CFB锅炉燃用福建无烟煤二次风特性试验

燃烧福建无烟煤CFB锅炉炉内脱硫、脱硝模型及其传热模型研究的开题报告一、研究背景煤炭是我国能源的主要来源，但燃烧煤炭会释放大量的二氧化硫和氮氧化物等有害气体，对环境和人类健康带来极大的影响。

为了减少这些污染物的排放，采用脱硫、脱硝等技术进行净化已成为现代煤炭工业中不可或缺的环保手段。

目前，循环流化床(Circulating Fluidized Bed, CFB)燃烧技术已经成为节能环保型锅炉的主流技术，而燃烧福建无烟煤的CFB锅炉则是我国东南沿海地区主要的热电联产锅炉。

二、研究目的本研究的主要目的是建立燃烧福建无烟煤CFB锅炉炉内脱硫、脱硝模型，并探究炉内传热模型，从而深入了解和优化CFB锅炉的运行。

具体来说，本研究拟达到以下目标：1. 建立CFB锅炉炉内脱硫、脱硝动力学模型；2. 建立CFB锅炉炉内NOx生成与分解机理模型；3. 探究CFB锅炉燃烧过程中的传热模型；4. 分析影响福建无烟煤CFB锅炉脱硫、脱硝效率的因素；5. 对CFB锅炉炉内脱硫、脱硝过程进行数值模拟，模拟CFB锅炉的运行状态。

三、研究内容本研究的研究内容包括：1. 福建无烟煤CFB锅炉燃烧机理及影响因素研究；2. CFB锅炉炉内脱硫、脱硝动力学模型建立及实验验证；3. CFB锅炉炉内NOx生成与分解机理模型建立及实验验证；4. CFB锅炉传热模型研究；5. 数值模拟CFB锅炉炉内脱硫、脱硝过程；6. 实验与数值模拟结果对比分析。

四、研究方法本研究采用以下研究方法：1. 文献综述法：对福建无烟煤CFB锅炉燃烧机理及其炉内脱硫、脱硝技术进行系统性梳理和分析。

2. 实验法：采用实验方法建立CFB锅炉炉内脱硫、脱硝动力学模型及NOx生成与分解机理模型，并进行实验验证。

3. 数值模拟法：采用CFD软件对CFB锅炉炉内进行数值模拟，并对模拟结果进行分析。

4. 统计分析法：对实验数据和数值模拟结果进行统计分析、对比分析和评估。

五、研究意义本研究对于深入理解CFB锅炉的燃烧机理，建立合理的炉内脱硫、脱硝模型，探究CFB锅炉的传热规律，提高CFB锅炉的传热效率，减少污染物排放，具有重要的意义。

燃用福建无烟煤300MWeCFB锅炉运行情况分析摘要：介绍了东方锅炉厂自主开发的300mwe循环流化床（cfb）锅炉燃烧福建劣质无烟煤的运行实践情况，从锅炉设计特点、冷态、热态及节能减排等方面进行了分析，查找锅炉设计存在的问题。

运行实践表明，该炉型各项性能指标基本达到设计要求，同时也具有良好的节能减排特性。

关键词：300mwecfb运行特性前言福建省龙岩发电有限责任公司二期工程2×300mw 机组，燃用当地劣质无烟煤，锅炉为东方锅炉厂自主开发的300mwe循环流化床（cfb）锅炉，该锅炉借鉴了东锅自主型135mwecfb锅炉的成功经验，首次采用了大宽深比的单体炉膛、不对称布置的三个分离器等全新结构，因此该炉型具有布置紧凑、运行控制简明等特点。

该工程2×300mw cfb燃煤机组分别于2009年12月22日和2010年2月11日投产发电，机组投产以来实现安全稳定运行，锅炉蒸发量、蒸汽参数、性能指标均能达到设计要求，但也存在屏再超温等问题。

为了解国内自主开发型300mwecfb锅炉的运行情况，使国产化大型cfb锅炉得到更好地应用和发展，本文着重对锅炉运行和性能测试两方面进行介绍和分析。

1锅炉简介1.1 锅炉设计规范表1锅炉设计参数1.2锅炉结构东锅自主开发型（dg1025/17.45-ⅱ16型）300mwe锅炉为单汽包、自然循环、循环流化床(cfb)锅炉。

锅炉主要由一个膜式水冷壁炉膛、三个汽冷式旋风分离器回料系统和一个尾部竖井(hra)三部分组成，如图1所示。

炉膛内前部布置有屏式过热器、屏式再热器，后部布置有水冷蒸发屏。

锅炉炉前集中布置八台无烟煤给煤机，并设有启动烟煤仓。

播煤口在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置。

炉膛底部是由水冷壁管弯围制成的水冷风室，热一次风从风室两侧墙进入炉膛底部的水冷风室，通过布置在布风板上的风帽使床料流化。

炉膛前后墙锥段区域布置两层二次风口，实现燃料的分级燃烧。

第25卷　第1期2010年2月 电力学报J OURNAL OF EL ECTRIC POWER　Vol.25No.1　Feb.2010・动力工程与工程热物理・文章编号:　100526548(2010)0120014208燃用福建无烟煤CFB锅炉二次风率和上下二次风比的工业型试验吴剑恒(福建省石狮热电有限责任公司,福建石狮362700)摘　要:为研究燃烧福建煤CFB锅炉的最佳经济运行数据,通过对D G75/3.82211型CFB锅炉进行了工业热态试验,测试二次风率和上下二次风比变化对锅炉运行经济性和环保特性的影响,结果发现:⑴维持过量空气系数和上、下二次风门开度不变,随着二次风率的增加,飞灰含碳量先下降后缓慢上升,炉渣含碳量小幅增加,灰渣比逐步减少且减幅收窄,CO排放浓度先减低再缓慢升高但变化量不大,SO2排放浓度略有升高,NO x排放浓度降低并趋于稳定;⑵保持过量空气系数和二次风率不变,随着上下二次风比的增加,飞灰含碳量先降低后缓慢升高,炉渣含碳量略有上升,灰渣比减少,SO2排放浓度小幅上升,NO x排放浓度降低;⑶过量空气系数较大时,对应的飞灰含碳量和炉渣含碳量较低,灰渣比较小,SO2排放浓度较小,NO x排放浓度较大。

试验表明:对于燃用福建无烟煤的CFB锅炉,存在最佳二次风率和最佳上下二次风比,可使飞灰含碳量、炉渣含碳量、灰渣比等参数最佳,CO排放浓度、NO x排放浓度和SO2排放浓度也在合理的范围内。

并经运行实践证明:保持二次风率在0.39～0.44、过量空气系数在1.25～1.30、上下二次风比为1.0～1.2之间,CFB锅炉的运行经济性和环保特性均可得到有效的保证。

关键词:CFB锅炉;福建无烟煤;二次风率;上下二次风比;含碳量;灰渣比;NO x;SO2中图分类号:TM621 文献标识码:A 循环流化床锅炉(CFB锅炉)作为20世纪70年代发展起来的一种高效的洁净煤燃烧技术,以其优良的环保性能、优越的调峰经济性、良好的煤种适应性、高效的劣质燃料燃烧效率和较高的灰渣综合利用价值,近年来在国内外得到迅速的发展和普及。

二次风调整对CFB 锅炉飞灰含碳量的影响郑捷庆1,2,何宏舟1,邹 峥1,杨炎财3(1.集美大学机械工程学院,福建厦门361021;2.江苏大学能源与动力工程学院,江苏镇江212013;3.江苏大学流体中心,江苏镇江212013)摘要:在工业热态CFB 锅炉上测试了过量空气系数和二次风率变化对锅炉飞灰含碳量的影响。

试验发现,燃烧福建无烟煤CFB 锅炉飞灰含碳量随着过量空气系数的增加而降低;当燃烧空气量较少时( <1 25),二次风率变化对飞灰含碳量的影响不显著:随着二次风率增加,飞灰含碳量缓慢减少;但当总过量空气系数较大时( >1 25),飞灰含碳量随二次风率的增大而迅速降低。

关键词:无烟煤;CFB 锅炉;二次风率;飞灰中图分类号:TK299.66文献标识码:A文章编号:0253-4320(2007)S2-0447-03Effect of secondary air ratio on the carbon content of fly ash of CFB boilerZ HE NG Jie qing 1,2,HE Hong zhou 1,ZOU Zheng 1,Y ANG Yan cai 3(1.Mechanical Engineering School,Jimei University ,Xiamen 361021,China;2.Energy Resource and Power Engineering School,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,China;3.Research Center of Fluid Machinery Engineering and Techonology,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,China)Abstract :An industrial experi ment were conducted to test the influence of excess air coefficient and secondary air ratio on the carbon con ten t of fly ash of CFB boiler burni ng Fujian anthracite.It was found that the carbon content i n fly ash decreased with the enhancement of excess air ratio.when the total excess air coefficient is relatively lower and the combustion air is not abundance ,that i s, <1 25,the variation of secondary air ratio exert no evident influence on the carbon content of fly ash:with the secondary air ratio i ncrease,the carbon content in fly ash decrease slowly;but when the total ex cess air coefficient increase to big enough, >1 25,the carbon content in fly ash decrease rapidly.Key w ords :anthraci te;CFB boiler;secondary air ratio;fly ash收稿日期:2007-09-15基金项目:福建省科技计划重点资助项目(2006H0088);福建省自然科学基金资助项目(E0410027)作者简介:郑捷庆(1973-),男,博士,讲师,主要从事燃烧、多相流动的理论与应用研究,zhjieqi ng@ 。

ＣＦＢ锅炉掺烧无烟煤优化运行总结王鹏举，田志娟，张先晓，王　峰（中国石油化工股份有限公司洛阳分公司，河南省洛阳市４７１０１２）摘要：中国石油化工股份有限公司洛阳分公司ＣＦＢ锅炉设计工况为１００％石油焦。

１００％烧石油焦运行时，炉膛床温、石灰石耗量、飞灰含碳量均高于设计值，锅炉效率略低于设计值。

长期全烧石油焦会导致锅炉结焦尤其是旋风分离器结焦和给焦机堵焦、断焦，影响锅炉安全平稳运行。

因此采用５０％石油焦＋５０％无烟煤的校核工况，实际运行时根据煤焦库存及煤焦价格等因素调整掺煤比例。

运行结果显示：随着掺煤比例的提高，在额定负荷情况下，给焦机转速和冷渣器转速增加，８０％掺煤时输灰不及时造成灰斗高料位，炉膛出口ＳＯ２值低；同时随着掺煤比例的增加，入炉燃料中矸石量增加且灰分增加，水冷壁磨损呈加剧趋势。

考虑水冷壁长周期运行因素，运行时一般选取掺煤比例５０％～６０％。

关键词：ＣＦＢ锅炉　石油焦　无烟煤　掺煤比例　水冷壁磨损１　ＣＦＢ锅炉概况中国石油化工股份有限公司洛阳分公司（洛阳石化）ＣＦＢ锅炉型号为ＨＭ３１０ ９．８／５４０ Ａ，２００９年１１月建成投用，为３１０ｔ／ｈ高温高压循环流化床锅炉。

设计燃料为洛阳石化延迟焦化装置的副产品石油焦以及原煤系统的无烟煤。

设计工况为１００％石油焦，校核工况为５０％石油焦＋５０％无烟煤（按重量比）。

正常运行时根据煤焦库存及价格等因素调整掺煤比例，掺煤比例范围为４０％～８０％。

脱硫除尘装置采用“半干法脱硫除尘一体化工艺”。

锅炉烟气从锅炉引风机后的烟道引出，进入半干法脱硫装置的吸收塔、布袋除尘器，达标的烟气由脱硫引风机送入烟囱排出［１］。

脱硝采用ＳＮＣＲ工艺，喷枪安装在旋风分离器进出口。

现阶段执行ＳＯ２的排放浓度不大于３５ｍｇ／ｍ３，ＮＯｘ不大于１００ｍｇ／ｍ３，烟尘不大于１０ｍｇ／ｍ３。

延迟焦化装置原料为常减压装置来的减压渣油，加热炉出料在焦炭塔内进行裂解和缩合反应，生产焦炭和油气。

CFB锅炉燃烧福建无烟煤低排污运行的工业型试验何宏舟1　俞建洪1　邹　峥1　苏建民2　洪方明2　俞金树2 (1集美大学,福建厦门,3610212福建石狮热电有限责任公司,福建泉州,363700)摘　要　在一台75t/h的工业循环流化床锅炉进行试验,测试过量空气系数、二次风率和煤种变化对燃用福建无烟煤的循环流化床锅炉运行中NO x、S O2、C0等污染物排放及飞灰燃烬度的影响,结果表明,在一定的过量空气范围内随过量空气系数的增大,NO x的排放浓度降低;C O的排放浓度降低;飞灰含碳量显著减少;S O2的排放浓度减少并趋于稳定,在一定范围内提高过量空气系数对于以福建无烟煤为燃料的CF B锅炉的炉内自脱硫燃烧有正面作用。

当α不变时,氮氧化物的排放浓度随二次风率的增加而降低;可能存在有最佳二次风率,使得燃料氮的转化率最低。

关键词　循环流化床锅炉;福建无烟煤;脱硝;工业试验 中图分类号:TK22916 文献标识码:A 文章编号:1007-3132(2003)03-0040-041　引言循环流化床锅炉(CF B)具有燃料适应性广、燃烧效率高等优点,已成为燃烧福建无烟煤的首选炉型。

由于福建省无烟煤细颗粒含量多,自身含氮和含硫量较少,在流化床燃烧中性质特殊,使得针对于燃烧福建无烟煤的CF B锅炉在设计和运行方面颇具特色,比如入炉煤为宽筛分粗颗粒,循环倍率较低,运行时炉膛烟气流速较低、炉床温度较高等[1]。

为检验针对于燃烧福建无烟煤的CF B锅炉运行脱硝效果、寻找锅炉最佳运行参数,我们在一台东方锅炉厂生产的DG75/3182-11型75t/h CF B锅炉上进行了工业试验,测试总过量空气系数、二次风率、煤含氮量等的参数变化对排烟中NO x、S O2、C O及飞灰燃烬度的影响。

2　工业试验装置及过程说明工业试验在一台东方锅炉厂生产的75t/h的循环流化床锅炉(DG75/3182-11)上完成,其结构见图1。

锅炉的额定运行压力为3182MPa,设计循环倍率为15～20;布风板离炉膛出口的距离有2817m;采用中温旋风分离器。