全烧准东煤660MW机组锅炉燃烧模拟

发布时间：2020-05-11 09:15

【摘要】：准东煤具有燃烧稳定、挥发分含量高、易燃烧以及价格低廉等优点,然而准东煤中的Na、K等碱金属及其氧化物含量较高,通常灰分中Na_2O的含量超过5%,有些矿区高达10%。现有燃用经验表明:准东煤属于严重沾污煤种,在燃用时容易发生碱金属的凝华沾污,加之准东煤中水分含量高、灰熔点低,致使现有电站锅炉只能掺烧一定比例的准东煤,无法全烧或大比例使用。本文通过煤质分析实验与数值模拟相结合的方法,对机组锅炉全烧准东煤的凝华沾污及不同工况下沾污的风险性问题进行分析、预测,研究发现:全烧准东煤情况下,除最低负荷稳燃工况下发生凝华沾污、结渣的可能性小外,其他工况均会发生不同程度的凝华沾污、结渣,且随着负荷的增大其程度逐渐加深,满负荷时机组有停止运行的风险。如果不能采取有效的措施控制煤中碱金属等的凝华,在沾污、结渣严重情况下水冷壁会受到严重腐蚀,甚至爆管,影响电厂经济、安全的运行。通过对模拟结果的分析,对炉膛燃烧器、二次风口布置等方面给出合理的建议,降低发生沾污情况的风险。
【图文】：

煤灰熔融性

含硫量只有0.28%，相对于其他煤种属于特低硫煤，发热量为20167.0褐煤，因此准东煤属于十分优良的动力煤种。点的高低直接影响准东煤沾污情况的严重与否，因此准确的测定灰熔点果非常重要。若按照 GBT/1574-2007 标准中的煤灰成分分析法在 815造成煤样中的 Na 挥发而使测量结果不准确。而采用 ASTM E1775-015℃条件下制灰，虽然能使 Na 的测量结果较为准确，但在进行灰成分测制灰更接近实际情况，因此试验采用两种制灰方法进行测量。用智能灰熔融测试仪对标准制灰与低温制灰两种灰样进行测试，在马样加热，先以 10℃/min 的速度分别加热到 300℃、500℃，然后保温速度将煤样加热到 575℃和 815℃，然后保持 2h，取出后进行冷却处样研磨并用糊精溶液将其调制成可塑的泥状，用模具挤压成型后进行试的结果绘制成曲线图，其中红色曲线代表低温制灰，蓝色曲线代表 2.1 所示：

柱状图,成分分析,煤样

中钠、钾等碱金属的赋存形态对其受热后的升华有很大的影响，不同度区间以及在受热后的变化不同，因此需了解准东煤中的各碱金属的属氧化物的含量会对灰熔点产生影响，并且会与烟气中某些成分发生生产低熔点的化合物，使沾污情况加重。矿区煤成分分析采用微波消解仪与等离子体发射光谱仪对煤成分进行分析研究。微波加热存在很大的不同，是通过微波产生的热量使煤样受热升温，然后量将密闭容器内的煤样与酸的混合物形成热对流，介质分子被交变磁的能量，使煤样在高速旋转时发生分裂，达到迅速消解煤样的目的。试验前用去离子水清洗，清洗之后进行干燥和编号。首先，称量 0.1g着加入 10ml 硝酸溶液，操作时尽量把样品和酸加入至消解罐底部以生。操作完成之后，把消解罐装罐并检查封口的严密性后，放入微波分析试验。利用电感耦合等离子体发射光谱仪对消解完成后的煤样进试结果绘制成柱状图，，如下 2.2 图所示：
【学位授予单位】：沈阳工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM621.2

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