火电厂烟气脱硝装置对锅炉运行的影响

目前火电厂消耗的能源仍然以煤炭为主。在煤炭大量燃烧的过程当中会产生大量含有氮氧化合物的烟气。有相关研究表明,在火电厂引入烟气脱硝装臵后,锅炉运行会受到一定程度的影响。本文围绕火电厂烟气脱硝装臵对锅炉运行的影响展开分析。     

烟气污染物排放远程实时监测系统

烟气污染物实时监测系统通过对火电厂的CEMS、脱硫系统、机组DCS系统在线数据的采集、传输、处理、计算、分析、发布、共享等全过程的数字化管理,运用统计学原理,结合过程控制、锅炉、环保等专业知识,对脱硫系统的投运率、脱硫效率、排放浓度等数据进行样本分析,构建一套实时通信的在线监控系统。     

基于高压电技术的烟气脱硫研究与应用进展

分析与评述了国内外基于高压静电技术的烟气脱硫研究与应用进展,介绍了几种以高压电技术为基础的烟气脱硫新技术--电子束烟气脱硫、脉冲电晕等离子法脱硫、荷电干法烟气脱硫和荷电喷雾烟气脱硫技术;并且分析了这几种烟气处理技术的作用原理、特点和发展现状,展望了其应用前景.     

荷电喷雾改善烟气脱硫效果的机理及试验

为了研究荷电喷雾对湿法烟气脱硫的增益作用,探讨荷电雾滴表面特性、荷电特性及运动特性与传质的关系,采用石灰浆荷电雾化的方法进行了荷电喷雾烟气脱硫试验,获得了不同液气比、Ca/S摩尔比和荷电电压下的烟气脱硫效率.结果表明：脱硫效率随着液气比、Ca/S摩尔比、荷电电压的增大而提高,且提高的趋势都在逐渐变缓,提高幅度最大为10%.高压静电场的存在改善了雾滴的表面吸收特性,增加了雾滴表面Ca2＋的含量;荷电雾滴表面张力的减小降低了气体的传质阻力;雾滴带电及非过剩电荷感应极化作用,增加了雾滴吸收SO2的附加作用力;此外,高压静电作用下的二次雾化减小了雾滴粒径,增大了气液接触的总面积;带有同种电荷雾滴之间的相互排斥,雾滴在脱硫塔内部分布均匀.以上诸因素都有利于烟气脱硫效果的改善.     

电力产业环保化衍生两个新兴产业

减轻或解决火电污染主要有两种途径，一是在火电生产环节实施环保措施，包括烟气脱硫处理、电厂水处理；二是改善电源结构，对火电厂来说具有直接意义的就是发展垃圾发电。由此在火电产业和环保产业的交叉地带形成了两个新的边缘产业，即电力环保产业和环保电力产业，两者共同构成电力产业环保     

基于CFD技术脱硫泵的设计与试验

采用经验系数设计法对脱硫泵进行水力设计,适当增大叶片出口宽度,以改善颗粒通过性和叶轮出口的磨损情况.应用FLUENT软件,采用欧拉多相流模型,分别计算了颗粒直径为0.06,0.08和0.10 mm,体积浓度为11%工况下脱硫泵的两相流内部流场.得到以下结论：叶轮流道内,工作面上的静压值明显高于背面上的静压值;最低压力点出现在叶片进口背面侧,容易发生汽蚀;随着粒径的增大,颗粒逐渐向叶片工作面迁移.叶片的磨损主要发生在叶片进口处和叶片的出口段.通过试验验证：设计的脱硫泵效率为82.0%,性能曲线平坦,高效范围宽,各项技术指标均满足设计要求.     

生物质锅炉多效烟气净化装置设计与性能研究

为进一步降低生物质锅炉烟气排放污染,针对生物质锅炉烟气排放特点,设计了一种具有除尘、脱硫、余热利用功能的多效烟气净化装置,研究了该装置的工艺设计、系统计算,考察了该套装置的连续烟气净化性能。生物质锅炉多效烟气净化装置经过连续性运行,整体运行稳定,烟气温度、烟气SO_2含量、烟尘含量、SO_2去除率、烟尘去除率等工艺参数和运行指标均较为平稳。出口烟气温度控制在(62±3)℃范围内,平均出口烟气SO_2质量浓度为4.2 mg/m~3,SO_2去除率达到70.6%。平均出口烟尘质量浓度为4.6 mg/m~3,烟尘去除率达到90.57%,具有较好的运行稳定性和较高的除尘、脱硫效率。     

火电机组脱硫泵的设计及其磨损

根据两相流的理论设计方法对火电机组所用脱硫泵的叶轮直径、叶轮出口宽度、叶片进出口安放角和压水室等几何参数进行优化设计,适当增大叶片出口宽度和涡室排出口直径、并减小叶片出口安放角以减小磨损,提高泵的效率和水力性能.基于Pro/E软件建立泵的三维全流场模型,结合计算流体动力学软件Fluent 6.3,采用欧拉多相流模型对泵内两相流场进行了数值模拟.对两相流场的磨损机理进行了阐述,根据泵的设计工况对流道内固相体积分数分布进行数值计算及分析,同时对过流部件的基本磨损情况和主要磨损部位进行了预测.结果表明：叶轮的主要磨损部位在叶轮进出口处、叶片工作面、叶片前流线和前盖板处;设计的压水室耐磨衬板间隙自动补偿装置的可更换的结构形式能够保证泵的高效运行并延长泵的使用寿命;泵的性能试验结果表明该泵设计合理,额定点效率提高了3.8%.     

考虑气象条件变化的火电厂循泵优化运行

以循环冷却水系统整体作为研究对象,基于循泵优化运行模型,并充分考虑气象条件变化对循泵优化运行的影响,绘制出可直接根据气象条件指导循泵优化运行的一种新型等效益曲线及相应的净收益功率曲线.以某电厂660 MW机组为例,将新型等效益曲线与现有等效益曲线进行对比应用分析.结果表明:在循环冷却水系统中,根据现有等效益曲线查取的循泵运行方式并不总是“最优”的,甚至在相同的机组负荷、气象条件下,仅因当前工况循泵运行方式的不同,所查取的最优循泵运行方式也可能不同,但是新型等效益曲线始终能够合理地指导循泵优化运行.同时,利用新型等效益曲线及净收益功率曲线对660 MW机组的循泵优化运行进行了技术和经济研究分析.通过对比不同机组负荷下的净收益功率曲线发现:在夏季高温情况下,循环冷却水系统在机组低负荷下的运行费用有可能高于在机组高负荷下的运行费用.     

核主泵小流量工况下不稳定流动数值模拟

为研究小流量工况下核主泵驼峰现象,通过三维软件Pro/E对核主泵内部流道进行三维造型,基于雷诺时均N-S方程和k-ε湍流模型两方程及SIMPLEC算法,应用计算流体力学软件CFX对核主泵小流量工况进行了定常数值模拟和分析.结果表明：采用定常数值模拟,可以阐明小流量区域的不稳定驼峰现象.泵壳出口位于泵壳的中心,使得沿叶轮旋转方向的主流与出口处的液体发生摩擦和碰撞,造成能量损失,导致内部流场分布不均匀.核主泵对称性结构、叶轮叶片进口和出口复杂旋涡、导叶内复杂的回流以及泵的旋转失速与不稳定驼峰的形成都有密切的联系.核主泵在小流量下运行时,出现不稳定流动,严重时会引起泵的振动.     

工业烟气中CO2直接用于增施气肥的流动及扩散特性分析

工业烟气中的CO₂浓度较低,并且含有不同污染物,能否直接用作增施气肥存在一定的不确定性。为研究将工业烟气中CO₂直接用于农业生产中增施气肥的可行性,对工业烟气排放后的烟气特性、CO₂组成、污染特性进行了分析和评估。基于CFD数值模拟技术,对工业烟气在大棚内的CO₂扩散特性进行了模拟分析。研究结果表明,工业烟气中含有不同的污染物成分可能会对大棚内的环境空气质量产生影响,需经过合理评估并采取适当措施后方可满足农业生产的要求。基于燃煤电厂排放的烟气特点,在CO₂吸收速率为5×10?8 m3/s、烟气稀释倍数为100,控制进入大棚内的SO₂、NO₂、Hg、HF和PM等污染物浓度达到15 mg/m3、8 mg/m3、5 μg/m3、0.2 mg/m3和7.5 mg/m3时,可实现大棚内的污染物浓度达到环境空气质量标准的一级标准（GB 3095—2012）,并且CO₂浓度满足植物生长的浓度要求。不同入口布置方式对大棚内的CO₂浓度影响较大,采用两边和中间同时布点的方案可以较好实现CO₂浓度在大棚内的均匀性要求。因此,工业烟气中的CO₂直接用于农业生产具有可行性,但在实际应用中,应结合烟气中的CO₂浓度、植物的吸收速率、CO₂喷入位置、稀释倍数和污染物浓度进行综合评估,并应用于农业生产。      

柴油发电机驱动的热泵干燥系统开发与优化

设计了柴油发电机驱动的移动式热泵干燥系统,该系统由蒸汽压缩式热泵(热泵工质为R134a)提供热量,以卧式多室流化床为干燥室。在风道中设置换热器回收柴油机冷却水和烟气余热,以提高系统一次能源利用率。针对该系统建立了流化床、热泵、柴油发电机组耦合为一体的综合数学模型。数学模型计算结果表明:干燥室入口空气温度在60～90℃时,干燥系统的除湿能耗比先升后降,在70℃附近存在一个最大值。样机实验表明:设备在设计工况下运行时,平均热泵性能系数为4.66,一次能源利用率为1.09,除湿能耗比可达3.08 kg/(kW·h),模型计算与实验结果吻合良好,采用该装置进行谷物干燥节能效果明显。     

基于互信息参数优化BP神经网络的生物质发电量预测研究

生物质直燃发电是目前应用最广、规模最大的生物质能利用方式。然而由于生物质种类繁多、理化性质多变、燃烧不稳定，使得发电量难以准确预计，这为电网调度、安全运行带来隐患。为此，提出一种基于互信息参数优化BP神经网络的生物质发电量预测模型。从生物质电厂收集发电量以及物料参数、锅炉参数、汽机参数、环境参数等实际生产数据，采用平均影响值分析、相关分析和互信息分析对发电量的影响因素进行优化选择，并利用电厂实际数据建立BP神经网络模型。测试结果表明，采用优化影响因素建立的神经网络模型预测误差大幅度降低，其中互信息分析优化效果最佳，平均预测误差从未优化模型的4.59%降至0.66%，且进一步优化神经网络参数后，平均预测误差降至0.50%。     

600MW火电机组用循环水泵改型设计

介绍了600 MW火电机组用大型立式循环水泵的一种改型设计方法,即针对同一模型,叶轮与导叶体采用不同的换算系数进行设计.以天津盘山电厂一期2×600 MW及成都金堂电厂一期2×600 MW循环水泵设计为例,分别采用常规设计和改型设计方法进行了设计.详细说明了设计方法、设计要点及理论和实测性能曲线等.结果表明,当叶轮与导叶的换算系数相差在3%的范围,且叶轮与导叶体结合部位能够光滑过渡的情况下,用大叶轮配小导叶进行相似换算与叶轮及导叶体采用同一换算系数所测得的性能可以与模型泵性能相一致.     

热风炉受热面壁温控制技术研究

推导了热风炉受热面壁温的计算公式。分析表明，影响壁温的主要因素为烟气温度及放热系数，在受热面前的高温烟气中混入冷烟气或冷空气是降低壁温的有效方法，同一烟温下，浊疑义冷烟气的热风炉热效率较高。混入介质不同受热面中的传热和阻力影响很小。     

1 000 MW级核电站用喷淋泵泵壳安全性分析

安全壳喷淋系统是保障核电站安全的关键设施,该系统中的喷淋泵更是核电站的核心安全设备.以一台核电站用安全壳喷淋泵为研究对象,对其进行安全特性方面的研究,以验证其设计是否满足抗震规范要求.首先,对泵壳结构体进行模态分析;其次,对其结构体加载运行基准地震载荷和安全停堆地震载荷,并进行基于模态响应下的地震动分析;最后,对泵壳内壁表面加载热变载荷,并对结构体进行热冲击计算.结构体安全性分析的结果表明:喷淋泵壳体的基频为104.45 Hz,远大于33 Hz,为刚性结构,结构体振动方式以水平方向运动为主.热冲击作用下产生的高热应力区域集中在泵座与壳体交界处;地震动作用下的地震动效应高应力区域集中在壳体上的结构分布不均匀处.无论是在热冲击还是地震动作用下,高形变区域均集中在泵底.泵壳结构体上出现的最大应力小于ASMEⅡ所确定的材料许用应力,满足抗震规范要求.     

核电站离心式上充泵多工况水力设计

离心式上充泵为多级双壳体结构,根据核电站系统要求,其水力性能需同时满足5个工况点.为实现上充泵多工况水力设计,在系统总结离心泵非设计工况研究进展的基础上,提出了多种叶轮水力设计方案优化组合与叶轮多工况水力设计相结合的技术,并进行了上充泵多工况水力设计实践.利用多级离心泵叶轮组合原则对上充泵所要求的多工况点进行拆分,得到不同叶轮性能曲线优化组合设计方案,分别进行首级叶轮、2-4级叶轮和5-12级叶轮水力设计.按照设计方案制造4级泵样机（转速2 950 r/min）,并进行性能试验.试验结果换算到4 500 r/min与规定值对比表明,有4个工况点满足要求,大于规定值2.6%;仅最大流量工况扬程偏低,低于规定值11.8%,实现了多工况水力设计目的.     

催化燃烧热水炉烟气余热回收与热效率

通过实验分析和研究了烟气冷凝装置设置与否对催化燃烧热水炉热效率的影响。降低排烟温度充分利用烟气的显热和潜热是决定催化燃烧热水炉能否立足于市场的最关键因素。