小型锅炉改造技术研究及工程应用

小型锅炉改造技术研究及工程应用

管永林[1]2002年在《小型锅炉改造技术研究及工程应用》文中指出燃煤锅炉是我国主要的能源消耗设备和大气污染排放源,其高效低污染运行,对我国节能环保有重要意义。本文立足技改实践,对小型锅炉常用节能技术、燃煤锅炉改天然气锅炉、传统锅炉改流化床锅炉、污染物控制等进行了研究,提出了小型锅炉节能技改的对策和提高传统锅炉运行经济性的一些技术措施。主要包括: 1)推广成熟可行的锅炉节能技术,如分层给煤技术、炉拱改造、综合调试、变频调速技术及其他节能技术,加强锅炉节能管理,努力提高我国小型锅炉水平。 2)因地制宜地应用飞灰回燃的鼓泡流化床和各种型式的循环流化床燃烧技术,实现煤炭资源综合利用。流化床燃烧具有燃料适应性强、燃烧效率高、负荷调节范围大、污染控制特性好、便于实现灰渣综合利用等特点,应用于旧锅炉技改,技术成熟可行、经济合理,是很值得推广应用的节能技术。 3)结合目前技术、经济和资源条件,逐步推广应用天然气等清洁能源,同时适度发展电蓄热锅炉。 4)推广应用投资省、运行费用低的脱硫除尘一体化技术。文丘里——旋流板结构的花岗岩水膜脱硫除尘一体化设备,投资省,运行费用低,结构简单,运行可靠,在小型锅炉技改中有推广价值。

陈卓[2]2014年在《小型循环流化床锅炉燃烧控制系统设计》文中研究指明随着我国工业的迅猛发展,环境污染问题日益严重,伴随着近年来雾霾天的持续加剧,环境治理问题刻不容缓。国务院总理李克强在关于研究部署进一步加强雾霾等大气污染治理的常务会议上指出,要加快调整能源结构,合理控制煤炭消耗总量,推广使用洁净煤,加快淘汰老旧低效锅炉,提升燃煤锅炉节能环保水平。本课题主要来源于浙江某锅炉有限公司的小型常规煤粉炉改造项目,旨在将传统煤粉炉改造成循环流化床锅炉,以扩大锅炉容量并最大限度的实现节能减排。在改造的过程中拟将循环流化床燃烧控制技术移植于改造锅炉,并提出一整套适用于该小型循环流化床锅炉的控制方案。本文从安全生产和节能减排的角度出发,在深入探讨循环流化床锅炉控制系统的基础上,结合信号处理、计算机、过程控制和智能控制等技术,根据小型循环流化床锅炉燃烧工艺,提出锅炉燃烧工艺对控制的要求,并据此提出小型循环流化床锅炉燃烧控制系统的设计技术指标,完成该系统的硬软件设计。本文所做的工作和取得的成果如下:(1)根据小型锅炉的循环流化床燃烧工艺,结合现有燃煤锅炉控制系统的现状,对燃烧系统控制任务进行分析与总结,完成了小型锅炉燃烧控制系统的总体方案设计。(2)完成了小型循环流化床锅炉燃烧控制系统硬件设计,主要包括炉膛温度、蒸汽压力、炉膛负压、烟气含氧量检测电路,以及RS485通信接口电路和控制系统电源电路。(3)完成了小型循环流化床锅炉燃烧控制系统软件设计,主要包括总体软件结构、主站/从站软件、A/D采集子程序,PWM输出子程序和模糊PID控制算法子程序,以及基于Modbus RTU协议的通信程序。(4)完成了小型锅炉燃烧控制系统的上位机监控界面设计,主要包括实时数据显示、故障报警、设备控制和参数设置以及实时/历史曲线显示等。本文为小型循环流化床锅炉燃烧控制系统设计了上位机、主站和从站叁层分布式控制结构,实现对该改造型锅炉安全可靠的控制,提高燃料燃烧效率,保证稳定的带负荷能力,提高其自动控制水平,实现节能减排。

陈业友, 李锦英, 李梅魁[3]2003年在《炉拱在小型锅炉改造中的应用》文中研究指明介绍了对小型燃煤锅炉的炉拱进行改造的经验,此改造方法简易可行,省时、省料、投资小,对提高锅炉热效率,增加锅炉出力和降低排尘浓度,减轻环境污染有较好地效果,可作为过渡措施应用。

黄良发[4]2017年在《小型工业锅炉系统节能改造关键问题研究》文中指出随着经济的迅速发展,工业锅炉作为一种热力设备广泛运用于国民经济的各个领域,其中燃煤锅炉占有很大的比重。该类型锅炉不仅能耗高,并且对环境污染较大,这与当代的节能、环保可持续发展的理念相冲突。因此,工业锅炉的节能改造对热能工业的发展非常重要。本论文基于工业锅炉改造项目,通过对企业的锅炉在实际过程中的运行状况进行调研,分析各因素之间对锅炉能效的影响以及锅炉节能改造的必要性,进一步制定改造的方法和流程。改造后的锅炉系统减少了对环境的污染,提高了锅炉系统的热效率,也就提高了企业的经济效益,在改造的同时还兼顾了锅炉系统的整体安全性问题。本文的主要工作包括以下内容:(1)首先对研究对象中的锅炉运行不稳定、热效率低、散热损失大等关键问题进行调研分析,然后通过实测数据对余热利用率及热效率进行计算分析,最后确定锅炉节能改造技术方案及工艺流程;(2)对车间换热站及排放水和冷却油从工艺上进行了改造;对空气预热器、旋风分离器及给风系统从结构及工艺流程方面进行了改造;对炉膛的内部、炉墙及管道进行热力分析,利用保温等方法进行了节能改造;(3)通过余热回收后的热工参数,对改造后的锅炉系统进行能效测试和结果分析,对锅炉系统进行了热效率分析、经济性分析及安全性分析,使所有车间余热90%以上得到回收,节能率达到20%以上。本论文研究成果对工业锅炉的节能改造具有良好的指导意义和应用价值。

赵秀娟[5]2009年在《小型循环流化床锅炉脱硫试验研究》文中提出随着环保要求日益严格,减少SO_2排放保护环境显得尤其重要。循环流化床技术以其高效、低污染燃烧受到世界各国的青睐,无论是从各种洁净煤燃烧技术的比较还是结合我国目前经济发展的现状来看,循环流化床燃烧技术都必将成为我国今后燃煤技术的发展重点。因此深入研究循环流化床脱硫对我国节能和环保具有现实而又深远地意义。本文结合四川省节能技术服务中心承接的锅炉改造项目-泸州老窖15t/h循环流化床锅炉的改造,进行了脱硫试验研究,得出了最佳的脱硫运行温度(890-900℃)、Ca/S摩尔比(1.9)和循环倍率(15),为小型循环流化床锅炉脱硫提供了有利参考。结合前人的研究,建立了适合小型循环流化床锅炉脱硫效率随温度、Ca/S摩尔比和循环倍率变化的数学模型。1、根据脱硫效率随着锅炉运行床温的影响变化曲线,得关系式:2、脱硫效率与Ca/S摩尔比的关系呈现负指数增长规律,即3、脱硫效率随循环倍率R的关系式如下:4、锅炉床温与Ca/S摩尔比、床温与循环倍率R共同影响脱硫效率的关系式如下:将模型计算结果与试验数据进行比较,得到了很好的吻合,同时验证了试验和模型的可靠性。鉴于脱硫一般都会对锅炉热效率产生影响,脱硫的同时对锅炉热效率做了测试并与不脱硫时进行了比较,锅炉热效率稍有降低,但基本不影响锅炉出力。最后,对锅炉的改造和脱硫进行了经济分析,为小型循环流化床锅炉用户的发展提供了宝贵意见。

毛力[6]2016年在《基于生物质燃料特性的小型锅炉炉膛关键热力参数研究》文中提出锅炉设计四大计算之一的热力计算是影响锅炉安全和性能的显着因素。由于生物质与煤的燃料特性差异较大,热力计算时采用《工业锅炉设计计算方法》难免会出现一定的偏差,为了验证设计时的热力计算结果的准确性,需要依据生物质锅炉能效测试结果,来判断计算公式中所使用的系数是否恰当,并校核出更准确的热力计算系数来完善生物质锅炉的热力计算。系统调研了广州市生物质蒸汽锅炉燃料及能效测试的现状,通过分析大量的生物质蒸汽锅炉的锅炉出力、排烟温度、锅炉效率、燃料消耗量、过量空气系数等数据,找出了生物质蒸汽锅炉炉膛实际测试数据与按照《工业锅炉设计计算方法》设计的热力计算数据的偏差,经过计算发现参数?、p对炉膛辐射换热影响较大,进而影响炉膛出口烟气温度,其它系数对炉膛出口烟气温度的影响基本可以忽略。修正参数?、p值(分别为0.5608、0.2144)并经过设计和测试验证。进行了对流受热面的设计校核,发现由于原设计的炉膛出口温度超过实际出口温度太大,造成了原设计的烟气出口温度不合理。将原设计的烟气出口温度修订为210℃后,再次进行计算并校核满足要求。而节能器的设计校核不合格是原设计的对流烟道出口温度超过实际出口温度20℃所造成,证明了节能器的结构设计需要修正,节能器内部应选用更小管径的管子。根据生物质蒸汽锅炉炉膛关键热力参数的修正和优化,提出了锅炉受热面优化布置的建议。对降低锅炉制造成本,提高锅炉运行效率,降低锅炉排放具有显着的意义。

翟春明[7]2016年在《兴化地区锅炉安全运行监管与节能改造案例的分析研究》文中研究表明锅炉作为一种热力设备广泛运用于国民经济的各个领域,由于锅炉是承压设备,其运行存在一定的危险性,一旦发生安全事故会带来不可估量的人身和经济损失,所以必须重视、规范锅炉的安全运行监管。锅炉也是主要的耗能设备之一,现阶段以燃煤锅炉为主。由于我国燃煤锅炉的实际运行效率偏低,造成能源的巨大浪费。因此,基于锅炉的实际运行现状,针对性地开展行之有效的锅炉节能改造,不仅可以提高锅炉运行的热效率,而且可以提升其运行的可靠性和经济性,同时减少锅炉的燃煤消耗,起到减少排放的积极效果。兴化地区的锅炉安全运行监管主要包括锅炉使用过程的安全监察、监督和检验、检测工作。本地区以小型燃煤工业锅炉为主,数量多,分布广,锅炉使用单位及从业人员的安全责任意识有待加强,因此,当地的锅炉安全运行监管和节能改造工作面临诸多难题。本文结合当地锅炉使用的实际状况,重点关注锅炉安全运行监管和节能改造二个方面,主要工作和结论如下:(1)基于兴化地区在用锅炉类别、分布数据,结合当地锅炉安全运行故障、事故案例,指出当地锅炉安全事故多为受热面损坏事故。锅炉事故原因多为安全附件失效、锅炉水处理不当或缺失,导致换热管局部过热变形、破损;或因管内内结垢严重引起局部传热恶化,发生爆管破口等安全事故。通过加强宣传、监管和培训,锅炉事故率逐年下降。(2)基于本地锅炉原水水质状况,结合各种水处理工艺特点,制定正确的锅内加药水处理规范。通过跟踪锅内加药水处理前后的锅炉结垢和运行情况,选用Na2CO3和Na3PO4混合(比例为5:3)的粉剂,结合一定量HPMA(聚马来酸酐)水剂的药剂配方,加药剂量根据锅炉结垢情况适当调整。执行本地锅炉水处理全覆盖监管,锅炉的水质检验合格率提高到86.5%,锅炉结垢率降为10.8%,锅炉的故障率、事故率降低。(3)对YLW-7000MAII有机热载体锅炉实施节能技术改造。将原先的工频与手动相结合的半自动化控制模式改造为变频技术与自动控制相结合的全自动化控制方式。根据回油温度(267±2℃)动态调节锅炉热负荷,同时,炉膛负压控制系统实时调节引风机的排烟量,保证炉膛负压在-30±2 Pa范围内,维持锅炉恒负压的燃烧状态。节能改造后的锅炉热效率提高4.44%,节省用煤9.6%左右,节约用电23.17%。同时减少运行工人1名,工人劳动强度降低。

连隽[8]2017年在《生物质替代煤炭的锅炉改造可行性及效果研究》文中指出经济的增长伴随着日益严峻的环境问题,国家对节能减排方面的重视程度与日俱增,尤其是对淘汰型及小型锅炉的关停整合。鼓励推广电、天然气、液化石油气、生物质成型燃料、水煤浆和洗选煤等清洁能源,要求对工业锅炉进行更新或改造。应用生物质燃料对环境保护和社会效益有着积极的作用。生物质成型燃料与普通生物质燃料(秸秆、木屑等)相比有很大优势,成型生物质燃料具有较大的堆积密度,节省燃料的运输成本,而且对燃料的稳定燃烧起到非常关键的作用。本文主要结合福建某企业DZL4-1.25-WⅡ锅炉节能减排改造的实例,针对其改燃生物质燃料时出现的问题进行相关研究,得出了如下结论:(1)详细调查分析福建省生物质资源开发潜力,在分析生物质颗粒燃料的燃烧特性、生物质燃料质量及供应中存在问题的基础上,得出了福建省燃煤工业锅炉改燃生物质燃料具有可行性的结论。(2)针对原燃煤工业锅炉在试烧生物质颗粒燃料时,在给料机构,前后拱配置,配风方式、二次风系统、清灰除渣等方面出现的问题,提出了有针对性的改造方案,使其适应于生物质颗粒燃料的燃烧特性,较好的解决了生物质颗粒燃料容易提前着火和不完全燃烧的问题。(3)参与福建龙岩市某企业的DZL4-1.25-WⅡ锅炉的具体改造方案设计及改造施工的过程,对燃料的进料量控制,锅炉的给料装置,前后拱,配风方式等进行了改造。依据改造前后的能效测试结果,证实了本次节能改造达到了预期的目标。(4)结合该锅炉改造的具体事项,对锅炉的改造及改造后的安全运行应注意的问题提出了自己的看法与建议。

张洪柱[9]2017年在《高效工业煤粉炉替代传统工业锅炉的实践与研究》文中提出近年来随着中国雾霾现象以及生态环境问题的日益严峻,节能环保正在成为我国企业深化改革和调整的重要目标及关键,同时,国家对于燃煤工业锅炉排放的要求也越见严苛,对传统燃煤工业锅炉进行改造以满足能源高效利用和烟气清洁排放要求已成为非常紧迫的任务。本文在传统燃煤工业锅炉特别是高效工业煤粉炉发展现状分析的基础上,结合企业自身实际,确定了高效工业煤粉炉替代传统燃煤工业锅炉的改造方案。根据改造工程现状、现行烟气污染物排放标准和“燃气代煤”方案对比,选择高效工业煤粉炉替代传统燃煤工业锅炉的技术路线。通过脱硝、除尘、脱硫烟气处理等技术的分析研究,选择适合该实践工程的处理技术,并结合实际确定实现高效燃烧清洁排放的改造工程方案。通过对煤粉选用、燃烧方式、炉膛结构、脱硝除尘脱硫等的调整优化,将该方案应用于工程实践,就工程的清洁生产如生产工艺与装备、资源能源利用水平、污染物产生水平等方面进行对比,主要废气污染物烟尘、SO_2、NO_X排放总量分析,锅炉系统不同负荷下运行数据统计,改造前后节能效果如锅炉标煤消耗量、年节约标煤量对比及热平衡测试等,从而对改造工程进行多角度的分析,实现了煤粉燃烧效率≥98%,烟气处理达到如下排放标准:烟气黑度<I级、烟尘≤10mg/Nm~3、SO_2≤20mg/Nm~3、NO_X≤150mg/Nm~3,达到了能源高效利用和烟气清洁达标排放的目标。

丁宁[10]2005年在《410T/h高长宽比、六角切圆水煤浆、重油两用电站锅炉动力、燃烧特性的数值模拟和试验研究》文中研究说明国家经贸委在节约和替代燃料油“十五”规划中指出:“到2005年全国节约和替代燃料油1600万吨,其中替代燃料油1262万吨,占78.9%”。在煤代油这一精神的指导下,茂名热电厂决定将410T/h燃油电站锅炉改烧水煤浆,该项目得到了国家经贸委、省经委、奥电公司充分重视,并于2001年11月被列为第二批国家重点技术改造“双高一优”项目。 当前,我国电站燃油锅炉改烧水煤浆改造项目已投入运行的锅炉最大容量仅为230T/h,国外也未见同类容量燃油设计锅炉改烧水煤浆的报导,缺乏改造的经验,同时,受结构上的限制,改造后炉膛长宽比高达1.5∶1,并采用国内外少见的六角切圆燃烧布置方式,改造难度大,需要系统地进行研究。本文以茂名热电厂410T/h电站锅炉燃油改烧水煤浆工程为依据,详细进行了在高长宽比、六角切向布置情况下大型水煤浆、重油两用电站锅炉的动力和燃烧特性的数值模拟和试验研究,研究结果为高长宽比六角切向布置电站锅炉、水煤浆代替油燃烧技术等方面提供了丰富的理论和实践依据。 首先,针对改造后高长宽比、六角切向布置电站锅炉结构,本文对该结构炉内空气动力特性进行了1∶10的冷态模化试验、现场冷模试验与数值模拟研究,对炉内主旋转气流、角部二次旋涡、贴壁风速和前屏前气流速度偏差进行了详细的研究,深入分析了燃尽风正反切布置对炉内流场的影响。 根据高长宽比、六角切向布置锅炉各角射流在位置结构上不对称的特点,进行了不同缺角运行工况下的冷模试验和数值模拟,研究了各角射流对炉内流场影响的规律,同时,对六角切向布置锅炉降负荷运行进行了探讨,找到了现场降负荷运行时的最佳缺角方式。 其次,燃烧器是实现水煤浆和重油燃烧的关键设备,需要有合理的空气动力场和有很好的调节作用,本文通过冷模试验与数值模拟等方法,开发出了一种水煤浆、重油两用燃烧器,找到了燃用水煤浆时的最佳配风方式,并深入研究了水煤浆雾矩对流场的影响,对该结构形式燃烧器的调节性能进行了探讨。 现场燃烧试验表明:改造后的锅炉全烧重油和水煤浆时都能达到100%额定出力和预定的设计参数,锅炉热效率分别比设计效率提高了0.93%、1.45%,锅炉燃烧状况良好,飞灰和炉渣可燃物含量低,达到了长期连续运行的要求;与燃烧重油相比,燃用水煤浆时SO_2排放减少一半,NO_x排放略有增高,增幅不大,燃油锅炉改烧水煤浆具有非常显着地经济效益和环保效益。 最后,在燃烧试验的基础上进行了水煤浆燃烧的数值模拟,对六角切向布置水煤浆燃烧锅炉热态空气动力场和温度场进行了研究,分析了水煤浆电站锅炉炉内水煤浆颗粒燃烧的特点,并对炉内H_2O、O_2、CO_2与NO_x等物质的分布规律

参考文献:

[1]. 小型锅炉改造技术研究及工程应用[D]. 管永林. 重庆大学. 2002

[2]. 小型循环流化床锅炉燃烧控制系统设计[D]. 陈卓. 武汉理工大学. 2014

[3]. 炉拱在小型锅炉改造中的应用[J]. 陈业友, 李锦英, 李梅魁. 安装. 2003

[4]. 小型工业锅炉系统节能改造关键问题研究[D]. 黄良发. 华南理工大学. 2017

[5]. 小型循环流化床锅炉脱硫试验研究[D]. 赵秀娟. 西华大学. 2009

[6]. 基于生物质燃料特性的小型锅炉炉膛关键热力参数研究[D]. 毛力. 华南理工大学. 2016

[7]. 兴化地区锅炉安全运行监管与节能改造案例的分析研究[D]. 翟春明. 江苏大学. 2016

[8]. 生物质替代煤炭的锅炉改造可行性及效果研究[D]. 连隽. 福州大学. 2017

[9]. 高效工业煤粉炉替代传统工业锅炉的实践与研究[D]. 张洪柱. 天津大学. 2017

[10]. 410T/h高长宽比、六角切圆水煤浆、重油两用电站锅炉动力、燃烧特性的数值模拟和试验研究[D]. 丁宁. 浙江大学. 2005

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