循环流化床锅炉非设计燃料掺烧优化

发布时间：2017-07-15 18:05

  本文关键词：循环流化床锅炉非设计燃料掺烧优化

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【摘要】：由于燃料适应性广和低污染排放等特点,循环流化床锅炉成为目前商业化程度最好的清洁煤燃烧技术之一。但任何一台锅炉均有对应的设计燃料和最佳工艺控制参数,并不能保证其安全经济燃用所有品位的燃料。锅炉燃用非设计燃料不仅会导致工艺控制参数偏离原来合理的设计点,还会导致污染物排放的变化,因此,锅炉运行的经济性和安全性需要重新确认。对于掺烧燃料种类复杂、更换燃料频繁的锅炉,人工计算进行确认工作是非常困难的,而且不切实际。开发一种锅炉在燃用非设计燃料下的经济、安全评价系统对燃料采购和掺烧优化都具有十分重要的意义。本文以石化企业两台FW公司开发的410t/h的循环流化床锅炉为背景,结合该锅炉的相关设计参数和运行参数,建立起了脱硫数学模型、灰渣平衡模型、烟气模型、床层温度模型、传热计算模型等,开发一套实时指导燃料采购和掺烧优化的评价系统。该系统可以计算出满足能量和质量(灰渣)守恒约束条件的安全工艺条件,从而得到非设计燃料的最优掺烧比例和相应工艺参数的调整优化。本文通过对比锅炉设计数据和运行过程中实测数据来验证系统模型的可靠性。与锅炉设计参数对比结果表明,系统输出的17项主要参数,除床层温度较设计值偏低外,其他16项基本吻合;与两个测试机构提供的实测数据进行对比可以得出结论:(1)燃料评价优化系统具有较好的可靠性,具有实际应用价值。(2)剔除检测过程固有的偏差外,检测值和系统计算值吻合度较高。通过模型计算结果与设计数据和实测结果的高度吻合可以证明所建立的模型是稳定和可靠的。在此基础上对石化企业掺烧的石油焦与白土渣特性进行深入分析,结合系统计算结果与实际运行状况对掺烧石油焦和白土渣的机组提出了掺烧比例和工艺操作上的建议。
【关键词】：循环流化床锅炉 燃料 掺烧 系统 优化
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK229.66
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 课题研究背景和意义10-12
• 1.1.1 研究背景10
• 1.1.2 研究意义10-12
• 1.2 循环流化床锅炉的技术特点12-14
• 1.3 循环流化床锅炉发展概况14-17
• 1.3.1 国外发展概况14-16
• 1.3.2 国内发展概况16-17
• 1.4 循环流化床锅炉掺烧现状17-18
• 1.5 本文的研究目标和方案18-21
• 1.5.1 研究目标18-19
• 1.5.2 研究方案19
• 1.5.3 拟解决的关键问题19-21
• 第二章 茂名石化 410t/h紧凑型CFB锅炉概述21-28
• 2.1 锅炉整体布置和设计参数22-23
• 2.2 设计燃料特性23
• 2.3 CFB锅炉系统及管件部件介绍23-28
• 2.3.1 CFB锅炉系统23-24
• 2.3.2 对称箭头形风帽24-25
• 2.3.3 飞灰再循环系统25
• 2.3.4 紧凑型水冷分离器25-26
• 2.3.5 风水联合冷却冷渣器26-28
• 第三章 CFB锅炉燃料燃烧评价因素28-33
• 3.1 CFB锅炉燃烧理论分析28-29
• 3.1.1 燃烧区域28
• 3.1.2 燃烧过程28-29
• 3.2 燃料指标影响因素29-31
• 3.3 燃料价格影响因素31-33
• 第四章 燃料评价指标的优化33-46
• 4.1 燃料指标介绍33-34
• 4.2 CFB锅炉燃料评价系统开发流程34-41
• 4.2.1 评价系统开发原理34-36
• 4.2.2 评价系统应用范围36
• 4.2.3 系统应用可行性分析36-40
• 4.2.4 对比结果分析40-41
• 4.3 几种典型燃料评价应用介绍41-46
• 4.3.1 指定燃料优化采购41-43
• 4.3.2 不同燃料优化掺烧43
• 4.3.3 运行工况经济技术分析43-46
• 第五章 燃料评价优化常见问题及措施46-54
• 5.1 石油焦特性分析46-48
• 5.2 石油焦对炉膛结焦的影响分析48-50
• 5.3 白土渣特性分析50-51
• 5.4 白土渣对炉膛结焦的影响51-53
• 5.5 对掺烧石油焦和白土渣的建议53-54
• 第六章 结论54-55
• 参考文献55-59
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果59-60
• 致谢60-61
• 附件61

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本文编号：545061