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660MW超临界褐煤锅炉技术特点

660MW超临界褐煤锅炉技术特点
660MW超临界褐煤锅炉技术特点

660MW超临界褐煤锅炉技术特点

内蒙古上都发电有限公司660MW机组的锅炉由哈尔滨锅炉厂生产的HG—2141/25.4一HM型超临界直流锅炉。着重分析了本台锅炉在蒸汽参数选择、变压运行、螺旋管圈水冷壁、内置式汽水分离器和燃烧系统5个方面的技术特点。

标签:锅炉超临界变压运行螺旋管圈水冷壁内置式汽水分离器

1 设备介绍

锅炉为变压运行、一次中间再热、平衡通风、墙式切圆燃烧、π型布置、全悬吊结构、超临界参数直流锅炉。锅炉炉膛断面尺寸为20402×20072mm。炉膛55748mm以下采用水平倾角为18.736°的螺旋水冷壁(488根),螺旋管通过中间集箱转换成垂直管屏(1468根)。锅炉采用内置式汽水分离器,锅炉燃烧采用墙式切圆燃烧方式,燃烧器布置在水冷壁墙上,在炉膛内形成一个¢10900mm旋转圆火焰。每只燃烧器中设有点火油枪,所用燃油为0号或-35号(冬季)柴油。过热蒸汽温度靠一、二级减温水进行调节,再热蒸汽温度靠锅炉尾部竖井烟道的烟气挡板进行调节,再热器同时配有事故喷水。锅炉配备7台HP碗式磨煤机、7台皮带式给煤机,采用正压、直吹式制粉系统。锅炉风烟系统配备动叶可调轴流式送风机、引风机和一次风机各2台,2台三分仓回转式空气预热器。

2 锅炉特点

2.1 超临界压力蒸汽参数选择

①过热蒸汽压力:超临界参数锅炉过热蒸汽压力在设计上采用25.4MPa。②过热蒸汽温度:过热蒸汽温度在设计上采用571℃。③再热蒸汽温度采用569℃。

2.2 变压运行设计

锅炉按变压运行要求设计,不仅能带基本负荷,也能满足快速变动负荷和低负荷的要求,低负荷时有较高的热效率,其运行特点有以下几方面。①锅炉压力随机组负荷变化,部分负荷运行时蒸汽流量减小、比容增大,使得蒸汽容积流量随负荷变化而变化的幅度不大,因此机组效率在负荷变化时可以基本保持不变。②低负荷运行时,过热汽温保持在额定值,压力降低,高压缸排汽焓值增加,再热汽温可调范围增加,提高了低负荷时的机组效率。③在部分负荷运行时,锅炉压力降低,锅炉给水泵出口压力也较低,可降低给水泵电耗。在50%负荷时,给水泵电耗只有额定负荷的40%~50%。④负荷变化能力提高。由于高压缸内温度几乎不随负荷而改变,产生的热应力也小,因而能提高负荷变化能力。

2.3 螺旋管圈水冷壁

①直流锅炉水冷壁的设计难以兼顾炉膛周界尺寸与通过水冷壁足够的质量

生物质燃料的燃烧特性

生物质燃料的燃烧特性 目前,生物质最主要的利用方式就是生物质燃烧。研究生物质燃料的组成成分,了解其燃烧特点,有利于进一步科学、合理地开发利用生物质能。从刘建禹、翟国勋等[20]对生物质燃料特性的研究可以发现,生物质燃料与化石燃料相比存在明显的差异。从化学的角度上看,生物质属于碳氢化合物,含固定碳少。生物质燃料中含碳量最高的也仅50%左右,相当于褐煤中的含碳量。因此,生物质燃料不抗烧,热值较低;若生物质燃料中含氢量变多,挥发分就明显增多。生物质燃料中的碳元素多数和氢元素结合成小分子的碳氢化合物,燃烧需要长时间的干燥,在一定的温度下热分解而析出挥发物。所以,生物质燃料易被引燃,燃烧初期,烟气量较大;生物质燃料含氧量明显地多于煤炭,它使得生物质燃料热值低,但易于引燃;生物质燃料的密度小于煤炭,其质地较疏松,特别是农作物秸杆和一些粪类,因此生物质燃料易于燃烧和燃尽,但其热值较低,发热量小,灰烬中残留的焦碳量少于燃烧煤炭;生物质燃烧排放烟气中硫氧化物和氮氧化物含量较少,故对环境的污染将小于燃烧煤炭等化石燃料,燃烧时无需设置控制气体污染装置,从而降低了成本,这也是生物质优于化石燃料的一方面[22]。生物质燃料的燃烧过程主要分为挥发份的燃烧和残余焦炭的燃。 本文有宇龙机械整理。 4 烧,其主要燃烧过程的特点是[23]: (1)生物质水分含量较多,燃烧需要较长时间的干燥,产生的烟气量较大,排烟造成热损失较高; (2)生物质燃料的密度较小,结构比较疏松,燃烧时受风面积大,较易造成悬浮燃烧,容易产生一些黑絮; (3)由于生物质热值低,发热量小,在锅炉内比较难以稳定的燃 烧; (4) 由于生物质挥发份含量高,燃料着火温度较低,一般在250℃ ~350℃温度下挥发份就大量析出并开始剧烈燃烧,此时若空气供应量不足,将会增大燃料的化学不完全燃烧损失; (5)挥发份析出燃尽后,受到灰烬包裹和空气渗透困难的影响,焦炭颗粒燃烧速度缓慢、燃尽困难,如不采取适当的必要措施,将会导致灰烬中残留较多的余碳,增大机械不完全燃烧损失。 生物质燃烧利用现状 涂装生物质燃烧机第一品牌-淳元将陆续为你带来行业新资讯。 生物质是全球应用最广泛的可再生能源,自从远古时代人类开始使用这种能源。人们主要是将生物质进行燃烧,其产生的热能可以用于做饭,取暖等日常生活;或者将生物质进行厌氧发酵生产沼气,也可以用来替代生物质能源,尤其是在发展中国家[20]。我国是一个发展中的农业大国 ,生物质资源十分丰富,每年农作物秸秆产量达几亿吨。生物质是唯一可转化成可替代常规液态石油燃料和其他化学品的烧,其主要燃过程的特点是[23]:(1)生物质水分含量较多,燃烧需要较长时间的干燥,产生的烟气量较大,排烟造成热损

混煤燃烧KAS动力学分析_李姣

延安职业技术学院学报2012年6月高炉大量喷煤是我国钢厂炼铁系统节能减排和降低生产成本的重要措施,实现200kg/t 以上高煤比操作是各厂家高炉努力的目标。配煤混合喷吹是现阶段最大限度提高煤比可行而又有效的方法。配煤混合喷吹就是将种类不同的煤(如烟煤和无烟煤)进行适当选配,再混合制粉、喷吹。根据研究 [1,2] ,配煤混合喷吹具有某种催化燃烧 的混合效应。在同样的喷吹条件下,采用配煤混合喷吹可以改善煤粉的燃烧性能,提高燃烧率。因此,采用实验的方法研究燃烧特性相差较大的煤进行掺混的燃烧特性,具有重要的工程实际价值和理论研究意义。 热分析法具有试样量少、速度快并且能在测量温度范围内研究原料受热发生热反应的全过程等优点,是实验室研究燃料燃烧性能的常规方法[3]。本文通过模式匹配的方法,以Kissinger-Akah-Sunose (KAS )模型为基础,讨论了无烟煤和烟煤组成的混合煤粉燃烧动力学特性,为生产过程选配煤种提供理论基础。 1实验1.1原料分析 实验所用烟煤及无烟煤样品为山东某钢铁企业提供,单煤种的煤质分析数据如表1所示。 表1煤粉工业分析、元素分析及发热值 煤粉水分(Mad)、灰分(Aad)、固定碳(FCad)和挥发分 (Vad)含量具有线性加权性[4],因此可以通过计算得到煤粉 煤质分析数据,如表2所示。 表2煤粉工业分析计算结果 1.2实验设备和程序 采用德国耐驰公司综合热分析仪(STA409PC)可获得试样的热重曲线(TG)、微熵热重曲线(DTG)。主要技术数据如下:热天平精度1μg ;最大试样量1000mg ;温度范围为室温-1400℃;实验气氛为空气、氮气;升温速率范围 0.1-30.0K?min-1;样品粒度小于80目。 实验过程中,以无烟煤为基准,分别配加0%、20%、 40%、60%、80%、100%的烟煤,按要求均匀混合后取样,在 空气气氛下,从室温加热至900℃,观察热重曲线变化,分析煤粉的燃烧特性,确定过程的动力学参数。升温速率分别控制为5K.min-1、10Komin-1、20Komin-1,每次称 混煤燃烧KAS 动力学分析 李 姣,万 航 (1.延安职业技术学院,陕西延安716000;2.中冶陕压重工设备有限公司,陕西西安710000) [摘要]利用热重分析(TGA )方法系统研究了配加烟煤对无烟煤燃烧特性的影响,采用非等温模型Kissinger-Akah-Sunose (KAS )对主要燃烧过程进行动力学分析。结果表明,煤粉燃烧主要包含三个过程,烟煤配加量和升温速率对燃烧 过程有重要影响,当烟煤配加量从0%到100%时,煤粉燃烧活化能从128.5kJ?mol-1降低到53.6kJ?mol-1,且烟煤的配加量低于60%时,能够显著降低煤粉燃烧的活化能。 [关键词]热重法;燃烧;煤粉[中图分类号]TK6 [文献标识码]A [文章编号]1674-6198(2012)03-0084-03 煤种 无烟煤烟煤工业分析,% 元素分析,% 弹筒发热值 /Jog-1 Mad1.343.13Aad13.228.33FCad76.0945.40Vad9.3242.59Cad79.1766.58Had3.453.82Oad3.5119.10Nad1.011.06Sad 0.981.0529172.6225867.58 加入量(%) 0%20%40%60%80%100% FCad76.0969.9563.8157.6851.5445.40 Aad13.2212.2411.2610.299.318.33 Vad9.3215.9722.6329.2835.9442.59 Mad1.341.702.062.412.773.13 [收稿日期]2012-04-23 [作者简介]李姣(1982-),女,陕西榆林人,延安职业技术学院教师;万航(1983-),重庆市人,中冶陕压重工设备有限公 司助理工程师,硕士。 延安职业技术学院学报Journal of Yan ’an Vocational &Technical Institute 第26卷第3期 Vol.26No.3 2012年6月 June 2012 84--

国内外褐煤利用现状

电站锅炉掺烧褐煤结焦特性实验研究 中国电力工业自改革开放以来呈现迅猛发展的趋势,尤其近年来,我国电力工业发展迅速,燃煤电厂越来越多,火力电站的装机容量也越来越大,单机容量已经由70年代的以100~200MW为主力机组发展到了现在以300~600MW作为主力机组。预计到本世纪末,火力发电用煤量约占据原煤消耗的1/3,每年耗煤量达5亿5000万吨左右。尽管如此,燃煤发电仍然占据电力行业的主导地位,而且在未来可预见的时间内仍然难以根本扭转。 中国处于世界上最大的煤炭生产和消费国的地位,同时也是世界上唯一一个几乎以煤为主的能源消费大国。煤炭消耗约占我国一次能源消费总量的70%,而且其中50%左右的原煤应用于燃烧发电。根据中国电力企业联合会统计,2013年我国火电供电平均煤耗量为321克每千瓦时,燃煤发电的整体效率已经接近世界先进水平,但是随着我国燃煤发电装机容量及其年发电量的迅猛增长,呈现了以烟煤和无烟煤为主的动力煤储量逐年减少的现状,从而不得不面临优质煤炭资源难以满足我国国民经济长期而且稳定发展的问题。因此,从节约能源及经济性方面考虑,电厂已经逐步开始开展混煤掺烧技术,即将一种或多种非标准煤与设计煤种混合,从而供应于燃煤锅炉。 此外,我国褐煤资源丰富,到1995年年底,我国已探明的褐煤保有储量为1303亿吨,占全国煤炭储量的13%【1】。但是褐煤在燃烧发电的应用方面远远地落后于烟煤和无烟煤等优质动力煤,考虑到国内绝大多数电厂对设计煤种的要求,同时随着混煤掺烧技术的发展,决定进行掺烧褐煤来解决电厂用煤紧张,锅炉机组的安全、稳定、经济运行的问题,同时实现对品质相对较差的褐煤资源的充分利用。然而褐煤具有高灰分、高挥发分、灰熔点低等煤质特性,不得不考虑掺烧褐煤对电站锅炉结焦特性的影响以及对燃烧特性的影响。

褐煤、喷吹煤指标

灰分Ad(%)15-35,发热量 Qnet.ar kcal/kg2700-3500,全硫St.d(%) <0.5,挥发分Vdaf(%)≤46, 注:本参数只供参考,实际执行中可根据用户需求调整。 褐煤 ,一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色的低级煤,质量指标随井下采面条件而变化,存在一定的不确定性。褐煤:为半暗半亮型,易点燃,燃烧彻底,灰呈粉状,易排出,属优质褐煤。具有低硫、低磷、高挥发分、高灰熔点的“两高两低”显著特点。是火力发电厂、沸腾炉理想的燃料。 二、钢厂用喷吹煤 1.1灰分% 灰分是有害成分。喷入高炉的煤粉的灰分转变成炉渣,不仅增加石灰石的消耗,又增加吨煤渣量,使焦比升高。喷吹煤的灰分越低越好。喷吹煤灰分应比所用焦炭灰分低2%,即钢厂的焦炭灰分为13%,则喷吹煤的灰分应不高于11%。 1.2硫分% 硫分也是一种极为有害的物质。喷吹煤粉中硫影响生铁和钢的质量(钢铁中含硫大于0.07%,就会使之产生热脆性而无法使用)。为脱去钢铁中硫,就须在高炉和炼钢炉中多加石灰石,致使成本升高,生产能力下降。硫分越低越好。喷吹煤硫分应比所用焦炭硫分低0.2%,即钢厂焦炭硫分为0.8%,喷吹煤硫分应不高于0.6%。 1.3发热量 固定碳含量越高,挥发分含量越低,在风口前燃烧时放出的热量越多。喷入高炉的煤粉是以其放出的热量和形成的还原剂CO、H2等来代替焦炭在高炉内提供热源和还原剂。发热量越高越好。在高炉内放出的热量越多,置换比越高。 1.4可磨性 它反映煤的耐磨特性。可磨指数越大,越易粉碎,磨煤机出力越大,电耗越小,粉煤加工成本越低。但可磨指数大于90时,在磨机内会有粘结现象。实践证明,喷吹煤可磨指数为70-90时为最佳。

农业废弃物混煤燃烧特性及污染物排放特性研究

农业废弃物混煤燃烧特性及污染物排放特性研究农业废弃物是重要的生物质资源,由于它具有资源丰富和利用过程环境友好等特点受到了世界各国的广泛关注。然而在目前的技术条件下农业废弃物混煤燃烧是大规模利用农业废物的方法之一,农业废弃物混煤燃烧不仅可以降低污染物的排放,并且可以高效的利用低热值的农业废弃物物,是一种高效且环保的获取能源的方法。由于农业废弃物混煤燃烧的现在技术条件限制和对燃烧特性认识的欠缺以及国内没有相关的扶植政策,使得混燃技术在中国并没有普及。 本文以此为背景,选用麦秆、玉米秆和稻壳三种典型的农业废弃物,研究农业废弃物混煤(无烟煤和褐煤)燃烧时的燃烧特性和污染物排放特性。使用德国NETZSCH公司的STA409C型热重分析仪对农业废弃物和煤样单独燃烧和混合燃烧时的燃烧特性进行了研究,考察了在不同混合比例和不同升温速率下的混合物的燃烧特性。结果表明,当农业废弃物掺混比为20%的时候混合物整体表现出煤样的特性,当掺混比升高到50%的时候混合物整体表现出生物质的特性。 升温速率的升高有利于混合物的燃烧。运用Coats-Redfern积分法求得动力学特性参数,结果表明农业废弃物挥发分燃烧阶段所需的活化能明显低于焦炭燃烧阶段更低于煤燃烧所需的活化能,当农业废弃物混煤燃烧时能明显降低煤燃烧所需的活化能,提高煤的燃烧性能。总的来说农业废弃物混煤燃烧能明显提高煤的燃烧特性使用管式炉进行燃烧过程中污染物排放的实验研究,主要针对SO2、NO和HCl这三种污染物进行了研究,实验中对农业废弃物和煤单独燃烧时的污染物排放特性进行了研究并考察了不同掺混比和不同炉温条件下的污染物排放特性。 结果表明相对于煤单独燃烧而言,农业废弃物混煤燃烧能降低SO2和NO的排

褐煤燃烧特性

褐煤燃烧特性 中国煤炭分类,首先按煤的挥发分,将所有煤分为褐煤、烟煤和无烟煤;对于褐煤和无烟煤,再分别按其煤化程度和工业利用的特点分为2个和3个小类;烟煤部分按挥发分>10%~20%、>20%~28%、28%~37和>37%的四个阶段分为低、中、中高及高挥发分烟煤。 一、燃煤产生烟尘的主要因素: 煤燃烧产生的烟有两种:一种是煤粉太细,直接被风力带出形成黑烟,这种情况较少;第二种是煤的挥发分高,还没有完全燃烧,就变成烟尘飞出去了,变成黑烟。 在燃烧制度和操作规程没有改变时,在设计燃用烟煤的锅炉燃烧褐煤或部分掺烧褐煤,与设计用煤偏差较大, 发热量低, 入炉煤的灰分、水分均高于设计煤种, 更由于炉膛截面积相对较小,在锅炉输出热功率相同时的烟气量相对大, 导致炉膛烟气速度相对高,造成燃烧不充分,形成黑烟。 二、褐煤主要特性: 1)热值低, 一般收到基低位发热值Qn e.t ar为8 370~ 16 750 kJ/kg, 即2 000~ 4 000 kcal/kg, 蒙东褐煤大致为3 000~ 4 200 kcal /kg。在锅炉保持同样蒸发量的条件下, 褐煤的燃料消耗量要比烟煤更多。由于褐煤热值低, 相同负荷下, 相比燃用烟煤其煤耗会增大。如果总燃煤量不增大, 锅炉出力可能相应降低。 2)水份大, 一般收到基水分Mar为20~ 40%,蒙东褐煤为28~ 32% 左右。在制粉系统中不易被干燥, 要求干燥介质的输入热量更高一些。 3)挥发份高, 一般干燥无灰基挥发分Vdaf为40~ 60% , 蒙东褐煤为45% 左右, 容易着火燃烧,但也容易引起堆放自燃;褐煤中挥发分析出温度点低,前期燃烧迅速,着火前移相对较多;同时,由于烟气量的增大,导致烟气流速增大,使得煤粉颗粒与碳颗粒在炉内停留时间减少,致使褐煤不充分燃烧,加剧污染物排放浓度; 4)易结渣, 一般灰渣软化温度t2 比较低, 蒙东褐煤t2 为1200e 左右; 褐煤的煤灰成分中多数表征为A l2O3 含量偏低、C aO偏高, 灰熔点及灰特性表征褐煤大多为易结渣煤种。 三、改善措施 1、燃料对锅炉的适应性

低挥发分无烟煤及其混煤燃烧性能研究

第26卷/2000年第1期湖南电力研究与试验低挥发分无烟煤及其混煤燃烧性能研究 黄’伟1,熊蔚立1,杨剑峰1,曹映春2 (1.湖南省电力试验研究院,湖南长沙410007;2.湖南省火电建设公司,湖南株洲412000) 摘要:采用热天平和一维火焰炉对耒阳低挥发分无烟煤及其混煤的着火、燃烧、燃尽 以及结渣特性等进行试验研究,分析了挥发分含量厦掺配比对煤燃烧性能的影响。根据 试验结果,运用模糊数学方法进行综合评判,确定了混煤的最佳掺配比,为混煤的合理 燃烧提供了科学依据。 关键词:无烟煤;混煤;燃烧特性;最佳掺配比 中图分类号:TK227.1文献标识码:A文章编号:1008—0198(2006)01—00ll-05 Studyoncombustioncharacteristicsoflow—gradeanthracite coalanditsmixedcoal HUANGWei‘,XIONGWei—lil,YangJian—Fen91,CAOYing—chun2 (1.HunanElectrlcPowerTestandResearchInstitute.Changsha410007.China:2.HunanThermal PowerConstructlonCompany,Zhuzhou412000,Chlna) Abstract:Thisarticleinvestigatesthecharacteristicofignition,combustion,burn-outandslagf。rmatlonaboutlow gradeanthraciteanditsmixedcoalsinLeiyang.Theinfluenceofvolatilecomponentandmixed—proportionforcoal combustionisanalyzed.Basedollthetestresult.theoptimizedmixed—proportionisdecidedbybluralgebramethod, provldingscienticalfoundationtoreasonablecombustionofmixedcoal. Keywords:anthracite;mixed—coal.combustioncharacteristic;optimizedmixed—proportion 电站锅炉燃煤的燃烧特性对机组的设计和运行有很大影响,燃烧器、炉膛和各级受热面的设计布置主要取决于燃料特性。由于无烟煤挥发分含量低,难以着火与稳定燃烧,炉膛型式及燃烧器的选择显得尤为重要。未阳电厂二期工程为2×300MW燃煤w型火焰锅炉,为充分利用湖南省的煤炭资源,设计燃用未阳本地低挥发分无烟煤。 l耒阳低挥发分无烟煤的燃烧特性 耒阳低挥发分无烟煤煤质特性如下: 工业分析:M.一8.11%,旭d一2.20%…A一24.89%,V女f一6.19%,Q。。。,一2l248kJ/kg。 元素分析~C一62.29%,H。,一1.08%~0=2.83%,Ⅳ。,一0.42%~S一0.38%。 灰熔点:t1—1260。C,£2—1315℃,f3—1415C。 灰成分:Fe:03—4.81%,CaO一3.4%,MgO= 收稿日期;2005—09—091.33蹦,Na20=1.20%,K:O一1.92%,si02=55.93%,A1203—23.98%,Ti02—1.49%。 1.1着火性能 根据西安热工研究院对国内20种动力用煤(包括无烟煤、贫煤、劣质煤、烟煤及褐煤)的反应指数及着火温度的测定结果,所得到的煤挥发分与煤反应指标和着火温度的回归分析结果,如表1所示。在实验室滴管炉上也进行了着火温度试验。结果与上述回归分析结果基本接近。 表1试验煤种及对比煤种着火性能数据煤种束阳煤金竹山煤晋东南煤永安煤 反应指教(RT)/C450435401515 着火温度(IT)/℃850836818974 着火距离(占全火焰)/蹦30.528.9234364由表1可见,未阳无烟煤属于最难燃的无烟煤之一,其着火性能比金竹山煤和晋东南无烟煤差,比福建永安煤略好。 ·1】‘

燃料燃烧及分析

燃料及燃烧 从整个燃烧过程来看,燃料的燃烧是物理学化现象的综合过程,这些物理化学现象之间互相联系和制约,并以其纵使关系决定着燃料燃烧的最终结果。特别是在工业炉的燃烧条件下,由于燃烧空间中燃料与空气的混合过程以及反应物质的浓度与温度的分布都和流体介质的速度分布密切相关,因此,燃烧空间的气体动力场的结构及其热力条件往往是影响整个燃烧过程的主要的、甚至是决定性的因素。 一、煤的种类 根据母体物质炭化程度的不同,可将煤分为四大类: 泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤 1、泥煤 泥煤是最年青的煤,也就是由植物刚刚变来的煤。在结构上,它尚保留着植物遗体的痕迹,质地疏松,吸水性强。含天然水份高达40%以上,需要进行露天干燥,风干后的堆积密度为300~450kg/m3。在化学成分上,与其他煤种相比,泥煤含氧量最多,高达28%~38%,含碳较少。在使用性能上,泥煤的挥发分高,可燃性好,反应性强,含硫量低,机械性能很差,灰分熔点很低。在工业上,泥煤的主要用途是用来烧锅炉和做气化原料,也可制作焦炭供小高炉使用。由于以上特点,泥煤的工业价值不大,更不适于远途运输,只可作为地方性燃料在产区附近使用。 2、褐煤 褐煤是泥煤经过进一步变化后所生成的,由于能将热碱水染成褐色而得名。它已完成了植物遗体的炭化过程,在性质上与泥煤有很大的不同。与泥煤相比,它的密度较大,含碳量较高,氢和氧的含量较小,挥发分产率较低,堆积密度750~800kg/m3。褐煤的使用性能是粘结性弱,极易氧化和自燃,吸水性较强。新开釆出来的褐煤机械强度较大,但在空气中极易风化和破碎,因而也不适于远地运输和长期储存,只能作为地方性燃料使用。 3、烟煤 烟煤是一种炭化程度较高的的煤。与褐煤相比,它的挥发分较少,密度较大,吸水性较小,含碳量增加,氢和氧的含量减少。烟煤是冶金工业和动力工业不可缺少的燃料,也是近代化学工业最要原料。烟煤的最大特点是具有粘结性,这是其他固体燃料所没有的,因此它是炼焦的主要原料。应当指出的是,不是所有的烟煤都具有生气同样的粘结性,也不是所有具有粘结性的煤都适于炼焦。为了适应炼焦和造气的工艺要求来合理地使用烟煤,有关部门又根据粘结性的强弱及挥发分产率的大小等物理化学性质,进一步将烟煤分为长焰煤、气煤、肥煤、结焦煤、瘦煤等不同的品种。其中,长焰煤和气煤的挥发分含量高,因而容易燃烧和适于制造煤气。结焦煤具有良好的结焦性,适于生产优质冶金焦炭,但因在自然界储量不多,为了节约使用,通常在不影响焦炭质量的情况下与其他煤种混合使用。 4、无烟煤 无烟煤是矿物化程度最高的煤,也是年龄最老的煤。它的特点是密度大,含碳量高,挥发分极少,组织致密而坚硬,吸水性小,适于长途运输和长期储存。无烟煤的主要缺点是受热时容易爆裂成碎片,可燃性较差,不易着火。但由于其发热量大(约为29260kJ/kg,灰分少,含硫量低,而且分布较广,因此受到重视。据有部门研究,将无烟煤进行热处理后,可以提高抗爆性,称为耐热无烟煤,可以用于气化,或在小高米和化铁炉中代替焦炭使用。 二、煤的化学组成 煤的主要可燃原素是碳,其次是氢,并含有少量的氧、氮、硫,它们与碳和氢一起构成可燃化合物,称为煤的可燃质。除此之外,在煤中还或多或少地含有一些不可燃的矿物质

煤炭燃烧特性指标

煤炭燃烧特性指标 几乎所有的煤炭特性指标都与煤炭的燃烧特性是相关的,反之,也没有一个能完全、全面表征煤炭燃烧特性的指标。与此同时,不同的煤炭特性指标对于煤炭燃烧特性的重要性,也随着煤炭燃烧方式的不同而异,并具有相当的差别。作为影响煤炭燃烧特性或者说过程最明显的指标是煤炭的挥发份和粘结性或者说膨胀系数。前者表征着煤炭在燃烧过程中的以气相完成的份额和其对后续固相燃烧过程的影响;后者则关系到煤炭颗粒因形态、尺寸和反应表面积的变化而使其自身的燃烧特性受到的影响。而前者和后者有时又是具有密切联系的。与煤炭燃烧特性有关的还有挥发份的释出特性、焦炭的反应性、煤炭的热稳定值、重度等,以及煤炭在堆放过程中的风化、自燃特性和可磨度。 煤炭颗粒在受热过程中的熔融软化、胶质体和半焦的形式几乎所有的烟煤在受热升温的过程中与挥发份释出的同时,都会出现胶质体,呈塑性和颗粒的软化现象。煤炭颗粒间的粘结就是因颗粒胶体间的相互粘结而产生的,因此煤炭的粘结性也就于其所呈现胶体的条件相关。当一个按一定升温速度,经历着受热过程的煤炭颗粒进行观察时,考虑到在此受热过程中热量总是从表面传向颗粒核心的,在同一时间内表面温度也总高于核心。可以发现不同的烟煤,在表面温度达到320~350℃以前,颗粒的形态变化一般觉察不到,只

有煤化程度低的气煤才可观察到表面开始有挥发份气体释出。在温度到350~420℃时,可以观察到在颗粒表面出现了一层带有气泡的液相膜,表面上也逐渐失去原来的棱角,这层膜就是胶质体。当温度为500~550℃时,一方面因颗粒内部温度升高,使胶质体层向内层发展,以及外部的胶质体层因挥发份释出被蒸干转化为半焦,即从表面到中心由半焦壳、胶质体和原有的煤三层所构成,但这种形态所保持的时间是短暂的。随着受热的继续,胶质体的发展和体积的膨胀,半焦外壳出现裂口,胶质体流出。其后是胶质体向颗粒中心区域的发展,流出的胶质体被蒸干转变为半焦,直到整个颗粒都经历胶质体和半焦的形成。整个的过程如图3-2-2所示:试验证明软化温度越低的煤种,挥发份开始释出的时间越早。因此软化温度Tp(对于不同的烟煤表面开始出现液相膜的温度)和再固化温度TK(呈现最大塑性的温度TMAX以及被蒸干再次呈固体形状的温度)都是表明煤炭流变特性的指标,同样也间接表明了于煤炭燃烧特性密切相关的问题。 Ⅰ软化开始阶段Ⅱ开始形成半焦的阶段Ⅲ煤粒强烈软化和半焦破 裂阶段

实验一煤燃烧特性的热重分析

实验一燃烧特性的热重分析 一、实验目的 1.了解热重分析仪的基本结构,掌握仪器操作; 2.学会应用热重法分析煤/生物质的燃烧特性。 二、实验内容及要求 1.熟悉热重分析工作原理; 2.学会处理煤/生物质燃烧热失重曲线,求解典型燃烧特性参数,并分析燃烧特性。 三、实验步骤 1.试样、气体准备,如预先干燥、磨制、筛分、称量试样等,罐装所需浓度和纯度的保护气体和反应气体。检查仪器放置平稳、管路气密性及电源连接完好等。 2.开启系统:(1)打开恒温水浴槽(温度设定:22℃);(2)接通气体(氮气流量:30ml/min;空气流量:100ml/min);(3)待恒温水浴槽达到设定温度 和气流稳定后,打开TGA 主机;(4)打开计算机进入Windows NT,双击“STAR e” 图标打开STAR e软件。 3.根据软件建立试验方法,设置升温速率10℃~30℃/min、最大温度900℃,完毕后按提示放置样品,按提示开始、结束(重新开始)试验。 4.根据随机软件进行数据处理。 5.关闭系统:(1)须在TGA 主机的炉温低于300℃后关闭恒温水浴槽;(2)关闭TGA 主机;(3)关闭气体;(4)关闭计算机。 四、实验报告 1.热重燃烧特性指标的含义和求解方法; 2.热重燃烧条件下各燃烧特性参数代表的意义; 3.求解煤/生物质燃烧特性参数; 4.结合所得数据分析燃烧特性。

瑞士Mettler-Toledo公司的TGA/SDTA851e热分析系统 图1、图2为热分析系统原理图。该系统包括热重/差热同步分析仪,热重天平和高温恒温浴槽。 具体参数如下:型号:TGA/SDTA851e;温度范围:室温~1600℃;大测试炉:直径12mm,容积900μl;温度准确度:±0.25℃;温度重复性:±0.15℃;线性升温速率:0.01~100℃/min;SDTA分辨率:0.005℃。 图1中,天平和测试炉组成的测试单元是热重/差热同步分析的核心,采用平行支架微量/超微量天平,称量不受样品支架长度变化(如热胀冷缩效应)的影响;内置砝码全自动校准;称量部件处于恒温室内(22.0±0.1℃),不受环境因素的影响。其中的测试炉采用水平结构,可最大限度地消除可能产生的气体紊流的影响,克服热气体对流上升容易产生的“烟囱效应”。该系统采用单坩埚结构,使样品处于测试炉的几何对称中心,在升温室得到均匀加热。测量样品的温度传感器直接安装于坩埚底部,能准确测取样品温度。加热炉内可通入需要的各种反应气体,同时为了保护天平免受反应气体的腐蚀,需要通入保护气体。 图1 热分析系统示意图 图2 TGA/SDTA851e原理图 1—隔热挡板;2—反应性气体毛细管;3—石英护套;4—气体排出阀门(偶联接口);5—样品温度传感器;6—加热炉;7—炉温传感器;8—电源接点;9—真空和清洁气体管;10—恒温天平室;11—平行导向超微量天平;12—样品室开启装置;13—冷却水管道;14—保护气体入口;15—反应气体入口;16—真空连接和清洁气体入口

660MW超临界褐煤锅炉技术特点

660MW超临界褐煤锅炉技术特点 内蒙古上都发电有限公司660MW机组的锅炉由哈尔滨锅炉厂生产的HG—2141/25.4一HM型超临界直流锅炉。着重分析了本台锅炉在蒸汽参数选择、变压运行、螺旋管圈水冷壁、内置式汽水分离器和燃烧系统5个方面的技术特点。 标签:锅炉超临界变压运行螺旋管圈水冷壁内置式汽水分离器 1 设备介绍 锅炉为变压运行、一次中间再热、平衡通风、墙式切圆燃烧、π型布置、全悬吊结构、超临界参数直流锅炉。锅炉炉膛断面尺寸为20402×20072mm。炉膛55748mm以下采用水平倾角为18.736°的螺旋水冷壁(488根),螺旋管通过中间集箱转换成垂直管屏(1468根)。锅炉采用内置式汽水分离器,锅炉燃烧采用墙式切圆燃烧方式,燃烧器布置在水冷壁墙上,在炉膛内形成一个¢10900mm旋转圆火焰。每只燃烧器中设有点火油枪,所用燃油为0号或-35号(冬季)柴油。过热蒸汽温度靠一、二级减温水进行调节,再热蒸汽温度靠锅炉尾部竖井烟道的烟气挡板进行调节,再热器同时配有事故喷水。锅炉配备7台HP碗式磨煤机、7台皮带式给煤机,采用正压、直吹式制粉系统。锅炉风烟系统配备动叶可调轴流式送风机、引风机和一次风机各2台,2台三分仓回转式空气预热器。 2 锅炉特点 2.1 超临界压力蒸汽参数选择 ①过热蒸汽压力:超临界参数锅炉过热蒸汽压力在设计上采用25.4MPa。②过热蒸汽温度:过热蒸汽温度在设计上采用571℃。③再热蒸汽温度采用569℃。 2.2 变压运行设计 锅炉按变压运行要求设计,不仅能带基本负荷,也能满足快速变动负荷和低负荷的要求,低负荷时有较高的热效率,其运行特点有以下几方面。①锅炉压力随机组负荷变化,部分负荷运行时蒸汽流量减小、比容增大,使得蒸汽容积流量随负荷变化而变化的幅度不大,因此机组效率在负荷变化时可以基本保持不变。②低负荷运行时,过热汽温保持在额定值,压力降低,高压缸排汽焓值增加,再热汽温可调范围增加,提高了低负荷时的机组效率。③在部分负荷运行时,锅炉压力降低,锅炉给水泵出口压力也较低,可降低给水泵电耗。在50%负荷时,给水泵电耗只有额定负荷的40%~50%。④负荷变化能力提高。由于高压缸内温度几乎不随负荷而改变,产生的热应力也小,因而能提高负荷变化能力。 2.3 螺旋管圈水冷壁 ①直流锅炉水冷壁的设计难以兼顾炉膛周界尺寸与通过水冷壁足够的质量

哈锅褐煤锅炉设计技术介绍

哈锅煤粉锅炉介绍 哈锅褐煤锅炉设计 技术介绍 2015年1月

2 主要介绍内容 ◆国内外褐煤锅炉技术现状◆哈锅褐煤锅炉技术发展◆哈锅褐煤锅炉主要产品◆褐煤锅炉设计主要特点 哈锅褐煤锅炉技术介绍

3 公司简介 哈尔滨锅炉厂有限责任公司(简称哈锅)成立于1954年,是国内生产能力最大、最具规模的发电设备制造企业之一,首批国家一级企业。1994年经股份制改造组建成具有现代企业制度的上市公司,是国家大型企业集团——哈尔滨电站设备集团公司成员之一,是中国电力联合会理事单位。 哈锅以设计制造50MW~1000MW火力发电锅炉为主导产品。自1954年建厂以来,国产首台35t/h、75t/h、130t/h,220t/h、410t/h、670t/h、2008t/h及350MW 超临界,600MW超超临界,1000MW超超临界等电站煤粉锅炉产品均在这里诞生;另外还成功研制出国产首台50MW、100MW、135MW、200MW、300MWCFB锅炉。 截止2014年6月,已累计生产电站锅炉1282台、合计容量为2.78亿千瓦,约占国产火电装机容量的35%,并设计制造了各种不同容量和布置方式的锅炉、汽轮机辅机1000余台,装备在全国200多个电厂,产品质量居全国首位,部分产品出口到俄罗斯、土耳其、巴西、印度等20多个国家和地区。

4 国外现状: 德国:拥有世界上最大的褐煤锅炉,为安装于Niedrau βem 电厂的1000MW 超超临界褐煤锅炉,锅炉采用塔式布置、单切园燃烧、正方形炉膛、主汽压力为26.5MPa 。另外,其他容量的锅炉如Lippendorf 940MW 锅炉、Frimmerdorf915MW 和Schwarze Pumpe 的815MW 锅炉。 美国:美国在六、七十年代生产了容量为500~800MW 的褐煤锅炉,但多数为亚临界控制循环和自然循环,也有少量为超临界直流锅炉,因生产年代久远,无论锅炉设计和蒸汽参数均已落后,部分项目已经拆除。 澳大利亚:澳大利亚煤炭资源丰富,但大多数为高水分烟煤,也有一些水分比较大、热值比较低的褐煤,这些锅炉主要为日本公司设计制造,而且多数在70、80年代,容量为600MW 等级、参数为亚临界、自然循环,蒸汽温度为540/540℃,而且机组的效率比较低、煤耗量比较大,已远远跟不上电力技术的发展。

混煤燃烧特性研究

第25卷第18期中国电机工程学报V ol.25 No.18 Sep. 2005 2005年9月Proceedings of the CSEE ?2005 Chin.Soc.for Elec.Eng. 文章编号:0258-8013(2005)18-0097-07 中图分类号:TK227 文献标识码:A 学科分类号:470·40 混煤燃烧特性研究 王春波1,李永华2,陈鸿伟1 (1.华北电力大学能源与动力工程学院,河北省保定市071003; 2.LTNT能源技术研究中心,瑞士苏黎世) STUDY ON COMBUSTION CHARACTERISTICS OF BLENDED COALS WANG Chun-bo 1, LI Yong-hua 2, CHEN Hong-wei 1 (1. Department of Power Engineering, North China Electric Power University, Baoding 071003, Hebei Province, China; 2. Inst. f. Energietechnik/LTNT, ETH Zentrum/ML J14, CH-8092, Zurich/Switzerland) ABSTRACT: Power Plants in China have to burn blended coal instead of design coal,so it is necessary to investigate the combustion of blended coals. Using the test rig with a capacity of 640MJ/h with an absolute milling system and flue gas online analysis system, the characteristics of some blended coals, such as burning out, slagging and pollution were investigated. The ratio of coke and slag as a method to distinguish coal slagging characteristic was introduced. Some kinds of blending of coal have some effect on NO x but there is no obvious rule. The emission of SO x can be reduced to blend coal, especially for the low sulfur coal in this investigation. KEY WORDS:Blended coals; Combustion characteristic; Slag; NO x; SO x 摘要:由于国内电厂大量燃用混煤,因此,从技术经济角度出发,对混煤燃烧特性进行研究具有很大的必要性。文中利用一个具有在线烟气成分分析的640MJ/h热试验台,进行了几种混煤的燃尽、结渣和污染特性试验。焦炭和渣的比例被引入以区分煤的结渣特性。NO x的释放没有特别明显的规律,但研究中发现几种低硫煤混合后,SO x释放有所减少。关键词:混煤;燃烧特性;结渣;NO x;SO x 1 INTRODUCTION Because of decrease of washing coal, shortage of transport capability and the policy of bad coal combustion in power plant in China, power plant can 基金项目:国家“九·五”重点科技攻关项目(96-A19-01-05)。 Key Project of the National Ninth-Five Year Research Programme of China(96-A19-01-05). not burn one coal and have to burn blended coals. According to the reports of power plant of Water and Electricity Ministry, blending ratio of power plant is 44% in 1982. In 1987, Harbin Whole Set Equipment Research Institute found that most of power plants are very difficult to burn design coal when they investigate the basic instance of 428 main power plants. At present, blended combustion is very common, even the design coal of some power plants are blended coals. However, the blended coal is not a simple mechanical process—only some kinds of coal were blended. Because the difference of fractional coal constitution and combustion characteristic, the combustion condition can not be satisfied at one time. This may be lead to combustion instability and low efficiency etc[1-8]. In this paper, the burnout, slag and NO x, SO x emission of blended coals have been researched in a semi-industrial combustion facility. The blended coals are composed of four brown coals, namely Huolinhe coal, Yangcaogou coal, Fengguang coal and Meihe coal, which are often used by Shuangliao Power Plant. The characteristics of the four brown coals are shown in table 1. The blending ratio of blended coals is shown in table 2. The size of coal particles is limited to about R90=35%.

印尼褐煤锅炉制粉系统选型研究(谷风资料)

印尼褐煤锅炉制粉系统选型研究 【摘要】通过对印尼代表煤种煤质特性的分析,提出了适应印尼煤种的制粉系统的方案,并对方案进行了分析比较,最后对制粉系统的安全性进行了详细的分析。 【关键词】印尼煤制粉系统安全性 1印尼煤质的特点及分析 1.1印尼煤炭资源特点[1] 印尼全国共有煤炭资源约为505亿吨,约94%的煤炭资源储于苏门答腊和加里曼丹,目前已探明的可采储量约52.2亿t。印尼主要以生产褐煤为主,印尼褐煤、次烟煤和烟煤的所占比例分别为59%,27%和14%,无烟煤比例不足0.5%。 印尼的含煤地层属第三纪的始新世到上新世。烟煤和次烟煤为始新世和中新世,而褐煤通常为中新世,煤层厚度从0.3m以下到70m,通常为5 ~ 15 m,特厚层为劣质煤,埋藏较浅,倾角较缓,煤质较硬,围岩较软,涌水量不大,瓦斯含量较低。印尼主要的煤田有翁比林煤田和武吉阿桑煤田。翁比林煤田位于苏门答腊中央山区,面积155 km ,地质年代属第三纪。武吉阿桑煤田位于苏门答腊南部,属第三纪晚期煤田。2004年,位于印尼东加里曼丹、南加里曼丹和苏门答腊的35座煤矿生产烟煤和次烟煤。印尼煤炭几乎全部由露天矿生产,只有两三座小型的井工矿。表1列出了印尼主要煤炭公司的代表性煤质参数。 表1 序号煤种全水分Mt 工业分析Q net,ar 空干基水分M ad干燥基灰分A d干燥无灰基挥发分V daf MJ/kg kcal/kg 1 气煤7.8 3.64 4.83 47.61 27.5 2 6580 2 气煤7 3.58 2.4 47.78 29.0 3 6940 3 长焰煤19. 4 15.17 0.92 49.59 26.09 6240 4 长焰煤18.0 12.0 4.9 54. 5 23.48 5617 5 长焰煤13.0 6.5 6.4 45.7 27.3 6 6545 6 长焰煤9.8 6.8 16 54.5 24.52 5860 7 褐煤29.5 24 8.8 54.19 15.69 3750 8 褐煤30.4 26.29 13.35 53 14.67 3510 9 褐煤33.4 23.76 3.24 52.72 16.59 3970 10 褐煤25.0 14.5 1.2 51.5 17.40 4163 11 褐煤23.0 14.5 9.7 52.7 16.78 4014 12 褐煤35.0 23.0 5.1 52.0 17.73 4242 13 褐煤26.0 18.0 5.4 54.5 21.03 5031 14 褐煤21.0 11.5 6.8 40.0 18.93 4529 从表1中还可以看出,印尼褐煤的水分高,其全水分基本都在30%左右,其空气干燥基水分也大多在24%~26%,但灰分和硫分均不高,其干燥基灰分仅在3.2%~8.8%,最高的也仅16.0%,硫分最低的为0.16%,最高的为0.77%,干燥无灰基挥发分则均在50%以上,相当于中国云南省境内的年轻褐煤,因而印尼褐煤也属于低灰低硫煤。 印尼气煤的发热量最高可达27.2MJ/kg以上,灰分低至5%以下,硫分也小于0.5%,挥发分45%以上,是较为理想的动力用煤。 印尼的长焰煤的发热量稍低于其气煤而仍明显高于褐煤,其发热量在24.5~30MJ/kg以上,尤其是表1中第3种煤的灰分比木炭还低,灰分在1%以下,发热量在6000kcal/kg以上,可以说如此优质的

掺烧褐煤总结

*******有限公司 褐煤掺烧心得体会 我公司于10月31日召开了领导班子会议与中层以上管理人员会议,详细介绍了苏龙等电厂掺烧褐煤的经验,并传达了华北公司总经理李恩仪的指示精神,并就公司掺烧褐煤工作进行了安排部署。 公司成立了以总经理为组长,生产副总经理为常务副组长的褐煤掺烧领导小组。 公司本着“快速掺烧、大比例掺烧、科学掺烧”的原则,设备管理部加强设备的巡视检查,尤其是加强了制粉系统的消缺和维护工作,同时着手设备改造工作,为下一步提升掺烧比例打好基础;运行人员严格遵守和执行安全、技术措施,认真监视、精心调整,确保制粉系统各参数在规定范围内不越限,牢固树立安全警戒意识,将制粉系统防爆工作放在首位,确保掺烧褐煤工作顺利进行。 我公司掺烧目标暂定为燃煤量总数的20%,根据设备状况逐步加大掺烧量。11月3日至11月13日掺烧量为4000吨,11月13日至11月20日为5500吨,11月20日至11月26日掺烧8500吨,截至目前共计掺烧约18000吨,掺烧比例由最初的10%已加至20%以上。 掺烧中暴露的问题如下: 我厂锅炉采用直吹式制粉系统,燃烧方式为四角切圆、固态排渣,五层煤粉燃烧器配置五套制粉系统,七层二次风、两层燃烬风。每层煤粉燃烧器周围配有周界风。点火方式为等离子点火方式(A磨)。为了做好节油和锅炉燃烧的稳定,掺烧基本方式为#1、#2煤仓大同煤,#3煤仓褐煤,#4煤仓轩岗煤,#5煤仓为混煤。此种方式优点如下:1、有效地保证了各种负荷下褐煤均得以掺烧。2、能够满足高负

荷所需的燃料量,不至于因褐煤的发热量低被迫降出力运行。3、底部两层制粉系统为设计煤种,能满足低负荷的燃烧稳定。4、在事故情况下可以做到等离子点火投入运行,保证A制粉系统燃烧稳定,节约燃油。5、避免了#3磨的频繁启动,减少了煤粉自燃的几率,安全性最高。 因褐煤远远偏离设计煤种,运行过程中还是要做些调整,煤种对比表如下: 设计煤种是大同煤 褐煤煤质报告

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