某电厂300MW机组掺烧高挥发份高热值煤种探讨

某电厂300MW机组采用东方锅炉厂中储式、四角切圆燃煤锅炉,这也是我国目前300MW机组的主要类型,中储式制粉系统本身有很多优点,如调节灵敏方便、锅炉运行燃料供应可靠性高,但较为突出的缺点是系统复杂、有发生爆炸的危险性,尤其是在目前该煤源复杂的情况下,热值及挥发份忽高忽低,使用高挥发份高热值煤种极易造成粉仓温度高,甚至引起制粉系统爆炸;煤粉挥发份高,燃烧提前,煤粉在燃烧器喷口内部燃烧,容易烧坏火嘴。该文旨在讨论如何控制掺烧高挥发份高热值煤种产生的一系列问题,保证机组的安全可靠运行。     

再燃燃料对煤粉燃尽特性的影响

燃料分级燃烧低NOx技术采用超细煤粉作为再燃燃料,可解决由常规粒度煤粉作为再燃燃料而引起的未完全燃烧损失较大、NOx还原率低的问题.本文采用热天平和一维热态煤粉炉分别进行超细煤粉的燃烧特性机理和燃尽效果的热态模拟试验研究.试验研究表明,在确保再燃区停留时间和较高燃尽率的同时,对于停留时间为0.8 s左右的高挥发份的褐煤,30μm的粒径可实现较好的燃尽效果.采用低挥发份的煤种,需进一步减小粒度.     

燃烧室中煤的挥发份喷射与煤粉颗粒运动和弥散的关系

煤粉颗粒中挥发份的析出对煤的燃烧过程有着重要的影响。当煤粉颗粒进入高温的燃烧室时，首先受热析出挥发份，所以，挥发份的析出方式直接影响颗粒的运动和弥散。本文用数值模拟的方法，特别是用我国数学家华罗庚、王元发明的数论网格方法对不同直径的颗粒从不同数量的小孔中喷射出挥发份的情形进行了研究。结果表明，挥发份的喷射直接影响颗粒的运动和弥散，但挥发份的喷射速度分布和它从颗粒表面喷出时的喷射孔的数目对颗粒的运动和弥散无明显的影响。     

煤粉燃烧机理及燃烧技术——MFP型可调旋流煤粉烧咀的研制

本文第一部分概述了煤粉燃烧机理:碳的燃烧过程,煤粉的燃烧过程,旋流煤粉流股的燃烧过程。本文第二部分介绍了煤粉燃烧技术:MFP型可调旋流煤粉烧咀的结构特点,烧咀的试验结果,烧咀的实际应用效果。     

煤粉燃烧动力学参数的试验

在研究煤粉动力学参数时,采用的方法主要有以下几种热重分析、DTFS和小型热模试验。采用自制的气固反应动力学试验装置,通过气体成分的连续检测,对几种煤粉的反应动力学过程进行了试验研究,并通过数学计算,确定了煤粉燃烧过程的一些动力学参数,如燃烧速率、颗粒表面温度,反应活化能和指前因子。除无烟煤之外,本文还选择烟煤进行了尝试性试验。所得结果,对工业流化床反应器的设计有一定的指导意义。     

煤粉预热燃烧特性及动力学分析

实验利用热重天平,采用非等温燃烧方法研究了国内某炼铁厂高炉喷吹的典型煤粉预热后燃烧特性及反应动力学参数。考察了煤粉在423,473,523,573,623,673,723,773K温度等级下,煤粉试样的燃点、燃烧峰值温度、结束温度、综合燃烧特性指数(G)、燃烧峰值速率等动力学特征参数,计算了煤粉燃烧过程的活化能(E)和指前因子(A)。分析结果表明,北区煤粉在423~773K不同温度等级燃烧过程中,着火点温度最多下降了240K,失重峰温度最多提前了263K,最大燃烧速率最大幅度提升了1.29倍,燃烧特性指数最大为29.8倍;从动力学角度分析出两段热解活化能和指前因子之间均存在良好的线性拟合关系,煤粉燃烧为一级反应;煤粉有明显预热效果温度应不低于673K。     

废轮胎燃烧特性的热重分析

利用热分析方法研究废轮胎胶粉的燃烧特性，分析试样燃烧的TG／DTG曲线，得出试样的燃烧特性参数，计算出能够反映试样燃烧特性的各项指数（着火稳燃特性综合判别指标、燃烧特性指数等），同时得出胶粉和煤粉的燃烧动力学参数。研究表明，废轮胎胶粉比煤粉具有更好的燃烧性能。     

基于TG-FTIR研究O2/CO2气氛下烟煤的燃烧特性

在热重分析仪上进行了烟煤在O2/N2及O2/CO2气氛下的燃烧反应试验,分析了煤粉粒度对O2/CO2燃烧的影响,确定了燃烧反应的特性参数并进行了动力学分析,同时利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对燃烧产物进行实时检测.结果表明,与O2/N2气氛下的燃烧相比,O2/CO2气氛煤粉燃烧速率降低,燃尽温度升高,燃尽时间延长,煤粉细化可使其燃烧特性得到改善;同时FTIR的谱图也显示,O2/CO2气氛下煤粉燃烧气体产物的释放情况与模拟空气气氛下燃烧时有明显不同.     

煤粉压力燃烧特性及动力学分析

利用加压热重分析天平,采用非等温燃烧方法对国内某钢铁厂高炉典型喷吹煤粉的燃烧特性及反应动力学参数进行了实验研究。研究了在0.1,1.1,2.1,3.1,4.1 MPa压力等级下试样煤粉的着火温度、最大燃烧速率温度、燃尽温度、综合燃烧特性指数(S)、最大燃烧速率等燃烧特征参数,计算了煤粉燃烧过程的活化能(E)和指前因子(A)。结果表明,北区煤粉在压力等级由0.1 MPa升至4.1 MPa的燃烧过程中,着火点温度最多下降了85.7K,失重峰值温度最多提前了249.3K,燃尽温度最多下降了375K,最大燃烧速率最多提升了10倍,燃烧特性指数最大为常压下的33.6倍;两段热解活化能和指前因子的对数值之间存在动力学补偿效应;煤粉的反应控制条件及燃烧方式转变的临界压力为3.1MPa。     

燃烧高挥发分煤种的危害和运行措施

锅炉燃烧高挥发份原煤对设备和人身所带来的种种危害，运行人贝应采取幸相应的运行调整措施，确保锅炉燃烧安全、经济运行、避免出现锅炉燃烧事故。