首頁 > 富氧燃煤鍋爐設計研究及其技術經濟性分析 > 正文

富氧燃煤鍋爐設計研究及其技術經濟性分析

來源:0 2017/3/10 21:33:41

摘要:

東莞市中小企業公共服務平臺旨在為東莞市各類企業提供各類企業信息,技術升級,集中采購,政策申報以及企業新三板上市投融資鄧相關配套服務,旨在綜合各類企業數據,解決企業教育培訓,技術升級難題,降低企業庫存風險,優化產業供應鏈

富氧燃煤鍋爐設計研究及其技術經濟性分析

礦物燃料的大量使用所造成的地球溫室效應日益顯現。近年來在火力發電領域CO2的捕集、壓縮液化與封存技術的研究與工程示范已經成為一項非常重要的任務。富氧燃燒技術又稱O2/CO2燃燒技術,或者空氣分離/煙氣再循環技術,是一種既能直接捕集高濃度CO2,又能綜合控制燃煤污染物排放的新一代潔凈煤發電技術。

300MW燃煤鍋爐為研究對象,燃高水分、低硫褐煤,從能量平衡的角度對爐膛輻射、對流受熱面、尾部受熱面及制粉系統等方面進行了富氧燃燒鍋爐系統的概念設計,將空分制氧過程及CO2壓縮過程的系統能量進行了回收整合利用:建立了一種改進的寬帶關聯k模型對富氧燃燒方式下高濃度三原子混合氣體的輻射特性進行分析研究;通過數值模擬研究了初始氧濃度對NOx排放量及燃盡率的影響規律;從傳熱學的基本理論出發,研究了富氧燃燒方式下煙氣的對流傳熱特性;對富氧燃煤鍋爐系統的整體經濟性進行了分析,綜合考慮受熱面投資,提出了一項評價鍋爐對流受熱面經濟性的指標--單位傳熱量的總費用,分析了在不同煙氣流速下受熱面單位傳熱量總費用的變化規律,確定出富氧燃燒方式下鍋爐受熱面的合理布置方式。

30O2/70CO2混合氣氛下,爐膛輻射換熱量較空氣燃燒增加約7,其中,三原子氣體對輻射換熱的貢獻由24%左右增加至40%左右;對流換熱所占份額相對于空氣燃燒減少約9,鍋爐煙氣側的運行阻力大幅減小。隨著爐內壓力的逐漸升高,三原子氣體的輻射強度和發射率均增大,但增大的幅度逐漸減小。

富氧燃燒方式下,初始高濃度CO2的存在增加了CO形成的機會,還原氣氛的形成使得產生的NO被還原降解,30O2/70CO2工況下爐膛出口NO排放量為480mg/m3左右,較空氣氣氛降低約38%。

富氧燃燒方式下管壁表面換熱系數較空氣燃燒方式升高。隨著煙氣流速的增大,換熱器單位傳熱量的總費用先降低后增大;以單位傳熱量的總費用為目標函數對富氧燃燒方式下鍋爐受熱面進行優化設計后,鍋爐本體尺寸減小,部分過熱受熱面需移入爐膛上部;數值模擬結果顯示爐膛優化設計后,飛灰可燃物的含量較鍋爐原始尺寸在相同配風方式下的運行數據有所增大,但仍低于鍋爐原始尺寸在空氣燃燒方式下的運行數據。

在我國目前的市場經濟條件下,基于當前的煤價,富氧燃燒方式下的脫碳費用較MEA化學吸附法降低約80,若計及空分制氧及CO2壓縮過程的能量整合利用,則富氧燃燒電廠CO2脫除費用進一步降低約23%。


者:米翠麗

學科專業:動力工程及工程熱物理

授予學位:博士

學位授予單位:華北電力大學(北京)

導師姓名:閻維平

學位年度:2010

研究方向:

種:chi

分類號:TK222

關鍵詞:

機標分類號:

機標關鍵詞:富氧燃燒燃煤鍋爐設計研究氧燃燒方式鍋爐受熱面空氣燃燒總費用傳熱量煙氣流速爐膛輻射對流受熱面三原子高濃度整合利用運行數據原子氣體優化設計壓縮過程燃燒技術空分制氧

基金項目:


吉林时时连线走势