的问题和挑战。为了促进循环流化床锅炉生物质发电产业的稳定、健康发展,调研了生物质直燃发电产业发展现状,梳理了循环流化床锅炉在生物质发电产业应用的技术优势,系统分析了生物质循环流化床锅炉的发展历程和关键技术突破。生物质直燃发电产业近年来在我国乃至世界范围内都得到了高速发展,“十三五”以来,我国生物质发电装机年均增长率约20.3%。循环流化床燃烧技术由于其特有的燃料适应性、较高的燃烧效率和较低的污染物排放,适用于生物质直燃发电,目前新建的生物质发电厂普遍采用高压和超高压参数循环流化床锅炉,部分先进机组带有一次再热循环。流态重构技术在生物质循环流化床锅炉上的应用,能大幅降低机组厂用电率,进一步提高锅炉效率;通过优化燃烧温度及风量配比,NO_(x)原始排放得到有效控制;针对生物质燃料碱金属含量高,易于结渣沾污的问题,通过优化对流受热面,控制燃烧温度,可以有效减缓受热面沾污堵塞等问题,锅炉可用率大幅提高。目前限制生物质发电产业发展的主要因素包括运行成本较高、企业管控水平落后以及国家补贴的不确定性,随着生物质发电政府补贴的退坡,产业发展将受到一定影响。针对生物质纯燃发电经济性较差的问题,我国应发展小容量超高参数机组,包括超高压一次再热甚至亚临界机组,可以有效提高发电效率。随着碳交易体系的建立,燃煤耦合生物质直燃发电将得到进一步发展。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 生物质 发电 高参数 可再生能源
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循环流化床机组深度调峰性能分析与评价 被引量:24
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作者 于浩洋 高明明 +3 位作者 张缦 杨海瑞 宋珺琤 巩晨 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第5期65-72,共8页
某330 MW循环流化床机组进行深度调峰改造后,能长期保持30%负荷段运行,但深度调峰时机组存在热效率差、单位发电成本高、难以投入自动的问题。本文通过分析该机组深度调峰运行数据,建立深度调峰性能分析评价流程;在对机组深度调峰时的... 某330 MW循环流化床机组进行深度调峰改造后,能长期保持30%负荷段运行,但深度调峰时机组存在热效率差、单位发电成本高、难以投入自动的问题。本文通过分析该机组深度调峰运行数据,建立深度调峰性能分析评价流程;在对机组深度调峰时的热力性能、发电成本等问题的分析过程中,研究了入炉煤粒径与流化风量对炉膛物料分布的影响,并计算了深度调峰的经济性。结果表明:循环流化床机组在深度调峰条件下具有天然优势与可行性;深度调峰改造后,该330 MW循环流化床机组每日可稳定调峰6 h以上,初步计算每年可以获得约1700万元的效益。本文研究结果可以为今后循环流化床机组深度调峰运行的改造提供参考。 展开更多
关键词 循环流化床机组 深度调峰 运行特性 物料分布 分析评价 经济性分析
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流化床横向波动特性实验研究 被引量:1
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作者 胡南 刘世杰 +5 位作者 徐梦 张缦 杨海瑞 赵冰 巩太义 王家林 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第12期65-70,共6页
大型循环流化床锅炉在低负荷运行时存在床压横向波动的现象。为了分析气固流化床横向波动的产生机理及影响因素,搭建可加载横向扰动的冷态鼓泡流化床实验装置,通过调速电机和连杆机构带动流化床本体产生横向周期运动,使气固两相流系统... 大型循环流化床锅炉在低负荷运行时存在床压横向波动的现象。为了分析气固流化床横向波动的产生机理及影响因素,搭建可加载横向扰动的冷态鼓泡流化床实验装置,通过调速电机和连杆机构带动流化床本体产生横向周期运动,使气固两相流系统在受迫状态下产生横向波动,探究在不同扰动频率和流化风速下床压波动特性。实验结果表明:流化风速为0.72 m/s,无横向扰动时,床层压力和风室压力存在频率相同且相位一致的压力波动;随着扰动频率的提高,床层压力波动幅度明显增加,但是当扰动频率超过1.13 Hz后,压力波动出现下降趋势,说明此时扰动频率在气固流态化系统波动的固有频率处,床压波动幅度达到最大值;实验结果与固有频率机理模型计算结果吻合较好;风速降低到最小流化风速以下,由于布风均匀性差,床层两侧压力波动特性出现明显差异。本文研究结果对循环流化床锅炉布风系统设计和一次风量控制具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 流化床 鼓泡流态化 压力波动 扰动频率 流化风速 固有频率 布风均匀性
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循环流化床氮氧化物排放预测模型及优化控制研究 被引量:13
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作者 高明明 于浩洋 +4 位作者 吕俊复 于孝宏 李文瑞 李存怀 魏光 《洁净煤技术》 CAS 2020年第3期46-51,共6页
随着环保要求的日益严格,为了降低CFB机组的NOx排放,需要对炉内生成的NOx浓度进行准确估计并应用到控制中,对此,建立精确实用的机理控制模型显得十分必要。同时,需要综合考虑降低炉内燃烧所生成的NOx与SNCR的优化控制,利用该模型对炉内... 随着环保要求的日益严格,为了降低CFB机组的NOx排放,需要对炉内生成的NOx浓度进行准确估计并应用到控制中,对此,建立精确实用的机理控制模型显得十分必要。同时,需要综合考虑降低炉内燃烧所生成的NOx与SNCR的优化控制,利用该模型对炉内外NOx综合控制进行优化。通过对NOx的生成机理进行分析,以CFB锅炉燃烧产生的燃料型NOx为主体,应用数学建模与仿真的方法,以给煤量、风量等作为模型输入,建立炉膛出口CO浓度预测模型,并以此模型为基础,与即燃碳模型为输入,建立可以用于控制的炉膛出口NOx浓度预测模型。利用上述方法建立了炉膛出口CO浓度预测模型和炉膛出口NOx浓度预测模型,并根据实际运行数据对模型进行参数求取及仿真,针对炉内燃烧控制与SNCR脱硝配合不佳,导致NOx排放水平较高的问题,根据所建立的炉膛出口NOx浓度预测模型,提出了炉内外NOx综合控制技术路线,设计了基于NOx浓度预测模型的一二次风量优化控制与SNCR优化控制思路。仿真证明了所建立的模型具有较好的精确度,满足实际控制系统的精度要求,并具有一定的预测效果。所设计的炉内外NOx综合控制技术路线与一、二次风量优化控制思路可以为今后循环流化床机组NOx低排放控制提供参考。 展开更多
关键词 循环流化床 氮氧化物 NOx浓度预测模型 机理模型 优化控制
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循环流化床大气污染物排放模型研究 被引量:7
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作者 黄鹏 赵冰 +3 位作者 王家林 巩太义 王勇 王东振 《洁净煤技术》 CAS 2020年第3期60-67,共8页
随着国家对燃煤电厂大气污染物的排放要求日益严格,循环流化床锅炉因为煤种适应性好,大气污染物排放量低而越来越受到重视。为研究循环流化床大气污染物的排放规律,并对实际运行提供科学依据,从循环流化床锅炉燃烧机理入手,将入炉煤分... 随着国家对燃煤电厂大气污染物的排放要求日益严格,循环流化床锅炉因为煤种适应性好,大气污染物排放量低而越来越受到重视。为研究循环流化床大气污染物的排放规律,并对实际运行提供科学依据,从循环流化床锅炉燃烧机理入手,将入炉煤分为挥发分和待燃烧的即燃碳。SO2与NOx的生成也随之分为2部分:一部分随挥发分燃烧立即生成,另一部分随即燃碳燃烧生成。炉内SO2脱除量主要重视钙硫比,而炉内NOx自还原量则主要与炉内即燃碳量和一氧化碳浓度相关。以此为基础推导出了脱硫塔入口SO2浓度与NOx浓度模型。模型在某330 MW亚临界循环流化床的运行数据上得到验证,模型计算值与实际值拟合度较好,且较实际值提前2~4 min,消除了由于大气污染物测点位置原因带来的测量延迟,具有很好的预测效果。探究了炉内即燃碳量与脱硫塔入口SO2浓度和SNCR入口NOx浓度之间的关系,计算结果表明,在脱硫剂变化不大的情况下,即燃碳量变化趋势与脱硫塔入口SO2浓度变化趋势相同,与SNCR入口NOx浓度变化趋势相反。最后在原有运行数据上改变了风量和煤量后利用模型进行计算,结果表明煤量不变而风量提升会降低脱硫塔入口SO2浓度,但会提高SNCR入口NOx浓度,而煤量提升对大气污染物排放浓度的影响与风量提升相反,该计算结果对实际运行有一定指导作用。 展开更多
关键词 循环流化床 即燃碳 NOx SO2 排放模型
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首台超临界再热型双抽背压机组甩100%负荷试验分析 被引量:2
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作者 傅旭峰 朱良君 +3 位作者 赵冰 孙宇 李国敏 王勇 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第27期11639-11645,共7页
汽轮发电机组甩负荷试验目的为测取甩负荷后最高飞升转速变化曲线,通过对调节系统的动态特性分析考核汽机数字电液调节系统(digital electro-hydraulic control system,DEH)在甩负荷时的控制性能,通过对中国首台套超临界双抽背压式汽轮... 汽轮发电机组甩负荷试验目的为测取甩负荷后最高飞升转速变化曲线,通过对调节系统的动态特性分析考核汽机数字电液调节系统(digital electro-hydraulic control system,DEH)在甩负荷时的控制性能,通过对中国首台套超临界双抽背压式汽轮机组甩100%负荷试验结果进行分析,提出了在甩100%负荷过程中关键的控制点,尤其是甩负荷过程中的旁路控制、燃料控制、主蒸汽压力控制、给水控制、转速控制等方面进行充分分析研究,并进行了100%甩负荷试验,最终实现了在甩全负荷工况下的供热,各参数均良好,对热网产生的波动很小,有效提高了事故工况下的保障供热能力。本机组甩负荷后,转速飞升最大值3113 r/min,动态超调量3.77%,实现了超临界再热型双抽背压机组100%甩负荷试验一次成功,也为超临界双抽背压机组供热稳定性提高了良好的技术支撑。 展开更多
关键词 超临界 双抽背压机组 100%甩负荷 旁路系统
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直接燃烧法快速测定煤及煤灰中总汞含量的方法研究 被引量:1
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作者 李冠龙 刘磊磊 +3 位作者 李伟峰 翟嘉琪 覃涛 闫伦靖 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1727-1731,共5页
探讨直接燃烧法快速测定煤及煤灰中总汞含量方法的主要性能指标,方法的精密度和正确度。结果表明,采用直接燃烧法快速测定煤及煤灰中总汞含量的方法可获得较好的准确度,其方法精密度与ASTM D6722—11中规定的精密度无显著性差异,可直接... 探讨直接燃烧法快速测定煤及煤灰中总汞含量方法的主要性能指标,方法的精密度和正确度。结果表明,采用直接燃烧法快速测定煤及煤灰中总汞含量的方法可获得较好的准确度,其方法精密度与ASTM D6722—11中规定的精密度无显著性差异,可直接采用ASTM D6722—11中规定的精密度作为本方法的精密度。方法最佳称样量为(80±10) mg,煤灰样品最佳粒度为0.1 mm,方法检出限为0.016μg/g。 展开更多
关键词 煤及煤灰 总汞 快速测定
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