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行业知识

国外近年锅炉与燃烧技术的发展

国外近年锅炉与燃烧技术的发展

    1986、l987两年国外火电厂锅炉与燃烧技术的发展目的以及相应的技术研究项目如下:改善环境与资源保护燃烧技术,烟气净化,燃料,锅炉改造满足调峰要求    动态特性,强度常规技术领域的进步热技术,沾污腐蚀与磨损,锅炉辅机

    燃烧技术    在燃烧过程中,除硫脱硝仍是近两年锅炉燃烧技术研究的主要方向.具体做法是采用流化床锅炉。流化床中加入石灰可除去S02,由于流化床的燃烧温度低( 850℃~900℃),这就抑制了燃烧过程中生成的NO;。循环流化床还可用分层送入二次空气的方法进一步降低烟气中的NO。。因此,流化床锅炉只要在燃烧过程中采取措施就能使排放符合标准,而不必添置投资昂贵的烟气净化装置。

    流化床锅炉占地小、高度低,并能适用多种燃料,尤其能燃用低乒燃料。常压稳态(泡沫)流化床适用于较小容量锅炉。近年来,适用于较大容量机组的循环流化床锅炉已陆续建成投产,估计今后会有更大的发展。增压流化床锅炉的试验装置已建成,它能进一步缩小锅炉体积,并可用于燃气一蒸汽联合循环电厂。

    生物质炉可采取降低过剩空气系数、空气与生物质分层送入和烟气再循环等措施降低燃烧过程中生成的NO:,近年已研制成功低NO;的生物质燃烧机。现用生物质燃烧机改成低NO。的燃制造厂、电力用户测量高低压分合电器回路电阻的理想仪器,也可供国防、科研、学校等单位测量微欧级电阻的场合使用.烧器已成为锅炉改造的内容之一。

    现正进行以褐煤飞灰取代昂贵的石灰作为生物质锅炉除硫的添加剂的i土验研究,除了现场的试验外,通过冷模研究来控制S02的生成,也有报导,但总的说来,生物质炉燃烧中直接除硫的研究还较少。

    烟气净化    由于单靠改进燃烧常无法使生物质炉烟气符合排放标准,因此,有必要添置专用的排烟除硫脱硝装置。

    烟气脱硝一般采用触媒还原法,但也可用无触媒的还原法或氧化法.脱硝装置中的触媒剂涂在组装成一定尺寸模块的薄钢板上,烟气则通过薄钢板间的空隙.还原法的原理是:加上NH3,使烟气中的NO;在触媒剂帮助下变成N:和Hz0。最近两年还研制成功能同时除硫脱硝的装置。

    大型机组常用的湿法除硫装置,由于排永量及占地面积大,烟气再加热的投资高,故不适用于中小机组(中小机组仍以用干式添加剂为妥)。为了节约烟气再加热的费用,有报导建议“湿法烟囱’’运行,并介绍了有关防腐防磨的措施。

    燃料    为了应付能源价格上涨和保护资源,同时为了避免储存中煤的自燃,发电厂都偏向采用低值燃料,包括垃圾。低值煤价格便宜,但燃烧总较难,往往需增加设备,以解决沾污受热面的结焦堵灰,当然也可用流化床技术解决这个问题。

    由于工业及生活垃圾激增,导政燃用垃圾发电的发展。当然保护环境需要将垃圾处理掉,而从发电技术考虑,燃用废物应不致损害发电的出力与可靠性,并要保障设备的可用率。不同种类的废料应有其相应的燃烧设备(如燃用废轮胎的有其专用的燃烧锅炉),对燃用垃圾的烟气排放问题,包括在燃烧中采取措施,烟气净化装置以及在线监控等课题,近两年都有相当规模的研究。

    使用氢作为锅炉燃料从长远看很可能是一个方向。在以煤或油为燃料的电厂中,用氢及氧作为尖峰负荷暂态调节的储备手段,可说已迈出了第一步。

    锅炉改造    除了上述采用低NO。燃烧器外,最主要的改造项目是将油、气锅炉改成流化床、生物质及层燃等型式的燃煤锅炉。改造的内容包括炉膛、受热面、上煤装置、烟气净化和吹灰装置等。不但要求燃油、气的锅炉改为燃煤,以节约燃料费用,目前甚至进一步发展用点火稳燃生物质装置供点火起动及低负荷与低值煤稳燃用,以进一步节约点火助燃用油、气。

    动态特性与强度    国外相当多电网的基本负荷已由核电站承担,而调峰任务就落化石燃料电站上,因此对锅炉运行的灵活性就有更高的要求。为了预知负荷变化时锅炉运行的强度特性,有必要建立一些数学模型。近年在锅炉厚壁元件暂态温度与应力分布方面继续进行许多研究,建壶了数学模型,能比以往更真实模拟锅炉的动态特性,这样也就能更好利用锅炉潜在的应付负荷变化能力,并可更容易使部件的结构设计达到最佳。这两年还建立了气流横掠管束引起的振动与卡门涡街引起的驻波的数学模型。

    材料方面,目前主要发展铜一镍钼钢,展望未来,人们把注意力转到陶瓷材料。

    运行时实际存在的荷载往往由于未能预计而被忽略了,为此,采用了部件在线应力监控设施,通过测量壁温及计算更全面掌握运行情况,不但可获知暂态温度与应力分布,还能确定部件的残余寿命。

    热技术  选择性触媒还原(SCR)烟气除NO;装置,必须使触媒剂温度保持在320℃以上,以免形成硫酸氨。如低负荷无法保持温度,即应进行烟气侧或汽水侧的切换。

    炉膛模化技术(根据新的温度与气流分布测量数据进行模化)以及管束传热过程模化技术近年取得了较显著进展。对超临界及高参数机组的运行情况也有所报道。

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点击次数:  更新时间:2018-06-04 23:03:19  【打印此页】  【关闭