气流床气化过程产生的煤气化细渣(gasification fine slag,GFS)含碳量较高,已有的资源化利用均包含脱碳处理过程,而循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)燃烧技术具有良好的燃料适应性,但业内普遍认为在煤气化细渣(以下简称气化细...气流床气化过程产生的煤气化细渣(gasification fine slag,GFS)含碳量较高,已有的资源化利用均包含脱碳处理过程,而循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)燃烧技术具有良好的燃料适应性,但业内普遍认为在煤气化细渣(以下简称气化细渣)形成的过程中,残碳被包裹在熔融玻璃体内,因而在CFB燃烧温度(约900℃)下,很难燃尽。为了探寻CFB锅炉高效燃尽气流床气化细渣的可行性,先后研究了细渣中碳与灰的赋存形态、碳反应活性及其在流化床条件下的燃烧特性。扫描电镜分析结果及细渣破碎前后烧失试验对比结果,揭示了多孔残碳颗粒同灰颗粒分离的微观形貌,且研磨前后细渣失重之差仅为2.86%,进而明确了气化细渣中的残碳主要存在于熔融无机物之外,即“灰炭分离”赋存形态;热重分析(thermogravimetric analysis,TGA)及马弗炉中的燃尽试验证明了在CFB中温燃烧条件下可以实现气化细渣的燃尽。由于气化细渣属于Geldart分类法中的A类粒子,采用传统CFB的常用流化风速无法为其提供足够的系统停留时间,故无法实现细粒度气化细渣在CFB炉中的高效燃烧。根据快速流态化图谱,提出了纯燃气化细渣的低气速细粒子快速流态化(low velocity fine particle fast fluidization,LFFF)‒CFB燃烧技术,选择远低于常规流化风速、稍大于转变速度Utr的流化速度,可显著提高气化细渣在系统内的停留时间;利用一维CFB燃烧模型,对气化细渣在低流化气速下的流动特性及CFB锅炉温度分布进行预测分析。最后,提出了纯燃气化细渣的LFFF燃烧技术,设计了年处理24万t气流床气化细渣的75 t/h CFB锅炉方案。展开更多
文摘为掌握大型循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉外置换热器(fluidized bed heat exchanger,FBHE)的运行特性,在2台实际运行的300MW CFB锅炉上进行了运行特性测试研究,包括FBHE对CFB锅炉床温、汽温的调节及其传热特性的研究。结果表明:带FBHE的CFB锅炉炉膛温度沿炉膛高度分布比较均匀,且在60%锅炉最大连续蒸发量(boiler maximum continue rate,BMCR)以上运行时床温无明显变化,而无FBHE的CFB锅炉床温随负荷变化明显,炉膛温度沿炉膛高度差别较大,且随着锅炉负荷的降低,差别更明显;锥型阀的开度随锅炉负荷的增加而增大;在负荷不变的情况下,过热器的喷水量和再热器的吸热量随床温的升高递减,但减少幅度较小;不同负荷下FBHE内不同受热面的传热系数不同,其值均随负荷的增加单调增大。
文摘气流床气化过程产生的煤气化细渣(gasification fine slag,GFS)含碳量较高,已有的资源化利用均包含脱碳处理过程,而循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)燃烧技术具有良好的燃料适应性,但业内普遍认为在煤气化细渣(以下简称气化细渣)形成的过程中,残碳被包裹在熔融玻璃体内,因而在CFB燃烧温度(约900℃)下,很难燃尽。为了探寻CFB锅炉高效燃尽气流床气化细渣的可行性,先后研究了细渣中碳与灰的赋存形态、碳反应活性及其在流化床条件下的燃烧特性。扫描电镜分析结果及细渣破碎前后烧失试验对比结果,揭示了多孔残碳颗粒同灰颗粒分离的微观形貌,且研磨前后细渣失重之差仅为2.86%,进而明确了气化细渣中的残碳主要存在于熔融无机物之外,即“灰炭分离”赋存形态;热重分析(thermogravimetric analysis,TGA)及马弗炉中的燃尽试验证明了在CFB中温燃烧条件下可以实现气化细渣的燃尽。由于气化细渣属于Geldart分类法中的A类粒子,采用传统CFB的常用流化风速无法为其提供足够的系统停留时间,故无法实现细粒度气化细渣在CFB炉中的高效燃烧。根据快速流态化图谱,提出了纯燃气化细渣的低气速细粒子快速流态化(low velocity fine particle fast fluidization,LFFF)‒CFB燃烧技术,选择远低于常规流化风速、稍大于转变速度Utr的流化速度,可显著提高气化细渣在系统内的停留时间;利用一维CFB燃烧模型,对气化细渣在低流化气速下的流动特性及CFB锅炉温度分布进行预测分析。最后,提出了纯燃气化细渣的LFFF燃烧技术,设计了年处理24万t气流床气化细渣的75 t/h CFB锅炉方案。
