【摘要】：流化床燃燒技術因具有燃料適應性廣和污染物排放低的優(yōu)點成為褐煤煤泥處置的優(yōu)先選擇。但褐煤煤泥不同于常規(guī)的煙煤煤泥,在流化床中的燃燒機理特性尚未明析,成為進一步提高燃燒效率和減少污染物排放的阻礙之一。本文依托橫向項目(國華印尼電廠褐煤煤泥回用技術研究),受神華國華(北京)電力研究院有限公司委托,針對印尼褐煤煤泥,開展了管道輸送真實流變特性、小流化床單顆粒燃燒機理、中試流化床燃燒試驗等系統(tǒng)性研究。主要內容包括五部分:(1)印尼褐煤煤泥水分分布研究;(2)印尼褐煤煤泥燃燒和熱解機理動力學分析研究;(3)印尼褐煤煤管道輸送壁面滑移和真實流變特性研究;(4)單顆粒印尼褐煤煤泥流化床燃燒實驗和燃燒機理模型研究;(5)印尼褐煤煤泥中試流化床燃燒試驗研究;(6)75t/h循環(huán)流化床燃用印尼褐煤煤泥技術方案的設計。(1)印尼褐煤煤泥的水分分布特性研究,對應文中第二章內容。采用了熱干燥法和TG-DSC法進行研究,并基于熱干燥法和結合能分析提出了一個新的計算印尼褐煤煤泥水分分布方法,將印尼褐煤煤泥漿水分劃分為五類,分別為:表面吸附水、間隙水、孔隙水、黏附水、和內部吸附水。(2)印尼褐煤煤泥燃燒和熱解機理動力學分析研究,對應文中第三章和第四章研究內容。第三章中采用熱重紅外分析儀研究了印尼褐煤煤泥(LWT)的燃燒和熱解基礎特性,開展了不同升溫速率的實驗。第四章在熱重紅外分析的基礎上,研究了印尼褐煤煤泥燃燒和熱解動力學分析,文中首先比較了兩種常用計算印尼褐煤煤泥活化能方法:等轉化率法(iso-conversional)和預設模型法(model-based)此外,提出一種等轉化率法與預設模型法的互補結合模型獲得印尼褐煤煤泥熱解和燃燒過程中的完整動力學參數(shù),所得結論為下文印尼褐煤煤泥燃燒或熱解機理研究提供參考。(3)印尼褐煤煤泥管道輸送壁面滑移和真實流變特性研究,對應文中第五章研究內容。采用流量-壓力降法研究了印尼褐煤煤泥漿體管道輸送流變特性,并采用改進的Mooney滑移修正方法,得出印尼褐煤煤泥漿體管道輸送滑移系數(shù)以及管徑修正指數(shù),對實測的流變特性模型進行修正,從而獲得真實流變模型。所得結論為印尼褐煤煤泥處置利用中管道輸送設計提供依據(jù)。(4)單顆粒印尼褐煤煤泥流化床燃燒實驗和燃燒機理模型研究,分別對應文中第六章和第七章研究內容。第六章在小型流化床中開展了印尼褐煤煤泥燃燒特性和凝聚結團特性研究。分析了不同床溫、不同停留時間、不同水分等影響因素對褐煤煤泥在流化床內的燃燒特性和凝聚團結特性的影響,并基于EDS分析煤泥結團機理,提出了可以預測煤泥結團強度的模型。第七章研究了單顆粒印尼褐煤煤泥流化床燃燒機理模型。首先對目前常見固體燃料的燃燒模型進行綜述研究,包括:煤、生物質和固體廢物。綜述將現(xiàn)有單顆粒燃料燃燒模型一一列舉,為單顆粒印尼褐煤煤泥燃燒模型提供參考。在綜述研究的基礎上,本文考慮了印尼褐煤煤泥顆粒流化床燃燒過程中由于磨損造成的顆粒粒徑減少的因素,在水分蒸發(fā)和揮發(fā)分析出模型中耦合了顆粒粒徑收縮模型;并對高水分印尼褐煤煤泥水分蒸發(fā)速率動力學模型進行修正,提出了適用于高水分印尼褐煤煤泥的單顆粒水分蒸發(fā)和揮發(fā)分析出的數(shù)學模型。(5)印尼褐煤煤泥中試流化床燃燒調整研究,對應文中第八章研究內容。分別研究了鼓泡流化床(BFB)和循環(huán)流化床(CFB)中印尼褐煤煤泥的燃燒和污染物排放特性,分析了過量空氣系數(shù)、給料速率、一二次風比率和二次風位置等運行條件對印尼褐煤煤泥燃燒和污染物排放的影響,通過不斷優(yōu)化運行條件,進行燃燒調整,改善印尼褐煤煤泥燃燒和污染物排放特性。(6)基于上述研究結果,設計了 75t/h循環(huán)流化床燃用印尼褐煤煤泥技術方案,對應文中第九章研究內容。通過鍋爐熱力計算,獲得鍋爐設計參數(shù)、鍋爐設計結構,并進行變負荷計算分析,最終提供完整的印尼褐煤煤泥循環(huán)流化床鍋爐燃燒的技術方案。方案不僅可以有效地將煤泥加以利用,而且可以實現(xiàn)保護環(huán)境,節(jié)約能源的雙重效益。
【圖文】：

流化床鍋爐具有其本身獨特的優(yōu)點：如燃料適應性廣，，易于實現(xiàn)對有害氣體Ｓ0２和逡逑Ｎ０Ｘ的控制，還可獲得較高的燃燒效率等。因此，流化床燃燒技術處理煤泥是近年來行業(yè)逡逑內采用的主要技術。圖１．１為典型的ＹＧ－９０／５．２９－Ｍ１２混燒煤泥、煤矸石的循環(huán)流化床鍋逡逑爐結構圖。逡逑煤浞入ｕ邐\觶骸鰣義�，十一＇－二�。邋澹殄危潁貳義希誨澹。誨�！辶x希斟危赍澹蹋湄義希卞澹蟈澹�！邋卜辶x希海掊澹懾澹ｅ澹懾澹簦歟赍義�！逦Ｗ邋Ｂ辶x希椋椋輳赍澹殄危海蹋澹蓿海殄義希掊危海椋誨危櫻睿椋潁牛潁媯唬у義希ュ危灣�！逦澄＼３阉ｄｉＵd義希剩殄危椋斟危椋歟脲澹椋歟戾義賢跡保卞澹伲牽梗埃擔玻梗停保不焐彰耗�、煤矸石惦y妨骰補峁雇跡儒義希沖義

本文編號：2659506