ce開發(fā)的一種先進的商業(yè)煤粉鍋爐未燃碳損失的預示方法

1、 ／叮／ 燃 f “ l “ l “ f ^ f “ ；媒 燃 燒 技 術 ：I 。f t akCE開發(fā) 的一 種 先 進 的 商業(yè) 煤粉 鍋 爐 未燃 碳 損 失的 預 示 方法 ～V。 ／美 國CE心 司N s a k a laY a， a k a t a 等丁 k ：聰 0L ’ 公 一 。 j ¨符 阼爐 駐 由上 ，對 多N, 1 ． q體 燃 料的 反 血 耗 力進 行 了J I遷 的研 究 ．設

2、過 驗爐 二 r 一 種 挾街 試廈碰 器 從 返 l 研 究 - lz 娃 褂 的 術 數(shù)搬 主 要 乜括燃 料的 物理 嗣 】 化學 特 性 參 數(shù) 及 其 化 學 廈 應 力 學 參 數(shù) ， 這 些 數(shù) 槲 已 結 臺 川Cl “ 公 訓 拙 有 的 下 部 膛 程 序一 片 狀 礎 力 學 模 型 tLrI一 SN' L + I ) 以預示 多種 情 況 下 的求燃 磷 損失 ：，應 用于 一 個 試驗窒 “ ： 篷 淀

3、 可 控 程臺 妒 ，j容 量為 t 1 ． j。 、】 u ‘ub ( 1 ) ．×】 0kJhj ．然后 虛 用于 一 些 不 同條件 ( 乜括 過 刪 空氣量 靠 i 煤 粉圳 鹱 ， 下運 行妁 商業(yè) 鍋 爐。 迎過 飪型 預示 f 『 i 與現(xiàn) 場 刪 蚺之 間 的比較 叮以 行 出， 這項試 驗室 魁I } ； l 的 技術 能夠 準 劬地 預 示不 同兒何 j { ； 狀 的鍋 爐 在 囂條 件下的 未燃 碳損

4、 失。為 了 iJ 1 ： + t J 】 這 一點 ，準 文 給 吐 i 了三 種商 業(yè) 鍋 爐條 件 的預 示宴 倒 就 發(fā) 眭和 優(yōu)化 氯爐 設 計及其從 燃燒 特 性的觀 點 出發(fā) l債現(xiàn) 有 鍋爐更 換 燃 料 的潛 在 能 力而 | 皂．這 種先 進的 技術 為 我們提 供 了一 種通 川而 經(jīng) 濟的預 示方 法 。一引 言 C E公司已 經(jīng) ^ 識 到 ，提 高預示 燃 煤鍋爐未 燃碳 損 失的 } f i確 性是非 常

5、必要拘；尊的來 說， 挺 高 預示技 術 的準 性需要 更嚴格地 將鍋爐 運行參 數(shù) ( 包括 煤粉細 度) 和碳的轉化 率之 間 的因果關 系聯(lián) 系起來 。另外 ，由于未燃碳 損失對 鍋爐的 燃 盡率 飛灰作為建筑材料的 應 用 和 靜 電 障 塵 器 的性 艟 有 影 響 ，所 以 它 對 燃 煤鍋 爐 的 運 行 是 尤 為 重 要 的 ?，F(xiàn) 在 ，用戶往往要求鍋 爐制 造商 必須保證 其新 的燃 煤鍋 爐的燃盡率 ，而過 去酌作

6、遺則 是要 求滿足特定的鍋爐性能 ，而 沒有 嚴格地 規(guī)定和要 求保 證 鍋爐 的未燃碳損 失。除了新安 裝 的鍋爐 以外 ，現(xiàn)有鍋爐燃 料 的改變 很平常 ，但 往往需要 預示 當鍋爐燃燒不 同的煤種對其 運 行 性 能將發(fā) 生什 么變化 。一般 說來 ，燃盡 率是所 考慮的 鍋爐主 要性能參數(shù)之_ 。由于 用戶對 燃煤鍋爐性能 的要求 愈m f 嚴格 ，相應 地為 滿 足這 種要求昕提供數(shù)據(jù)的方i 圭也 就必須 E l 趨完善。 目

7、前 ，只采 用 A Sr r M際準 煤 分 析 法 還不 足 以 預示特 定煤種的結 渣_ 粕 穢 I 荻 性能或 反應 隧力。在設想 一 種更 有效 的預示燃盡 率的 方法時 ，人 們認 U l 到 準碉地 { = } l 擬 煤炭 粒子燃燒的 溫 度一 時問關系 是戢為重要 的。 同時 、注意 到如 果辮 煤熱m 犖 及揮 發(fā) 份的燃燒過程與熳魅曉時 炭粒 的主要 異相燃 燒過 程分 開考慮 ，誣 可達 到較好 的預示精 度。另外

8、 ，還有必要瓣 開發(fā)自 強數(shù) 學 模型 進 行 富有 實際 意 義 的 定 標 ，這 1 , J ‘ 通 過 荻褂 現(xiàn) 場 數(shù) 據(jù) ( 現(xiàn) 場 機組 燃 燒 與實驗 室 試驗 的相 同煤 種 ) 的 力 ． 法 米 實現(xiàn) 。 最 后 ，壩 示 方 法 的有 效 性 還 要 逝 過 試驗 室 的 束 燃璇損 失籃與 任用 同一 煤種 時現(xiàn) 場 直 接 測 量 的 f f L 之 l i i J 的 比較 來 梭 驗 。木 文 描述 有 關

9、的 試驗 裝 平 { li 式驗 打 ，j ： 給 了 米 燃 賦 損 失 的 模 型 顧 示 隨 與 三 臺商 業(yè)燃 煤鍋 爐 的直 隆測 } f l t L 之 l 司的比較 坫 。3 6 —維普資訊 http://www.cqvip.com 2)( 3)f4 )‘ 5)( 61使燃 料 豐 ¨ 攜 -L 體遜 述 地 與㈠ - -f“j： 父藏溢 套 ：使 燃 ： } 的燃 燒 、c f k ~ l或 熱 肼 j， {

10、 ，的 ㈨ ．ji j這 I j 1 過 渡 離 決 定 -通 過 用 水 玲 的艤 {取 出反 ：斑 址艇 應 熄 ；利用 過 濾器 蝕 休 粒 F和 氣 體 一喲 街 根 據(jù) 氣體 產物取樣 ，在 線確定 一 、O一‘ O陽fO的 濃度 。為 了將燃 燒 、 氣化 和 或 熱 斛 效 率作 為 選 擇 的 運 行 參 數(shù) ( 溫 度 ． 停 留 時 間 、燃 料類 別 ．燃料細度和犀應介 質等 )的 函數(shù)來計， 結臺采j f j

11、 了 灰份 示蹤法以及原試樣和后來從試驗 爐 中 取 出的 炭 # 的工 業(yè)分 析 法。 有 *} ]s 的 詳 細隋 況 已 在其 它文獻 中作 了描L4。2．試 驗 方案 在 所 有情 況下 ，全 部 試 驗 過 程 嚴 格 遵守 C[ 1 、 公 司 制 f ]的 標 柏試 驗方 案 ，這 樣 可 以確 保 不 會 由于 人 的 因素 而 造 成不 同燃 料 或 由 此 制 箭 的 炭 粒 的物 理 化 學 特 性 和 反 應 能

12、 力具 有 差 別。試驗方 案主要 包括下列步驟 ：(1)炭 樣 的 制備 利 J f l DT F S， 7 0通過 2 0 0 目的有 代表 性的燃 料 試樣 在 2 65F( 1 7 3 0K) 下 的 氮 氣 氛 中熱解 ， 以使燃料 在適當?shù)目?速加 熱條件 下脫去揮 發(fā)扮。 產生 的 炭 粒經(jīng) 篩分 得到嚴格 分城 的2 0 0 ×4 0 0目炭樣 ，而 2 0 0 目以上的 炭粒重新 磨 制 篩 分，最后 得到的

13、 2 0 0x4 0 0 目份額再 搬副先前制 備的 試樣 中。 這種制樣 方法確保 了 炭樣的 代表性 ，嗣時也 達到 了獲得嚴格 尺寸 分級炭樣 的 目 的。-之所以研 究脫去 揮發(fā) 份 的炭樣 的燃燒特 性是基 于這樣 一 一 - ' F 。 事 實 ：在I 煤 粉燃燒 過程 中 ，炭 粒燃 要所需 的時 間比 揮發(fā) 份 的燃 盡 時間長得 多 ( 太 一個數(shù)量 級左 右) 。因此 ，在商業(yè)． 鍋 爐運 行條件 下 ，這

14、對 于燃燒 總效 率是 決定 性 的一個 速 率。更 重要的 是， 這樣 處理 使炭一 氧 非均 相 反 應 的研究 不 受 揮 發(fā) 份 燃 燒 的 影 響 。(2)炭 的 特 性 、在 一1 9 B 。 C溶氯 條件下 ，通過測 定 B ET比表 面積 以及氮和汞 的密 度 ，對上 述條 件下 得 到的 2 0 0 ×4 0 0 目的炭樣 進行 孔結 構 分析。為 了確定 等 溫條件 下炭 粒 舳 燃盡事 隨 時間的 變化

15、， 在1 耐 F ( 7 0 0 。 C )條件下使用熱天平也進行了炭粒 的熱失重分折·根據(jù)炭的 上述特性，倍 助于數(shù)據(jù)庫中的 數(shù)據(jù)資料， 人們可以對新燃料的孔性質和反應能力 l 進行快速分類 ?！?3 ) ． D TFS 試 驗 ．．在不 同溫度 (1 6 02 6 5 o 。 F， 即 兒 4 0 —1 7 3 0K) 和停 留時 間 ( 達 O ·秒) 條件 下 ，在 D T F S中采用 3％O：和 9

16、7 ％N ：介質 試驗 研究 了 2 0 0×4 0 0 目炭樣 ( 按上述 條件制備的)的燃燒 特性 。這一組 試 驗參數(shù) 可使 炭粒的燃燒過程 處于 化學 反應控 制狀 態(tài)下，即相比之下 氧擴散到粒子表面的 速率足夠快，以致它不被看作是數(shù)率咎制措施。采用這樣的試驗條件 】 能夠基于炭的燃盡率數(shù)據(jù)導出炭燃燒的化學反應動力學參數(shù)，其推導方法將在下一節(jié) 中闡 述 。三 、試 驗 結 果 維普資訊 http://www.cqv