- 赵耀华;吕俊复;李少华;
本文介绍了低温回水热电联产供热技术的原理、供热系统构成、能效评价指标体系、供热系统经济性评价和典型供热案例,采用凝汽供热和增加凝汽供热比例可明显降低热源供热等效电,降低供热成本,影响热源供热的主要因素有循环水温度、循环水量以及汽轮机背压;探讨了供热系统调节方式,一般采用质调节、量调节和分阶段变流量的质调节3种调节方法;总结了供热机组灵活性的主流技术和其他灵活性技术(利用热网和建筑物的热惯性调峰及利用长输管网回水侧容量蓄热);介绍了新能源供热技术等最新研究进展;对低温回水热电联产供热技术还需研究的问题进行了分析和展望。
2024年06期 v.40;No.197 572-581页 [查看摘要][在线阅读][下载 1203K] [下载次数:78 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 张涛;宋涛;
化学链燃烧是低成本的碳捕集技术,以金属氧化物(载氧体)为介质,依靠载氧体实现“携氧-释氧”,根本改变了传统空气氧化模式。化学链燃烧技术快速发展近25a,从基础研究到MW_(th)级示范装置建立和自热运行,基础理论得到验证,逐步迈向工业示范进程。本文从化学链燃烧的基本原理出发,聚焦载氧体、反应器和运行优化控制3个方面,重点介绍了适合工业应用的载氧体以及载氧体规模化制备技术,分析了串行流化床反应器压力分布特点和世界范围内MW_(th)级反应器设计、建设和运行情况。针对化学链燃烧运行优化控制,阐述了影响CO_2纯度和碳捕集效率的因素及控制方法,今后的发展需解决活性载氧体颗粒化学链反应过程中的热传导机制、载氧体-燃料灰化学反应机制、固体燃料化学链反应过程精准反应动力学模型构建、反应器的进一步放大和工业示范等一系列的问题,为化学链燃烧技术的研究提供参考。
2024年06期 v.40;No.197 582-590页 [查看摘要][在线阅读][下载 1024K] [下载次数:171 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 麻芳娇;闫书凡;冯安稳;王孝强;肖显斌;
为解决传统单一粒径颗粒流化模型在反映循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉实际运行状况上的不足,本文提出了一种适应宽筛分床料颗粒特性的数学模型,旨在提高CFB锅炉设计和运行优化的准确性。选取1台50 kW的CFB实验装置为研究对象,构建了基于能量最小多尺度(energy minimum multi-scale,EMMS)曳力模型的欧拉-欧拉双组份颗粒流动和燃烧的计算流体动力学模型,并对CFB炉内的流动及燃烧过程进行了三维数值模拟。模拟结果表明:双组份颗粒模型在温度分布和组分分布等关键参数的预测上与实验值的误差小于10%,显示出比传统单组份模型更高的吻合度。在双组份颗粒工况下,流动呈现典型的“环-核”模式,粗颗粒在提升管底部明显沉积,在距离一次风口约0.2 m处达到堆积峰值。在密相区,双组份模型预测的温度略高于单组份模型;且SO_2和NO浓度显著受到二次风的影响。此模型能够更准确地反映CFB炉内部的燃烧与流动过程,为CFB锅炉的流态优化研究和工程应用提供了重要的参考依据。
2024年06期 v.40;No.197 591-602页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K] [下载次数:62 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 罗晨;马素霞;冯于川;王春波;赵贯甲;冯浩;刘建伟;
选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)脱硝技术广泛应用于燃烧后烟气NOx排放控制,尤其适用于循环流化床(circulation fluidized bed,CFB)锅炉烟气脱硝。SNCR技术工程应用的NOx脱除效率受到诸多因素的影响,现阶段CFB机组调峰运行期间烟温过低易导致SNCR脱除性能不佳。本文系统阐述了SNCR技术的研究现状与发展,分析了影响脱硝性能的主要工艺参数,对比了各新型还原剂与活性添加剂对脱硝效率的增效特性,总结了不同SNCR反应动力学模型的特点及模拟计算关键反应机理。CFB锅炉二次风口布置SNCR脱硝喷枪、喷枪错位布置及非定速雾化喷射等优化方式可一定程度提高脱硝效率;负载氨基还原剂、活性添加剂、助燃剂等的高分子固体脱硝剂具有显著的低温增效性能;亲水性添加剂(乙醇、乙酸、过氧化氢)与碱金属化合物(碳酸钠、氢氧化钠、乙酸钠)用于SNCR低温增效脱硝的工程应用前景良好;结合机理实验与反应动力学模拟计算可进一步探明SNCR微观反应机理,为该工艺的增效优化提供理论参考。
2024年06期 v.40;No.197 603-614页 [查看摘要][在线阅读][下载 1141K] [下载次数:120 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王兴;乔杰;王东;王磊;张志强;林正根;
为了揭示循环流化床锅炉旋风分离器的脱硝特性,本文采用数值计算的方法,以某300 MW循环流化床锅炉为研究对象,主要研究了尿素溶液喷枪安装数量及布置方式、尿素溶液雾化粒径、氨氮摩尔比以及锅炉负荷对SNCR脱硝效果的影响。结果表明,尿素喷枪数量及布置方式对氨氮在垂直方向的均匀混合有重要影响,喷枪数量为14支且采用双侧错层均匀布置时性能最佳;尿素溶液的粒径主要影响氨氮在水平方向的均匀混合程度,粒径为80μm时混合效果最好;氨氮摩尔比存在一个最佳范围,偏大或偏小都会带来不利影响,满负荷工况下的最佳氮氮摩尔比为1.2;脱硝效率随着负荷的减少而降低,在40%负荷以下时,由于烟气温度偏低,单独采用分离器SNCR脱硝方式无法满足超低排放需求。本文的研究结论对CFB锅炉的分离器脱硝系统设计及运行有一定的借鉴意义。
2024年06期 v.40;No.197 615-624页 [查看摘要][在线阅读][下载 1366K] [下载次数:44 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘雪敏;胡浩南;刘超;肖显斌;笪耀东;
锅炉是能源消费大户和主要的大气污染物及碳排放源,准确量化锅炉碳排放是摸清我国碳排放“家底”的基础。结合能效测试与碳氧化率计算,提出了基于燃料转化与烟气CO_2排放测试相结合的碳排放量化方法,进一步引入热负荷,建立了碳排放强度计算方法。基于615台燃煤工业锅炉实炉测试数据样本,对锅炉碳排放强度计算方法进行验证,同时分析了燃煤工业锅炉碳排放强度总体分布情况,燃煤工业锅炉的碳排放强度绝大部分分布在80~140 kgCO_2/GJ之间,最大值为137.4 kgCO_2/GJ,最小值为82.5 kgCO_2/GJ,平均值为110.8 kgCO_2/GJ。进一步分析了单位热值含碳量、碳氧化率、热效率、容量及负荷等因素对锅炉碳排放强度分布的影响。分析结果表明,锅炉碳排放强度受单位热值含碳量影响较大,呈现明显的正相关性,无烟煤相较烟煤和褐煤有较高的碳排放强度,锅炉热效率升高时,碳排放强度基本呈下降趋势,以1台40 t/h层燃炉为例进行了敏感性分析,排烟温度、排烟含氧量和进风温度对碳排放强度的影响较大,炉渣含碳量、飞灰含碳量的影响较小;排烟温度增加10℃,碳排放强度增大0.59 kgCO_2/GJ,排烟含氧量增加1%,碳排放强度增大0.50 kgCO_2/GJ。
2024年06期 v.40;No.197 625-634页 [查看摘要][在线阅读][下载 1332K] [下载次数:53 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]