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水煤浆锅炉的燃烧方法及工艺流程

水煤浆锅炉的燃烧方法及工艺流程
水煤浆锅炉的燃烧方法及工艺流程

(1)空气压力雾化悬浮燃烧原理

水煤浆与空气经燃烧器以射流方式进入炉膛,促使煤浆气流与炽热烟气产生强烈混合,水分迅速蒸发;同时水煤浆气流又受到炉膛四壁和高温火焰的辐射。而

将悬浮在气流中的煤颗粒迅速加热,水煤浆颗粒获得了足够的热量并达到了一定的

温度就开始着火燃烧。其着火热随燃料的性质和运行工况的变化而变化,锅炉负荷

低时,炉膛平均烟温降低,燃烧器区域的烟温也将降低。所以雾化燃烧固态排渣水

煤浆锅炉最低运行负荷在50%左右。

(2)流化悬浮高效洁净燃烧技术原理

将滴状水煤浆投入燃烧室下部由石英砂和石灰石构成床料的炽热流化床中,其温度在850-950℃左右。水煤浆在炽热的流化床料的加热下迅速完成水分析出,

挥发分析出并着火燃烧及焦碳燃烧过程。在流化状态下颗粒状水煤浆团进一步解体

为细颗粒被热烟气带出密相区进入悬浮室继续燃烧。在燃烧室出口设有分离回输装

置。被热烟气带出的媒体物料和较大的水煤浆颗粒团被分离器分离、捕捉,通过分

离器下部设置的回输通道返回燃烧室下部密相区,既减少了媒体物料的损失,又实

现了水煤浆颗粒团的循环燃烧,从而获得高的燃烧效率。此外,低温燃烧过程,有

效的控制了热力型NOx的形成。且由于媒体物料由石英砂与石灰石构成,石灰石在高温下煅烧生成CaO,CaO与SO2反应进一步生成CaSO4,抑制了SO2的排放,而燃烧装置的运行温度是CaO脱硫的最佳运行温度,可有效的减少SO2的排放。编辑本段特点

●解决了燃煤锅炉污染环境及燃油锅炉运行成本昂贵的问题;

●环保节能:烟气含硫量、含尘量等环保指标均优于国家标准;

●燃尽率高,可高达98%以上,热效率高达85%以上;

●水煤浆液态输送和悬浮流化燃烧,自动点火,易于实现自动化控制,操作简

单;是燃煤、燃油锅炉理想的环保和节能的替代产品;

●实现水煤浆低负荷稳定燃烧。

●对水煤浆质量要求低。

●可实现炉内脱S,利于环保锅炉安全使用常识

● 实现了水煤浆的低温燃烧,解决了水煤浆雾化悬浮燃烧带来的易于结焦、运

行不稳定、安全性差的问题,同时抑制了热力型NOx的生成与排放。

● 实现了着火燃烧后的水煤浆颗粒团的循环燃烧,具有高的燃烧效率。

● 利用石灰石与石英砂构成的媒体物料,辅之于低温燃烧技术实现了水煤浆燃烧过

程中直接脱硫、脱硫系统简单、成本低。

● 采用分离回输燃尽装置提高了石灰石的利用率,减少了媒体物料的补充量,提高

了燃烧效率。

● 负荷调节特性好,可在100%~30%额定负荷范围内稳定运行,水煤浆品质适应性

好。

● 降低了对水煤浆品质的要求,使制浆成本降低。

● 省略了价格昂贵的燃烧器与易出故障的雾化浆枪,不需要复杂的高压风浆系

统及过滤器等设备,系统更为简单可靠。

● 运行稳定,操作简单,燃烧效率高,运用范围广,适合各种参数的锅炉。

编辑本段及配套设备

一、系统构成

水煤浆锅炉系统主要由供热系统、燃烧系统、除尘脱硫系统、控制系统组成。

1.供热系统

供热系统由水煤浆锅炉本体及有关辅助器具、输送管线、阀门组成。

水煤浆锅炉本体是整个供热系统的关键设备,水在此不断获得热能,由它提供给用热设备所需的热源,汽压根据工艺要求确定。

2.燃烧系统

主要由燃料供给系统,燃烧室、烟风系统、出灰系统、烟气余热回收系统及有关阀门管线组成。

3.除尘脱硫系统

除尘脱硫系统由除尘器、配有电机的卸灰器、灰阀组成。

4.控制系统

控制系统由动力控制柜和计算机监控系统电脑型操作柜组成。

(1)动力控制

主要控制鼓风机、引风机、卸浆泵、供浆泵、过滤搅拌器、出渣机等设备起动与停止,同时鼓风机、引风机、供浆泵、过滤搅拌器之间进行联锁控制以保证蒸汽锅炉安全运行。

(2)计算机监控系统

自控模式计算机监控系统实现运行参数的显示和控制。计算机将设备的状态、运行参数值形象地显示在屏幕上,设备的启停、参数的调节可在计算机上实现。采用蒸汽压力控制鼓风机、引风机、供浆泵进行蒸汽压力调节、显示及最终排烟温度显示,采用压力信号控制,使其达到自动控制功能。

在自动控制系统的管理下,通过各系统的互相协调,可实现以下功能:

1)为用热设备提供满足负荷要求的稳定高温热源;

2)保持整个供热系统稳定运行,实现不间断连续运行;

3) 实现蒸汽锅炉在非正常工况下的安全联锁反馈保护;

4)实现余热回收,提高蒸汽锅炉整体运行效率;

5) 具有各种非正常情况下的预警、报警等功能。

二、水煤浆锅炉燃烧系统

水煤浆锅炉燃烧系统由燃料供给系统,燃烧器、燃烧室、烟风系统、出灰系统、除尘脱硫系统及有关阀门管线组成。燃料经燃料供给系统输送到燃烧室中,在燃烧室燃烧,产生的热量以辐射和对流的方式通过炉管传递给蒸汽,燃料释放热量后,其烟气经省煤器回收余热后降温,经除尘脱硫后,由引风机排入烟囱引入大气,鼓风机将空气送到燃烧器,作为燃料燃烧的助燃空气。

1.燃料供给系统

整个系统由水煤浆储罐、卸浆泵、输浆泵、水煤浆过滤搅拌器、供浆泵、流量计、连接管道仪表阀门、气水冲洗装置等组成。

(1)水煤浆储罐

储浆罐作为水煤浆燃料储存使用,采用钢制,直立式围筒形布置,其容量应考虑7-10天的水煤浆使用量,储浆罐有浮子式液位指示装置,有防止沉淀的空气吹扫装置。

(2)卸浆泵

卸浆泵把浆车运来的浆送到储浆罐,把储浆罐内的浆送到日用浆罐,卸浆泵采用杭州兴龙泵业有限公司专业的水煤浆专用螺杆泵,具有防触变、防沉淀,采用专用耐磨蚀转子、定子,可靠的十字方向节传动和高寿命的轴密封,输送稳定。

(3)输浆泵

保证在卸浆时能连续给日用浆罐供浆,且根据日用浆罐液位自动启、停。

(4)水煤浆过滤搅拌器(日用浆罐)

为保证供浆泵能平衡输送水煤浆,本系统在炉前设计有水煤浆日用浆罐,同时内置搅拌装置和在线过滤器。

(5)供浆泵

把日用浆罐中的水煤浆平稳地送到燃烧器的浆枪中,具有与卸浆泵同样的性能,输送压力可达1.2MPa,配置变频调速后流量可调范围广。

(6)流量计

为准确地计量喷入炉内的水煤浆流量,采用电磁流量计,读出煤浆流量,使自动控制更可靠。

(7)气水冲洗装置

为防止水煤浆在管路内沉积,在整个系统的必要位置全部设计了气、水冲洗装置,保证输送平衡、流畅。

(8)连接管道仪表阀门

管路设计要流畅,防止流动死点,能耐压1.6MPa以上,采用无缝钢管制造,压力表采用隔膜压力表,阀门采用球阀而减小阻力。

2.燃烧器

本项水煤浆燃烧器采用先进的旋流形式的专用燃烧器,更好的满足负荷调节、雾化燃烧需要,使煤浆火焰不触墙,防结渣,采用前墙单位布置的燃烧器,具有自

动燃烧器的各种功能,如自动点火、喷浆、自动清洗浆枪及油枪,点火枪自动进退、自动火焰检测等功能,其雾化介质采用压缩空气,喷嘴采用多级撞击式结构,使雾化质量好,燃烧充分。

(1)燃烧器性能:

1)采用先进的水煤浆旋流燃烧器,点火油泵采用进口桑坦克品牌,轻油电磁阀采用进口帕克、气动组件采用西班牙艾川格,火检用进口品牌,确保产品运行稳定;

2)点火前炉膛自动吹扫:消除炉膛内可能积存的可燃气体,防止爆燃;

3)自动点火:火焰检测连锁保护;

4)点火枪、油枪自动进退等自动控制功能;

5)熄火保护:在突发事件或停电时自动熄火并关闭燃烧器;

6)与锅炉设备运行连锁保护,如超压、超温、低水位、高水位等故障;

7)燃烧负荷可随锅炉负荷的变化而变频调节;

8)水煤浆喷枪自动在线清洗:水煤浆喷枪停喷水煤浆时,以压缩空气和水自动在线吹扫、清洗喷枪,无需取出水煤浆喷枪清洗,确保下次喷浆正常顺畅。

3.燃烧室

燃烧室采用耐火砖砌筑,前部设计有稳燃烧结构,其尺寸符合水煤浆燃烧特点,底部设计有出灰口,两侧及前后部有各种必要的打焦、观火孔,清灰孔,在运行时操作人员能对炉内燃烧情况看得清楚,便于出灰,燃烧室外侧保温采用硅酸铝纤维材料。

4.烟风系统

本系统由鼓风机、引风机、风道、烟道、烟囱等组成,本系统采用平衡通风方式,燃烧需要的空气由鼓风机供给,产生的烟气由引风机抽送后通过烟囱排放大气,鼓、引风机采用1450r/min形式,采用变频控制,噪声低、省电,风道、烟道采用钢制形式,风道采用地埋式,使锅炉整洁,操作方便。

5.出灰系统

锅炉出灰由特制的链式刮板出渣机完成,底板采用耐磨耐腐的铸石板双层形式,其它链条采用合金材料,能完成自动出灰,对流管束积灰设计有空气吹扫装置。

6.除尘脱硫系统

锅炉排出的烟气经过除尘器除尘,同时除尘器放灰阀不是普通的人工闸板形式,采用配有电机的卸灰器,密封性好,能不停炉自动卸灰下保证不漏风,使燃烧稳定,采用脱硫除尘,去掉烟气中的SO2及部分细尘,使烟气最终排放符合环保要求。

三、水煤浆锅炉供热系统

A.蒸汽和热水锅炉

水煤浆蒸汽和热水锅炉供热系统是以水煤浆锅炉本体为核心,由水煤浆锅炉本体、给水泵(循环水泵)、软化水处理设备、除氧设备及有关辅助器具、输送管线、阀门组成。

1.供热工艺描述

供热系统由水煤浆锅炉本体、给水泵、用热设备及有关辅助器具、输送管线、阀门组成,给水泵将软化除氧后的给水送入锅炉,水吸收热量变为饱和蒸汽,饱和蒸汽携带热量至用热设备,在用热设备处释放热量,达到供热的目的。

2.水煤浆蒸汽及热水锅炉本体

(1)锅炉本体结构

a) SZS型锅炉

锅炉本体为双锅筒纵置式水管锅炉,燃料(水煤浆)在炉膛燃烧后,并经炉膛两侧水冷壁管吸热后,烟气进入燃烧室,后依次流经第I、II对流管束区,经对流换热放热后,由排烟口排出。给水从给水管进入,在炉内吸热后产生蒸汽,经汽水分离装置后,干饱和蒸汽从出口排出。SZS型2t/h~20t/h锅炉结构等方面有如下优点:1)结构紧凑,外形美观;

2)精心设计稳燃室结构,确保水煤浆着火及稳定燃烧;

3)设计有燃烬室,确保水煤浆充分完全燃烧;

4)对流受热面布置吹灰装置;

5)自动出渣装置;

6)自动化程度高,具有各种先进的压力、水位控制、联锁报警等功能,确保安全运行。

b) SHS型锅炉

锅炉本体为SHS型双锅筒横置式立式散装水管锅炉结构,该炉型在国内目前采用较多且技术比较成熟的炉型基础上,结合水煤浆锅炉特点进行改进而来,单层布置,锅炉房基建投资省。炉膛前部设计有稳燃室,并与本厂旋流式水煤浆燃烧器适配,合理选择炉膛容积热负荷和截面热负荷,既保证水煤浆的稳定着火燃烧,又防止炉膛结焦,锅炉往高度方向发展,既节约了占地面积,又增加了烟气在炉膛内的行程,有利于燃烬,并增加水循环回路的高度,有利于锅炉水循环。

燃料(水煤浆)在炉膛燃烧后,并经炉膛四周水冷壁管辐射吸热后,烟气掠过凝渣管束,后依次流经第I对流管束区、过渡区、第Ⅱ对流管束区、省煤器、空气预热器,经对流换热放热后,由排烟口排出,后再经过除尘脱硫装置,由引风机排入烟囱。对流管束布置有吹灰装置,并且无落灰及清灰死角,底部落灰处角度均大于烟灰自落灰安息角,并且烟气流速选取得当,额定负荷时为10-11m/s,烟气垂直上下冲刷锅炉管束,烟气冲刷具有一定的自洁能力,又可防止低负荷时流速过低造成积灰。鼓风机将燃烧所需的空气鼓入空气预热器,空气被加热后,通过热风管道接入燃烧器。软化除氧的给水经省煤器加热后从给水管进入,在炉内吸热后产生饱和蒸汽,经汽水分离装置后,符合额定参数的蒸汽从锅筒排出,送至用热处。

SHS型锅炉结构等方面概括起来有如下优点:

1)采用成熟结构型式,并结合水煤浆锅炉的特点加以改进;

2)结构紧凑,外形美观,占地面积小;

3)锅炉水循环高度高,水循环安全可靠;

燃气热水锅炉控制 方案要求

基于PLC的锅炉供热控制系统及节能管理平台的设计需求 一、需求目的: 一个锅炉监控系统应主要包含以下几个部分: (1)各种设备状态和系统状态的采集; (2)锅炉和各种执行机构的控制。 设备状态的采集主要是锅炉输出的状态点,循环泵和补水泵给出的状态点,以及水箱等设备的状态点。锅炉的状态点主要包括锅炉的运行状态点、水箱的液位状态点、锅炉故障状态点、锅炉出水温度、锅炉回水温度、锅炉排烟温度;循环泵、补水泵以及电动调节阀等辅助其工作的变频设备的状态点。 系统状态的采集主要分为一次侧和二次侧。一次侧是锅炉到换热器之间的水循环系统,二次侧是到末端的水循环系统主要是指换热器循环系统。一次侧采集的状态包括一次侧供水温度、一次侧回水温度、一次侧供水压力、一次侧回水压力、烟温及燃烧机的工作状态及水箱水位、;二次侧采集的状态包括二次侧供水温度、二次侧回水温度、二次侧供水压力、二次侧回水压力;还有室外温度的采集,即可根据室外温度实现锅炉监控系统的自动控制。 锅炉和各种执行机构的控制主要是对锅炉本体的启停控制和

各种电动阀门的控制。将锅炉房内各个设备、仪器仪表、传感器、执行机构及通讯模块组成在线监控系统,经过完成对锅炉房和其它现场设备的数据采集和控制功能从而实现锅炉房的全自动控制,能够安全启停机组,达到无人值守。 供热管网经过控制系统的在线监测应实现以下目的: (1)监控各管网节点的实时数据,为系统管理和科学管理进行调度提供参数数据; (2)系统平衡功能计算,供热管网内的热水流动需要一定的水泵做功来完成,不合理的管网设计和建造将带来极大的能源浪费,经过对管网的相关部位的压力检测、增设压力调节阀,对管网的各部分压力进行合理的平衡分配(水平衡、热平衡等),能够大大地降低管网水泵的能源消耗; (3)异常报警,做到对管网异常及时准确响应; (4)能够监测各个主、支线管网,重要客户的实时用气量、对水、电、气实时采集,以便监管和控制。 二、燃气锅炉供热控制系统硬件部分: 1、PLC是整个控制系统的核心部件,采用西门子系列可编程逻辑控制器; 2、现场数据采集系统由温度传感器、压力传感器、燃气报警器、火焰监视器、水位传感器等组成;

水煤浆雾化燃烧 锅炉

目录 三、产品主要性能参数............................................................... 错误!未定义书签。 四、工程技术售前咨询............................................................... 错误!未定义书签。 (一)工程技术售前咨询内容............................................... 错误!未定义书签。 (二)设计依据................................................................... 错误!未定义书签。 五、设备维护保养及服务承诺.................................................... 错误!未定义书签。 人员培训计划....................................................................... 错误!未定义书签。 六、EPC工程总承包管理模式在水煤浆锅炉工程项目中的应用错误!未定义书签。 (一)EPC程总承包管理概念............................................ 错误!未定义书签。 (二)水煤浆锅炉EPC工程总承包................................... 错误!未定义书签。 - 2 -

锅炉工程文件 - 3 - 三、产品主要性能参数 1、蒸汽锅炉

(冶金行业)水煤浆技术应 用资料

水煤浆技术应用资料 佛山市南海区特种设备协会 水煤浆和水煤浆锅炉 壹、水煤浆简介 (壹)水煤浆及中小型水煤浆锅炉的研制背景: 世界能源界自上世纪七十年代就开始了对水煤浆的研究,我国是世界上较早开发这壹项目的国家,“水煤浆制备和燃烧技术”从“六五”到“八五”都列为国家重点科技攻关项目。八十年代初,我国在这壹技术上就取得了成功,走在世界的前列,多次获得国家科技进步奖和国家专利。但自水煤浆问世以来,主要是进行大规模制浆和电站锅炉燃用水煤浆的工业示范。水煤浆作为中国洁净煤技术的重要组成部分,经过近二十年的技术开发,工业性实验和商业性示范应用,已显示出它所具有的代油、节能、高效率燃烧和低污染等许多优势,已被愈来愈多的企业所认识。其中小型水煤浆工业锅炉在我国乃至世界壹直是空白,主要原因是在燃烧和结构技术上的“瓶颈”误区问题未能完善解决,另壹方面由于能源政策和环保政策的原因,中小型水煤浆工业锅炉缺乏推广应用和应用的环境空问;因此壹直受到国家领导人的关怀和重视。 (二)水煤浆简介: 水煤浆是壹种新型、高效、清洁的煤基燃料,是燃料家族的新成员,

它是由66%~69%不同分布的煤,30%左右的水和约1%的化学添加剂制成的混合物,经过多道严密工序,层层筛选煤炭中燃烧不充分成份及产生污染的S.A等杂质,仅将碳本质保留下来,成为水煤浆的精华,它具有石油壹样的流动性,热值相当于石油的壹半,被称为液态煤炭产品。水煤浆技术包括水煤浆制备、储运、燃烧、添加剂等关健技术,是壹项涉及多门学科的糸统技术,水煤浆具有燃烧效率高、污染物排放低等特点;可用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉代油代气、代煤燃烧,是当今洁净煤技术的重要组成部分。 (三)国家政策 水煤浆技术是调和我国能源安全和环保治理这壹对矛盾的良方,引起国家的高度重视,江泽民总书记曾亲临制浆现场视察且作重要批示。国家也相继出台了壹系列相关文件,为水煤浆事业的发展奠定了坚实的基础。 在2001年出台的《节约和替代燃料油“十五”规划》中,明确提出了到2005年全国节约和替代燃料油1600万吨的目标,且将采用水煤浆技术替代燃料油作为主要技术途径。 在以下的壹些文件中明确提出要发展水煤浆: 1、《煤炭工业“十五”发展规划》,国家经贸委,2001年6月25日 2、《当前国家重点鼓励和发展的产业、产品和技术目录》,国家计委、经贸委,2000年7月27日 3、《能源节约和资源综合利用“十五”规划》,国家经贸委,2001年10月12日

水煤浆燃烧技术 一、水煤浆概述 水煤浆是一种煤基的液体燃料,一般是指由60-70%的煤粉、40-30%的水和少量的化学添加剂组成的混合物。它是20世纪70年代世界范围内出现石油危机的时候,人们在寻找以煤代油的过程中发展起来的石油替代技术。水煤浆既保持了煤炭原有的物理化学特性,又具有和石油类似的流动性和稳定性,而且工艺过程简单,投资少,燃烧产物污染较小,具有很强的实用性和商业推广价值。 水煤浆的用途十分广泛,它可以像油一样的管运、储存、泵送、雾化和稳定着火燃烧,其热值相当于燃料油的一半,因而可直接替代燃煤、燃油最为工业锅炉或电站的直接燃料;水煤浆还是理想的气化原料,产生的煤气化可以用于煤化工或用于联合循环发电;对于特制的精细水煤浆,还可以作为燃气轮机的燃料使用;可见,水煤浆技术是洁净煤技术的一个重要组成部分,发展水煤浆技术具有十分重要的意义。 (1)替代石油,合理利用我国能源资源 由于水煤浆具有同石油一样的流动和雾化特性,因此,以水煤浆替代石油可以利用原有设备,改动工作量很小,投资小。 (2)解决煤炭运输问题 我国煤炭资源丰富,但地区分布极不平均,北煤南运和西煤东运的局面将长期存在。靠铁路运输既增加了铁路的负担,又对沿途环境造成了污染。发展水煤浆进行管道运输将在很大程度上缓解能源运输的压力和污染问题。 (3)降低煤利用过程中的污染 制备水煤浆的原料煤是经过洗选的,含灰量和含硫量都大为降低,燃烧后产生的飞灰和SO2都比一般的燃煤锅炉低。同时由于水煤浆中的水分在燃烧时具有还原作用,理论燃烧温度也比相同煤质的煤粉燃烧低200℃左右,因此可以在一定程度上降低NOX的排放量。

二、水煤浆的特性 水煤浆作为一种替代燃料,除了具有原有煤的特性,如发热量、灰熔性、各组分含量外,还具有一些特殊的性质要求。 (1)水煤浆的浓度 水煤浆的浓度是指固体煤的质量浓度,它直接影响到水煤浆的着火性能和热值。浓度越大,含水量越少,就越容易点燃且发热量高。但浓度的提高会影响到水煤浆的流动性,通常根据其实际需要和煤质特性,将浓度控制在60-75%之间。(2)水煤浆中煤的粒度 水煤浆中煤的粒度对水煤浆的流变性、稳定性以及燃烧特性影响很大,同时合理的粒径分布还有利于达到较高的水煤浆浓度。一般情况下,煤炭的最大粒径不超过300um,且小于200目(74um)的颗粒含量不小于75%。 (3)水煤浆的流变特性 流变性用于描述非均质流体的流动特性,它是影响水煤浆储存的稳定性输变的流动性、雾化及燃烧效果的重要因素,一般用剪切应力-切变率关系来表示,常用参数为黏度。水煤浆属于非牛顿流体,它的黏度随流动时的速度梯度(即剪切速率)的大小而变。 为了便于利用,在不同的剪切速率或温度下,要求水煤浆能表现出不同的黏度值。当其静止时,要求其表现出高黏度,以利于存放;当其受到外力,则能迅速降低黏度,体现出良好的流动性,也就是具有良好的触变性,或者说是“剪切变稀”的特性。同时,水煤浆还需要类似于油的黏温特性,升温后,黏度明显降低,易于雾化,可以提高燃烧效率。 (4)水煤浆的稳定性 作为一种固、液两相的混合物,水煤浆很容易发生固液分离、生成沉淀物的现象。水煤浆的稳定性是指其维持不产生硬沉淀的性能,所谓硬沉淀,就是无法通过搅拌是水煤浆重新恢复均匀状态的沉淀,反之称为软沉淀。一般工业要求的水煤浆存放稳定期是三个月。 以上水煤浆的特性是衡量水煤浆质量的重要指标,但由于其中有些特性之间是相互制约的,如浓度高会引起黏度增大,流动性变差;黏度低有利于泵送、雾化和燃烧,却会使稳定性降低等。因此,必须根据水煤浆的实际用途,来协调其各个性质参数,目前主要的水煤浆种类、特性及用途如表3-10所示。

电工文摘/技术交流 渡动对,发电机输出功率和运行转速都较为平稳,机组稳定性较好,达到了预期的效果。 5 结论 变速变桨距协调控制可以优化输出功率曲线,并且提高系统的暂态响应速度。在欠负荷区引入变桨加速度控制器,仿真结果表明:在不影响发电量的同时,通过提前变桨有效地改善了机组的超速现象。在满负荷区引入了转矩—功率混合控制方式,仿真结果表明:机组在额定风速、额定风速以上和远高于额定风速运行时,转速和功率波动比较平滑,稳定性良好。最后,通过对控制算法的现场验证,取得了较为理想的效果。 参考文献: [1]Pao L Y,Kathryn E,Johnson A,Tutorial On the Dynamics and Contml of Wind Turbines and Wind Farms[C] Pfoc,Amer.,Ctrl.,Conf.,2009:2076-2089. [2]叶杭冶.风力发电机组的控制技术[M].第2版.北京:机械工业出版杜,2002. [3]马蕊.鄂春良,付勋渡,等.兆瓦级变速恒频风电机组变速变粱距控制技术研究[J].电气传动,2010.40(4):7-l0. [4]刑作霞.大型变速变距风力发电机组的柔性协调控制技术研究[D].北京:北京交通大学,2008. [5]vanderHooft E L.Schaak P,van Engelen T G.Wind Tnrbine Control Algorithms[R].Holland:Dutch Ministry of Economic Affairs.2003. [6]Bianchi F D,Manta R J,Christiansen C F.Power Regulation in Pitch-controlled Variable-speed WECS above Rated Wind Speed[J].Renewable Energy,2004(29):1911-1922. [7]Bossanyi E A.The Design of Closed Loop Controllers for Wind Turbines[J].Wind Energy,2000.3(3): 149-153. [8]俞斌,屈虎,杜煜,等.一种兆瓦级风力发电机组联合控制策略:中国,101660489A[P].2010-03-03. [9]林志明,潘东浩,王贵子,等.双馈式变速变桨风力发电机组的转矩控制[J].中国电机工程学报,2009,29(32):118-124. [10]Jelavi’c M,Peri’c N.Wind Turbine Controlfor Highly Turbulent Winds[J].Auwmatika:Journal for C ontrol,Measurement,Electronics,Computing and Communications,2009,5O(3-4):135-151. [11]Bossanyi EA,GH Bladed User Manual[R].Bnstol:Getred Hassan and Partners Limited.2009. [12]Bossanyi E A.GH Bladed Theory Manual[R]. Bristol:Gaerrad Hassan and Partners Limited,2008. 选自《电气传动》2012年42卷6期 1 前言 从工业化利用的角度看,我国的能源结构不甚合理,在已探明的储量中,煤炭占92.94%,石油占5.35%,天然气占1.71%,是典型的富煤、贫油、少气的国家。水煤浆作为一种代油燃料便深得国家有关部门的支持并强调:“对水煤浆的重要性,要提高到战略高度来认识”。水煤浆技术开发和产业被明确列入国家重点鼓励发展的技术和产业。因而,水煤浆锅炉应运而生。 二十世纪九十年代我公司开展了水煤浆锅炉的研发工作,由我公司设计制造的北京燕山石化三电站的220t/h高压锅炉,于2000年成功投入运行,该锅炉采用前墙布置旋流式燃烧器燃烧水煤浆,在系统运行、严格的环保要求等方面积累了丰富的设计及制造方面的经验,为之后的产品起到了宝贵的示范作用。 2 水煤浆的特性 标准水煤浆是通过制浆技术,在制浆厂把精洗过的固态煤燃料和一定比例的水(33%~35%),在特制的研磨机中研磨成浆,搅拌均匀后加工成可用泵输送的流态的煤燃料。表1为水煤浆的技术指标及对使用的影响。 3 水煤浆锅炉的燃烧特性 水煤浆锅炉燃烧方式和煤粉锅炉一样,采用空间燃烧或室式燃烧。空间燃烧中按锅炉容量的大小不同采用的燃烧器型式也不一样。炉膛内有四角切向布置直流式燃烧器和单面炉墙布置或双面炉墙对冲布置燃烧器两大类。对冲布置可以克服后期混合差的缺点。 水煤浆雾化的难度比油大,需采用多级混合式蒸汽机械雾化喷嘴。雾化蒸汽温度不小于300℃,第一级雾化用多层蒸汽流冲击煤浆流,;第二级雾化是混合物在混合室及喷头内强烈扰动 水煤浆 及水煤浆锅炉的研究 摘要:随着节能减排形势的紧迫,水煤浆已成为一种很好的代油燃料,水煤浆锅炉也得到人们的广泛重视。开发水煤浆锅炉也成为大势所趋。本文简单介绍水煤浆的一些特性及水煤浆锅炉的设计。 关键词:水煤浆 水煤浆锅炉 杭州锅炉集团股份有限公司 吕丽华 68/2012.05/DGWZ/

基于DCS的燃气锅炉自动控制系统 作者:李婕姝杨润清来源:v黑龙江科技信息发布时间:2010-1-26 17:29:14 [收藏] [评论] 基于DCS的燃气锅炉自动控制系统 1 工艺介绍 本锅炉系统主要通过燃烧高炉煤气和焦炉煤气为某钢铁公司1000M3高炉提供动力,并季节性提供工业用暖。锅炉主要包括煤气(高炉煤气、焦炉煤气)系统、炉体部分、对流受热面(汽包及冷却壁,I、II 过热器,I、II省煤器,I、II空气预热器)、点火器、送引风设备等组成。 按照各部分的功能大致分为汽水系统、风烟系统、燃烧系统、减温减压及公用系统几个子系统。 本控制系统主要控制锅炉及相关辅助设备的生产过程,使其符合工艺所要求达到的蒸汽温度(450℃)、压力(3.82MPa)、流量(130t/h)、纯度(过热蒸汽)。 1.1 汽水系统 汽水系统是供给锅炉保护和产生蒸汽的除氧水,生成载热的过热蒸汽送到汽机膨胀做功或者经过减温减压后供热。来自除氧给水系统的除氧水经过调节后送到I、II省煤器预热,然后送到锅炉汽包和与汽包相连的锅炉冷却壁中,经过锅炉燃烧生成的高温烟气的加热生成不饱和蒸汽,不饱和蒸汽经过I级过热器、I级过热器蒸汽集箱,经过喷水减温器减温处理后,再经过II级过热器、II级过热器蒸汽集箱后生成饱和的过热蒸汽,然后送到蒸汽母管,一部分送到汽机膨胀做功,一部分进入减温减压系统, 一部分提供除氧汽动给水泵做功给水。 1.2 风烟系统 空气(冷风)经过净化后通过1#、2#送风机送到I、II空气预热器中进行预热成为热风,热风送到热风烧嘴和煤气混合燃烧;高炉煤气和焦炉煤气通过高炉煤气管道和焦炉煤气管道送到燃烧喷嘴和热风混合 燃烧,生成高温烟气,加热锅炉汽包中的除氧水使之成为不饱和蒸汽,然后高温烟气依次通过I过热器、II过热器、II省煤器、II空气预热器、I省煤器、I空气预热器将不饱和蒸汽加热成为高温高压的饱和蒸汽,并预热送到锅炉汽包中的除氧水和送到锅炉炉膛中的空气,最后通过引风机引至烟囱中排放。 1.3 燃烧系统 高炉煤气由外部接入,分为4路,分别进入锅炉的4个角(每角4个燃烧喷嘴),参与燃烧;进入锅炉和高炉煤气混合燃烧的热风分别进入锅炉的4个角(每角4个燃烧喷嘴),参与燃烧;焦炉煤气由外部接入,分为4路,分别进入锅炉的4个角(每角2个燃烧喷嘴),参与燃烧。正常情况下,燃料为高炉煤气,焦炉煤气只是在点火的时候用到,平时只是作为保安气(作为锅炉燃烧过程中的炉膛温度低时保护气)。 燃烧过程中通过热电偶和火焰观测器来检测炉膛温度变化。通过调节高炉煤气、焦炉煤气、风的配比来调节锅炉炉膛温度(燃料配比一般为100%高炉煤气,另外也有80%——90%高炉煤气加20%——10%焦炉煤气或者50%焦炉煤气)。整个燃烧过程中炉膛温度控制在1100±10℃左右。 1.4 减温减压及公用系统 本锅炉产生的过热蒸汽大部分送到汽机做功给高炉供风,其余的一部分送到中温中压联络管,另一部分送到1#、2#减温减压器经过工业水的减温减压后变为低温低压蒸汽,一部分送到厂区供热,另一部分通过加热蒸汽母管送到除氧器,一部分提供除氧汽动给水泵做功给水。 2.系统配置 2.1 DCS系统 计算机集散控制系统(DCS)由上位系统和下位系统组成。上位系统采用工业控制计算机,用Siemens 组态软件WinCC完成现场数据的实时显示、存储、报警处理、打印及控制参数设定。下位系统由Siemens PLC 构成,与现场设备相连。上位系统和下位系统之间的通讯采用Ethernet方式,其最高传输速率可达 10-100Mbit/s,完全满足对数据实时监控的要求。自动控制系统采用S7 400 系列PLC硬件组成基础自动

一、水煤浆锅炉介绍 水煤浆锅炉是指使用水煤浆为燃料的锅炉。水煤浆是一种由70%左右的煤粉,30%左右的水和少量药剂混合制备而成的液体,可以象油一样泵送、雾化、储运,并可直接用于各种锅炉、窑炉的燃烧。它改变了煤的传统燃烧方式,显示出了巨大的环保节能优势。尤其是近几年来,采用废物资源化的技术路线后,研制成功的环保水煤浆,可以在不增加费用的前提下,大大提高了水煤浆的环保效益。在我国丰富煤炭资料的保障下,水煤浆也已成为替代油、气等能源的最基础、最经济的洁净能源。 二、水煤浆锅炉的简要工业概念 传统燃煤锅炉中,煤炭燃料是固态燃烧方式,而水煤浆锅炉革命性的将之改变为高压流态雾化喷燃方式。这种类似燃油燃烧的方式,充分整合了液态燃料、空气、水等种种燃烧因素的化学物理特点,实际效果上促进了燃料燃尽率的大幅提高(相对燃煤锅炉)。依据液态煤基燃料燃烧机理,锅炉整个系统进行优化重置设计,既大大提高了锅炉最终的热效率,又减少了主要污染物的气体排放量,从而水煤浆锅炉充分实现了环保又节能的社会效应和工业效益。 三、海众水煤浆环保锅炉共分为六个系列: ● DZS水火管锅炉系列; ● SZS水管蒸汽锅炉系列; ● SZS水管热水锅炉系列; ● SHS立式蒸汽锅炉系列; ● 水煤浆导热油锅炉系列; ● 水煤浆垃圾焚烧炉系列; ● 污泥水煤浆锅炉系列。 四、水煤浆环保锅炉基本工作原理 符合水煤浆锅炉要求的燃料(水煤浆)从储浆罐,经供浆泵、过滤器,混合高压风经特制喷枪送入燃烧器,在油点火系统辅助等前提条件下,水煤浆在炉膛内独立燃烧。烟气经锅炉燃尽室、对流管束、省煤器等,从锅

炉尾部排出,通过专用除尘器脱硫除尘,达到环保标准后,经引风机进烟囱排入大气。炉膛内燃烧后的极少灰渣,通过除渣系统排出炉体外。 五、水煤浆环保锅炉的特点 最大限度地吸取了燃煤和燃油锅炉的优势,即类似燃煤的锅炉运行成本,类似燃油设备的方便工作方式,解决了传统燃煤锅炉容易污染环境的问题和燃油锅炉运行成本昂贵的问题; 高效环保特点:水煤浆锅炉可以迅速达到900 ℃一1200 ℃连续稳定自动燃烧,避免了燃煤锅炉加煤时低温燃烧不充分的污染过程,也避免了燃油锅炉高温(1300 ℃以上)燃烧产生的大量的氮化物污染(如汽车尾气)。烟气含硫量、含尘量、CO 、氮氧化物等环保指标均优于国家标准,接近或超过欧盟绿色标准;尾部尘渣可以用作建材原料。 高效节能特点:燃尽率高,可高达98 %以上,热效率高达83 %以上(比传统中小型煤炉平均高出10 一20 % ) ;同样热值的煤炭制浆燃烧比固体直接燃烧可节约煤炭15%以上。 锅炉运行全过程中,水煤浆液态管道输送和雾化燃烧,自动点火,实现大部分锅炉运行的自动化控制,操作简单; 综合实际经济运行、企业投资成本和环保政策因素,水煤浆锅炉以很高的综合性价比,可以理想地替代传统燃煤、燃油锅炉。 六、水煤浆锅炉应用领域 水煤浆锅炉具有热效率高、适应性强、应用范围广的特点,可以广泛应用于企事业单位、住宅小区供暖以及各种类型的工业生产等方面。燃油,资源贫缺,国情不允许;燃煤,污染环境,国策不允许。随着国家环保政策执行力度加大,加快了燃煤锅炉的淘汰,以及燃油价格飞涨导致的燃油锅炉成本居高不下,水煤浆锅炉是各种锅炉用户的理想选择。

水煤浆高效洁净燃烧技术 1.技术所属领域及适用范围 适用于煤炭高效清洁利用改造。 2.技术原理及工艺 基于流态重构的悬浮流化水煤浆高效洁净燃烧技术,涵盖了气固两相流、燃烧、炉内传热和污染控制等方面内容,在保证高热效率、高燃烬率前提下从热源的锅炉侧解决氮氧化物、二氧化硫污染物排放问题,使锅炉氮氧化物、二氧化硫原始排放符合超低排放标准。通过绝热高效旋风分离器和返料装置,提高了煤体物料的利用率,减少了煤体物料的补充量,提高了燃烧效率;通过煤体物料的循环降低床温,进一步提高水煤浆燃烬率。新型水煤浆锅炉供热系统示意图如下: 3.技术指标 (1)热效率:≥ 91%; (2)初始排放:NO x<50mg/m3; (3)脱硫效率:≥95%。 4.技术功能特性 (1)低温低氮燃烧,提高炉膛下部的还原性气氛的高

度,大大降低了NO x 原始排放浓度(<50mg/m3); (2)炉内高效脱硫,实现了燃烧过程中直接脱硫,脱硫效率可达 95%以上; (3)高效燃烧,锅炉效率高达90%以上。 5.应用案例 济南市领秀城热源厂新型水煤浆锅炉清洁供暖项目。技术提供单位为青岛特利尔环保股份有限公司。 (1)用户情况说明 原有 2 台58MW燃煤链条热水锅炉,2015-2016 年采暖季消耗燃煤约61747 吨(5000kcal/kg),消耗电能491 万kW·h。 (2)实施内容与周期 新建 2 台 70MW水煤浆锅炉,包括:水煤浆喷嘴(粒化器4 台)、天然气点火装置(2 台),新建引风机 2 台(800kW)、一次风机 2 台(355kW)、二次风机2 台(280kW)、返料风机 4 台(15kW),新建 4 座 3000 立储罐、卸浆泵及供浆泵供浆。实施周期 24 个月。 (3)节能减排效果及投资回收期改造后,相比原系统节省标煤7107tce/a,节能率为 15.5%。 投资回收期 48 个月。 6.未来五年推广前景及节能减排潜力 预计未来 5 年,推广应用比例可达到5.8%,可形成节能182 万 tce/a,减排 CO2 491.4 万 t/a。

水煤浆技术的应用现状及发展趋势 摘要本文概述水煤浆技术在国内外的发展应用现状和趋势,分析水煤浆代油代气燃烧技术的主要优缺点、市场前景和趋势,通过对水煤浆的技术经济、环境评价.指出目前我国水煤浆技术发展存在的主要障中国是能源生产和消费大国,也是目前世界上少数几个一次能源以煤为主的国家之一。从能源资源条件看,我国煤炭资源丰富,占化石能源资源的94.3%以上,石油、天然气相对短缺。随着能源科技和中国经济的快速发展,优质能源需求不断增加,石油、天然气消费呈现加速增长态势。2001年中国净进口石油约7000万t,据有关部门预测,“十五”期间及未来的10~20年,我国石油需求仍将呈现强劲增长趋势。而国内原油产量将维持在I.6~1.9亿吨水平,供需缺口将进一步加大。如果完全依靠进口,到2020年我国石油对国际市场的依赖程度将高达50%以上,超过40%的警戒线,对国家能源安全造成很大威胁。面对日趋严峻的石油供求形势和国际油价变动的不确定性,亟需从我国经济发展全局出发,结合我国资源、技术和经济条件,寻求行之有效的替代技术,以缓解我困石油进口压力,保持国民经济的持续发展,保障能源与经济安全。持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一样的流动性和稳定性,被称为液态煤炭产品。水煤浆技术包括水煤浆制各、储运、燃烧等关键技术,是一项涉及多门学科的系统技术。水煤浆具有燃烧效率高,污染物排放低等特点,可用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉代油、代气、代煤燃烧,亦可作为气化原料,用于生产合成氨、合成甲醇等。水煤浆技术是我国现行阶段适

宜的代油、环保、节能技术。发展水煤浆技术,用煤制取清洁燃料,以煤代油,20世纪七十年代世界石油危机后,西方发达国家如美国、加拿大、日本、英国、法国、

河南xxx工业有限责任公司 锅炉房3台10T蒸汽锅炉自控系统 控 制 方 案 xxxx电气系统有限公司

一:概述 xxxx电气有限公司是暖通、供暖节能、锅炉、热能设备等领域自动化控制的高科技股份制公司,是国内最大的锅炉电脑控制器厂家。 xx公司于1995年在全国率先推出锅炉电脑控制器,至今已发展到全系列燃煤、燃油(气)和电热锅炉的电脑控制、PLC控制、小型和大型DCS控制和供暖节能控制,控制锅炉的吨位达到150t/h,并且始终保持技术领先地位。目前xx公司产品已遍布全国,部分出口国外,近1000家国内锅炉厂和11家外资锅炉厂配套使用,已成为我国锅炉控制的主流产品和著名品牌,是中国锅炉行业“工业锅炉控制标准”起草单位。 公司资质: 中国锅炉行业“工业锅炉控制标准”起草单位 省级高新技术企业 国家级高新区企业 计算机软件企业 中国锅炉行业协会团体会员 二、控制对象和设备 10T燃油气两用饱和蒸汽锅炉3台,每台包括: ●程控器外置式燃烧器1台;风机功率12KW, ●给水泵2台,功率15kw(一主一备); ●循环泵 ●节能泵 由上述设备组成锅炉补水及蒸汽负荷输出系统。 三、关于标准 1、目前尚无锅炉控制器的国家标准或行业标准,我公司执行的是xxxx公司企业标准Q/3201RTG01-2000,是 目前国内唯一具有企业标准的锅炉电脑控制厂家。 2、我国工业锅炉控制装置的行业标准正在制定中,我公司为该标准的第一起草单位。 3、本控制方案依照国家有关标准和规程及xxxx公司企业标准编制,全面满足招标方要求。 四:系统设计原则 我方在进行本控制系统设计时,将严格遵循以下系统设计原则:

燃气锅炉燃烧控制系统 摘要: 本文主要介绍了锅炉燃烧控制系统的设计过程。在设计过程中介绍了锅炉燃烧控制系统的控制任务和控制特点,对于燃烧控制系统的设计方案,根据不同的控制任务分别设计了蒸汽压力控制和燃料空气比值控制以及防脱火回火选择性控制系统,并在设计中给出了不同的设计方案,以对比各自的优缺点,选择最优的控制。然后,把分别设计的控制系统组合起来,构成完整的锅炉燃烧过程控制系统。最后,对设计好的控制系统进行仪表选型。 关键词:燃气锅炉,燃烧系统,比值控制,脱火回火

目录 1.引言 (3) 2.锅炉燃烧控制系统概述 (4) 2.1 燃烧控制的任务 (5) 2.1.1 维持蒸汽出口压力稳定 (5) 2.1.2 保证燃烧过程的经济性 (5) 2.1.3 保证锅炉安全运行 (6) 2.2 燃烧控制的特点 (6) 3.燃烧控制系统设计方案 (6) 3.1 蒸汽压力控制和燃料空气比值控制 (6) 3.1.1 基本控制方案 (7) 3.1.2 改进控制方案 (8) 3.2 防脱火回火选择性控制系统 (9) 3.2.1 防脱火选择性控制系统 (9) 3.2.2防脱火回火混合型选择性控制系统 (11) 3.3 燃烧控制总体方案 (12) 4. 燃烧控制系统的仪表选型 (13) 5. 总结 (14) 参考文献 (15)

1.引言 大型火力发电机组是典型的过程控制对象,它是由锅炉、汽轮发电机组和辅助设备组成的庞大的设备群。锅炉的燃烧控制过程是一个复杂的物理,化学过程,影响因素众多,并且具有强耦合,非线性等特性。 锅炉的自动化控制经历了三、四十年代的单参数仪表控制,四、五十年代的单元组合仪表,综合参数仪表控制,直到六十年代兴起的计算机过程控制几个阶段。尤其是近一、二十年来,随着先进控制理论和计算机技术的发展,加之计算机各项性能的不断增强及价格的不断下降使锅炉应用计算机控制很快得到了普及和应用。 电厂锅炉利用煤或煤气的燃烧发热,通过传热对水进行加热,产生高压蒸汽,推动汽轮机发电机旋转,从而产生强大的电能。在锅炉燃烧系统中,燃料供给系统,送风系统以及引风系统是燃烧控制系统的重要环节。锅炉生产燃烧系统自动控制的基本任务是使燃料所产生的热量适应蒸汽负荷的需要,同时还要保证经济燃烧和锅炉的安全运行。具体控制任务可分为三个方面:一,稳定蒸汽母管压力。二,维持锅炉燃烧的最佳状态和经济性。三,维持炉膛负压在一定范围(-20~-80Pa)。这三者是相互关联的。另外,在安全保护系统上应该考虑燃烧嘴背压过高时,可能使燃料流速过高而脱火;燃烧嘴背压太低又可能回火。 本次课程设计的题目为燃气锅炉燃烧控制系统的设计。主要内容包括燃烧控制系统的概述;燃烧控制系统的基本方案;以及燃烧控制系统的仪表选型。设计方案为以主蒸汽压力控制系统为主回路,燃料量与空气量比值控制系统为内回路,燃烧嘴防脱火回火选择控制系统为辅助安全保护系统。为节省篇幅,炉膛压力控制系统在这里暂不涉及,但在实际控制系统中炉膛压力控制系统是锅炉燃烧控制系统中必不可少的组成部分之一。

水煤浆 本项目属于能源科学技术领域,学科分类为锅炉、燃烧及节能减排。研制成功具有完全自主知识产权的水煤浆代油洁净燃烧技术以及配套关键设备工艺,适用于各种大中小型的电站锅炉、工业锅炉和窑炉,并进行了产业化推广应用,实现了替代燃油和节能减排目的。开发成功煤泥水煤浆、造纸黑液水煤浆、石油焦浆等的高效低污染燃烧技术,为工业废弃物资源化利用以及环境污染治理提供了一条新的途径。是适合我国国情的一种高效亷价清洁的代油燃料技术。 面对日益严重的世界能源危机和环境污染问题,尤其是石油急剧短缺和国际油价波动的巨大风险,如何结合我国能源资源和技术经济的现实条件,开发出适合我国国情的一种高效亷价清洁的代油燃料技术成为燃眉之急,对于保障我国能源安全稳定和国民经济可持续发展具有重大意义。 日前获得2009年度国家科学技术进步奖二等奖的由浙江大学和浙江百能科技有限公司共同承担并联合申报的“水煤浆代油洁净燃烧技术及产业化应用”项目,就是在此背景下的一项积极尝试。 寻求有效的燃油替代技术必须要结合我国的实际情况,包括资源、技术和经济等条件。如今,低碳经济是社会的关键词,但煤炭资源的特性和储量,决定了煤炭工业在国民经济和社会发展中的基础地位和作用。煤炭在我国一次能源生产和消费结构中一直占2/3以上,这个局面在相当长时期内难以改变。无疑,以煤炭为基础的水煤浆是一种很好的清洁代油燃料。 什么是水煤浆?水煤浆是一种新型低污染代油燃料,是上世纪七十年代石油危机中发展起来的一种新型代油环保燃料。水煤浆由符合要求的煤研磨成微细煤粉,按煤水合理的比例,加入分散剂和稳定剂配制而成,大致的构成为60%—70%的煤粉、30%—40%的水以及不到1%的化学添加剂。 水煤浆可像燃料油一样运输贮存和燃烧,既保持了煤炭原有的物理特性,又有了石油的流动性和稳定性,所以被称为液态煤炭产品。 我国已进行了二十多年的水煤浆技术研究,取得了煤浆燃烧、流动、传热和气化的理论研究,并在一些工业锅炉、电站锅炉、窑炉上应用。以中国工程院院士岑可法教授为带头人的浙江大学热能工程研究所致力于水煤浆技术研究,拥有国家水煤浆工程中心燃烧技术研究所,为我国水煤浆技术应用提供了技术支持和工程支持。 ——特性—— 流动的液体煤炭

水煤浆技术 水煤浆气化技术在中国的应用及其发展

我国水煤浆技术已经进入产业化推广阶段,这对一大批为环保问题困扰的中小企业来说是一个好消息。 记者日前从"水煤浆锅炉及其应用技术暨产品发布会"上获悉,水煤浆是上个世纪80年代发展起来的一种低污染、高效率、流动性强的新型流体燃料。它是由煤炭、水和添加剂通过物理加工成的浆体燃料,具有像油一样的易于装卸储存及直接雾化燃烧的特点。 经过"六五"、"七五"期间重点科技攻关,我国的水煤浆技术已经取得突破性的进展,并进入产业化阶段。实践证明,水煤浆在锅炉和窑炉中的燃烧效率可高达95%-98%,而燃用水煤浆的运行成本仅仅占成本的1/3。 目前水煤浆已经在国内电站、钢厂、炼化等大中型企业有所应用,但限于实用型燃烧设备的技术没有及时跟进,中小企业对此应用甚少。据会议主办者介绍,目前这一难题已基本得到解决。北京天融环保设备中心开发出一套完整的水煤浆锅炉及燃烧器的设计、生产、制造技术,并通过了有关部门的专家评审。 据悉,我国现有10万吨以下的锅炉约70万台,而因烟尘排放不符合环保标准和运行效率低下,将停用、更换和改造的锅炉高达50%以上。仅在现有锅炉本体不变的情况下,改燃水煤浆,就可为国家节约数百亿元固定资产投资。 2 中国水煤浆气化技术的研究与开发 2 中国水煤浆气化技术的研究与开发 中国的水煤浆气化技术是在对引进技术吸收消化过程中发展起来的,尤其是通过"七五"、"八五"和"九五"国家重点科技攻关,结合引进技术的工业实践,逐步形成了一套创新的研究开发方法,建立起系统的水煤浆气化理论,成功地开发出具有中国特色的水煤浆气化技术。 2.1水煤浆制备技术 根据中国煤种特点,中国科学院山西煤炭化学研究所从煤化学角度研究了煤炭成浆性能的影响因素,中国矿业大学通过试验与生产实践,提出了评价烟煤成浆性难度指标的经验公式。这些研究成果,为中国水煤浆制备技术发展提供了有益的指导。目前,中国已有多个水煤浆用添加剂和水煤浆生产厂家。根据煤种不同,选用不同品种与系列的添加剂制备水煤浆,气化用水煤浆浓度为60~65%。 2.2研究开发方法与气流床气化理论 水煤浆气化涉及高温、高压、非均相、流动、传递与化学反应等复杂化学物理过程,难以在实验室中进行工业条件下的过程研究。对此,华东理工大学在化学工程与工艺相关理论指导下,结合多年研究开发中积累的方法与经验,在对气化过程进行深刻、全面分析基础上,提出了正确把握各种影响因素间关系的层次机理模型。对复杂的气化过程进行合理分解,实现了研究课题的命题转化,开创了一套适用于研究气流床气化过程的科学研究开发方法。即在冷模装置上研究流体流动规律、雾化与混合规律;借鉴工程经验,在计算机上综合迭代的一步转化方法。 采用国际先进的三维激光多谱勒粒子动态分析仪(DualPDA)和Mafiven测粒仪,在大型冷模装置上研究气流床内流体的速度分布、浓度分布、停留时间分布、雾化粒径及其分布等,分别建立了流动与反应三区模型、速度分布、浓度分布、停留时间分布、雾化粒径及其分布等数学模型,由此形成了系统的气流床水煤浆气化理论与专利技术,为该领域的技术创新奠定了基础。 2.3新型气化喷嘴与耐磨气化喷嘴

水煤浆的雾化技术 水煤浆是一种煤基流态燃料,通过雾化后可高效燃烧。在组织水煤浆燃烧时,喷嘴的雾化技术和燃烧器的配风技术是保证水煤浆着火和稳定燃烧的两项关键技术。 1.喷嘴雾化技术: 良好的喷嘴雾化可以减少水煤浆液滴的细度,从而缩短水煤浆的着火距离,为水煤浆着火、燃烧提供了一个良好的基础。 由于水煤浆的特殊性质,水煤浆喷嘴必须具备良好的雾化特性,能稳定着火,并有较好的燃烧特性和较高的燃烧效率;具有良好的防堵性能,能长期连续运行;具有较长的使用寿命;具有较低的气耗率;合适的雾化角和射程;负荷调节性能好,在一定的负荷变化范围内,喷嘴仍然维持较好的雾化性能。 水煤浆的雾化喷嘴在国内外已开发出了10多种,按结构形式分,有Y型、旋流型、撞击型、转杯型、对冲式等;按混合方式分,有内混型和外混型。我国研究的水煤浆喷嘴主要有三种类型,即低压旋流内混型、Y型组合喷嘴和撞击式多级雾化喷嘴。其中北京宇明洋高新技术有限公司最新开发的撞击式多级雾化喷嘴,喷嘴容量达0.3 ~1.5t/h之间变动,雾化细度SMD小于75 微米,喷嘴寿命达到1500小时以上。 2.水煤浆燃烧器: 水煤浆燃烧器又称为配风器,是水煤浆燃烧的又一个关键设备。水

煤浆着火热的主要来源是依靠高温烟气的回流,这就需要对燃烧配风的进行合理的组织,以使煤浆雾炬得到有效地加热,能够及时着火。同时,合理的配风是加强燃烧室内湍动,提高水煤浆燃烧速度和燃烬度的关键。合理的配风还将影响到污染物的排放,分段送风可控制NOx的生成和排放。另外,一二次风混合适时适量,可保证燃烧的稳定性和经济性。总之,炉膛中的燃烧工况主要是通过燃烧器的结构及其布置来决定的。燃烧器按其空气动力学特性可分为旋流式和直流式。旋流型燃烧器是利用旋转气流产生合适的回流区,用回流的高温烟气来加热燃料,保证其稳定地着火和燃烧。直流燃烧器是利用射流及其组合来实现燃料燃烧的。 我国已经完成了工业锅炉(2t/h、4t/h、6t/h、10t/h、20t/h、35t/h、60t/h)、电厂锅炉(220t/h)、工业窑炉(轧钢加热炉、退火炉、煅烧炉、隧道式干燥窑、陶瓷喷雾干燥塔热风炉)等多种锅炉和炉窑燃用水煤浆的工程试验和建设。 燃烧水煤浆具有良好的经济和社会效益。 (1)代油效益:山东白杨河电厂锅炉应用水煤浆表明,2t水煤浆替代1t重油,每替代1t重油可节省燃料费1800元。另外节省的油进行深加工,可产生每吨800元效益。 (2)环境效益:首先水煤浆为洗选后精煤制成,含灰、硫、有害物质等远低于常规动力煤和其它工业用煤,相同容量机组的灰场容量仅为燃煤机组的25%。其次由于水煤浆为煤水混合物,其燃烧温度比烧油和煤粉低(约100℃),可大大减少SO2的析出和NOx的生成。

燃气锅炉燃烧控制系统 :摘要本文主要介绍了锅炉燃烧控制系统的设计过程。在设计过程中介绍了 锅炉燃烧控制系统的控制任务和控制特点,对于燃烧控制系统的设计方案,根据不同的控制任务分别设计了蒸汽压力控制和燃料空气比值控制以及防脱火回火选择性控制系统,并在设计中给出了不同的设计方案,以对比各自的优缺点,选择最优的控制。然后,把分别设计的控制系统组合起来,构成完整的锅炉燃烧过程控制系统。最后,对设计好的控制系统进行仪表选型。 关键词:燃气锅炉,燃烧系统,比值控制,脱火回火 目录

1.引言 (3) 2.锅炉燃烧控制系统概述 (4) 2.1 燃烧控制的任务 (5) 2.1.1 维持蒸汽出口压力稳定 (5) 2.1.2 保证燃烧过程的经济性 (5) 2.1.3 保证锅炉安全运行 (6) 2.2 燃烧控制的特点 (6) 3.燃烧控制系统设计方案 (6) 3.1 蒸汽压力控制和燃料空气比值控制 (6) 3.1.1 基本控制方案 (7) 3.1.2 改进控制方案 (8) 3.2 防脱火回火选择性控制系统 (9) 3.2.1 防脱火选择性控制系统 (9) 3.2.2防脱火回火混合型选择性控制系统 (11) 3.3 燃烧控制总体方案 (12) 4. 燃烧控制系统的仪表选型 (13) 5. 总结 (14) 参考文献 (15) 1.引言 大型火力发电机组是典型的过程控制对象,它是由锅炉、汽轮发电机组和辅助设备组成的庞大的设备群。锅炉的燃烧控制过程是一个复杂的物理,化学过程,影响因素众多,并且具有强耦合,非线性等特性。 锅炉的自动化控制经历了三、四十年代的单参数仪表控制,四、五十年代的单元组合仪表,综合参数仪表控制,直到六十年代兴起的计算机过程控制几个阶段。尤其是近一、二十年来,随着先进控制理论和计算机技术的发展,加之计算机各项性能的不断增强及价格的不断下降使锅炉应用计算机控制很快得到了普及和应用。 电厂锅炉利用煤或煤气的燃烧发热,通过传热对水进行加热,产生高压蒸汽,推动汽轮机发电机旋转,从而产生强大的电能。在锅炉燃烧系统中,燃料供给系统,送风系统以及引风系统是燃烧控制系统的重要环节。锅炉生产燃烧系统自动控制的基本任务是使燃料所产生的热量适应蒸汽负荷的需要,同时还要保证经济燃烧和锅炉的安全运行。具体控制任务可分为三个方面:一,稳定蒸汽母管压力。二,维持锅炉燃烧的最佳状态和经济性。三,维持炉膛负压在一定范围(-20~-80Pa)。这三者是相互关联的。另外,在安全保护系统上应该考虑燃烧嘴背压过高时,可能使燃料流速过高而脱火;燃烧嘴背压太低又可能回火。 本次课程设计的题目为燃气锅炉燃烧控制系统的设计。主要内容包括燃烧控制系

关于新型水煤浆技术的问答 煤炭是我国供暖的最主要燃料,每年供暖季来临时,北方地区雾霾往往进一步加剧。其中,散烧煤等不清洁的煤炭利用方式是造成雾霾的主要原因之一。可以说,解决“供暖式雾霾”,实现清洁取暖这一难题已然迫在眉睫。 1、问:国家对新型水煤浆技术有何政策支持? 答:2015年,国家能源局印发了《煤炭清洁高效利用行动计划(2015-2020年)》,提到要积极推广先进的煤炭提质、洁净型煤和高浓度水煤浆技术。此外,水煤浆还是国家洁净煤计划发展中的一项重要技术,历经30余年的科技攻关与生产实践,已进入工业化推广应用阶段。 2、问:目前水煤浆技术的应用现状如何? 答:据不完全统计,截至2013年底,全国燃料水煤浆的设计产能已突破5000万吨/年,生产和使用量已达3000万吨/年。目前水煤浆应用范围涵盖了城市供热、电力、石油、冶金、化工、建材、轻工等多个行业,预计未来几年水煤浆消耗量将突破2亿吨,我国也将成为世界上水煤浆产量最大、应用行业最广泛、制备技术最为先进的国家。 尤其是在城镇集中供热和工业园区热电联产这两个领域,水煤浆技术取得了突飞猛进的发展。以特利尔公司为例,我们依托山东城市供热和工业园区供汽需要,对现有燃煤锅炉进行高效环保水煤浆锅炉改造或新建新型水煤浆锅炉,实现燃煤锅炉的清洁燃烧、超低排放,打造出济南市水煤浆供热示范工程,得到了用

户的好评。目前,山东省建成水煤浆生产厂26家,年产水煤浆能力1000万吨。建设新型水煤浆制备中心的同时,我们将推动青岛市、泰安市、济宁市、烟台市、威海市等供热工程应用水煤浆锅炉进行示范。 在山东省,水煤浆这一技术得到了较好的推广和应用。今年2月7日至10日,中国城镇供热协会赴济南市调研山东省清洁供热实践情况,见证了多种形式的燃煤锅炉清洁利用实例,其中由青岛特利尔环保股份有限公司(简称特利尔公司)自主研发的新型水煤浆锅炉技术得到了该协会的高度评价,该技术样板工程济南热电领秀城热源厂项目,两台70MW新型水煤浆锅炉,未使用脱硝装置的情况下,氮氧化物原始排放浓度竟然在40毫克以内。 3、问:新型水煤浆锅炉技术具有哪些独特优势? 答:近年来,特利尔公司与清华大学联合建设了清洁燃煤院士工作站,由清华大学热能工程系岳光溪院士主导研发出第三代水煤浆锅炉,这一技术可直接通过燃烧实现氮氧化物的超低排放及炉内低钙硫比下的高脱硫效率。 特利尔公司在经过充分实验、论证的基础上,在山东、辽宁等地成功将水煤浆锅炉技术应用在100余个工程项目上,如济南热力莲花山项目、济南热电领秀城项目、中石化胜利油田项目等。且经实践考证,新型水煤浆锅炉技术具有十大优势:无需脱硫脱硝设施,在正常工况下锅炉可达到二氧化硫排放35毫克、氮氧化物排放50毫克以内;燃烧温度830~870摄氏度,通过合理地选择二次风的布置位置,抑制了热力型氮氧化物的生成;环境清洁、占地面积少,无需储煤场、渣场和输煤系统;储运密闭,无扬尘污染;锅炉热效率可达91%以上,

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