濟(jì)南電爐 方快鍋爐抓住時(shí)代發(fā)展機(jī)遇

導(dǎo)讀：

企業(yè)清潔鍋爐實(shí)驗(yàn)室具備國(guó)際尖端水平的燃燒控制手段，提供了管道傳熱，清潔燃燒等基礎(chǔ)學(xué)科研究的高科技平臺(tái)；公司分別和清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、鄭州大學(xué)在產(chǎn)學(xué)研對(duì)接上取得了豐碩成果，院士工作站的建立也將加速推動(dòng)在研項(xiàng)目研發(fā)進(jìn)度。合作共建院士工作，是方快在創(chuàng)新領(lǐng)域和專家學(xué)者的所做的嶄新嘗試。陳院士在傳熱領(lǐng)域所

企業(yè)清潔鍋爐實(shí)驗(yàn)室具備國(guó)際尖端水平的燃燒控制手段，提供了管道傳熱

企業(yè)清潔濟(jì)南電爐實(shí)驗(yàn)室具備國(guó)際尖端水平的燃燒控制手段，提供了管道傳熱，清潔燃燒等基礎(chǔ)學(xué)科研究的高科技平臺(tái)；公司分別和清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、鄭州大學(xué)在產(chǎn)學(xué)研對(duì)接上取得了豐碩成果，院士工作站的建立也將加速推動(dòng)在研項(xiàng)目研發(fā)進(jìn)度。合作共建院士工作，是方快在創(chuàng)新領(lǐng)域和專家學(xué)者的所做的嶄新嘗試。陳院士在傳熱領(lǐng)域所掌握的國(guó)際尖端技術(shù)，將會(huì)助力方快鍋爐產(chǎn)品在低氮排放和熱效率層面的有效整合，使得深耕于清潔燃燒領(lǐng)域二十年的方快公司又一次迎來(lái)技術(shù)突破發(fā)展契機(jī)，使得集團(tuán)在鍋爐行業(yè)的技術(shù)話語(yǔ)權(quán)能夠得到長(zhǎng)期的穩(wěn)定。

鍋爐尾部受熱面（省煤器、空氣預(yù)熱器）的硫酸腐蝕，因?yàn)槲膊渴軣崦鎱^(qū)哉的煙

濟(jì)南電爐尾部受熱面（省煤器、空氣預(yù)熱器）的硫酸腐蝕，因?yàn)槲膊渴軣崦鎱^(qū)哉的煙氣和管壁溫度較低，所以稱為低溫腐蝕。燃料中的硫燃燒生成二氧化硫（S+O2→SO2），二氧化硫在催化劑的作用下進(jìn)一步氧化生成三氧化硫（2SO2+O2→2SO3），SO3與煙氣中的水蒸氣生成硫酸蒸氣。硫酸蒸氣的存在使煙氣的露點(diǎn)顯著升高。例如，燃油爐煙氣中的水蒸氣分壓力約為0.008-0.014Mpa，相應(yīng)的熱力學(xué)露點(diǎn)為41-52℃，如煙氣中的硫酸蒸氣濃度為10%時(shí)，露點(diǎn)升高至190℃。預(yù)熱器管壁溫度與煙氣及空氣的流速和溫度有關(guān)，約等于煙氣與空氣的平均溫度。由于空氣預(yù)熱器下部空氣的溫度較低，預(yù)熱器下部的煙氣溫度不高，壁溫常低于煙氣露點(diǎn)。硫酸蒸氣會(huì)凝結(jié)在預(yù)熱器受熱面上，造成了硫酸腐蝕。2、過(guò)量空氣系數(shù)的原因

新疆準(zhǔn)東煤作為一種可開(kāi)發(fā)利用前景廣闊的高堿金屬煤種,

新疆準(zhǔn)東煤作為一種可開(kāi)發(fā)利用前景廣闊的高堿金屬煤種,易沾污結(jié)渣特性極大限制了其高效利用.前人大量研究了準(zhǔn)東煤在常規(guī)氣氛下的燃燒特性,但鮮見(jiàn)其在富氧氣氛下的燃燒和傳熱特性研究.為了研究富氧氣氛下燃用準(zhǔn)東煤對(duì)堿金屬釋放及換熱器傳熱性能的影響,運(yùn)用化工流程分析軟件AspenPlus建立空氣和富氧氣氛下準(zhǔn)東煤燃燒工藝流程模型并進(jìn)行反應(yīng)模擬.通過(guò)控制氧燃比恒定并調(diào)節(jié)O2/CO2配比進(jìn)行變工況分析,使準(zhǔn)東煤燃燒絕熱火焰溫度與空氣氣氛下較為接近,對(duì)應(yīng)工況下濟(jì)南電爐內(nèi)具有相似的溫度分布.借助吉布斯反應(yīng)器模擬得出反應(yīng)物系在滿足相平衡和化學(xué)平衡的條件下所得產(chǎn)物組分及狀態(tài)參數(shù)、Na元素的賦存與轉(zhuǎn)化規(guī)律,為預(yù)測(cè)Na元素釋放形式提供參考.由于富氧燃燒煙氣富含高濃度CO2且水蒸氣含量增加,富氧燃燒方式下燃煤煙氣的傳熱特性將發(fā)生顯著差異.運(yùn)用帶有Boston-Mathiasα函數(shù)的Peng-Robinson立方狀態(tài)方程(PR-BM物性方法)對(duì)準(zhǔn)東煤在空氣和富氧氣氛下燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行物性估算,對(duì)比分析不同氣氛下煙氣密度、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、黏度隨溫度的變化規(guī)律,為分析空氣及富氧氣氛下準(zhǔn)東煤燃燒煙氣的對(duì)流傳熱特性差異提供更為準(zhǔn)確的參數(shù).采用外掠管束強(qiáng)制對(duì)流傳熱修正計(jì)算方法分析了不同燃燒氣氛下鍋爐煙道內(nèi)各對(duì)流受熱面的傳熱性能.并采用CFD軟件對(duì)一束高溫再熱器管屏進(jìn)行“煙氣-管壁-蒸汽”流固耦合傳熱數(shù)值模擬,對(duì)比空氣及富氧氣氛下燃煤煙氣物性參數(shù)對(duì)換熱器傳熱系數(shù)的影響.結(jié)果表明:40％O2/60％CO2氣氛下,Na元素釋放規(guī)律與21％O2/79％N2基本一致.隨著煙溫的降低,Na存在形式逐漸由NaCl和NaOH向Na2SO4轉(zhuǎn)變.但煙氣再循環(huán)的富集作用會(huì)加劇準(zhǔn)東煤灰沾污結(jié)渣.由于富氧燃煤煙氣中三原子氣體濃度增加,物性參數(shù)發(fā)生變化使得對(duì)流傳熱性能增強(qiáng),各對(duì)流受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為常規(guī)工況的1.24～1.27倍.在換熱器結(jié)構(gòu)和煙氣及蒸汽入口流速、溫度相同時(shí),富氧工況下再熱器各管圈對(duì)流傳熱系數(shù)較常規(guī)工況增加約21.43W/(m2·K),出口蒸汽平均溫度提高約11.32K。

根據(jù)用戶對(duì)濟(jì)南電爐保養(yǎng)程度來(lái)判斷，一部分鍋爐由于使用年限較長(zhǎng)，手孔及人孔出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，使水源流失，造成缺水。3.工作量大，蒸汽會(huì)不斷往外排出，導(dǎo)致缺水

濟(jì)南電爐過(guò)熱器管泄漏割除后，為什么附近的過(guò)熱器管易超溫？鍋爐過(guò)熱器管焊口泄漏或過(guò)熱器管因過(guò)熱損壞泄漏，除特殊情況外，由于無(wú)法補(bǔ)焊或整根更換工作量很大，通常都采取將損壞的過(guò)熱器管兩頭割斷封死的處理方法。損壞的過(guò)熱器管由于沒(méi)有蒸汽冷卻，很快就會(huì)因嚴(yán)重過(guò)熱而斷裂脫落，這樣在相鄰的兩根過(guò)熱器管排之間形成了一個(gè)流通截面較大的所謂“煙氣走廊”。煙氣走廊的流動(dòng)阻力較小，煙氣流速較高，使煙氣側(cè)的對(duì)流放熱系數(shù)提高；煙氣走廊的存在使煙氣輻射層厚度增加，輻射放熱系數(shù)提高。由于過(guò)熱器管傳熱的主要熱阻在煙氣側(cè)，所以煙氣側(cè)放熱系數(shù)的提高必然使煙氣走廊兩側(cè)的過(guò)熱器管吸熱量增加。過(guò)熱器管吸熱量的增加，不但使汽溫升高而且管壁與蒸汽的溫差增大，使得煙氣走廊兩側(cè)的過(guò)熱器管壁溫度明顯升高。

結(jié)論：

企業(yè)清潔鍋爐實(shí)驗(yàn)室具備國(guó)際尖端水平的燃燒控制手段，提供了管道傳熱，清潔燃燒等基礎(chǔ)學(xué)科研究的高科技平臺(tái)；公司分別和清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、鄭州大學(xué)在產(chǎn)學(xué)研對(duì)接上取得了豐碩成果，院士工作站的建立也將加速推動(dòng)在研項(xiàng)目研發(fā)進(jìn)度。鍋爐尾部受熱面（省煤器、空氣預(yù)熱器）的硫酸腐蝕，因?yàn)槲膊渴軣崦鎱^(qū)哉的煙氣和管壁溫度較低，所以稱為低溫腐蝕。新疆準(zhǔn)東煤作為一種可開(kāi)發(fā)利用前景廣闊的高堿金屬煤種,易沾污結(jié)渣特性極大限制了其高效利用.前人大量研究了準(zhǔn)東煤在常規(guī)氣氛下的燃燒特性,但鮮見(jiàn)其在富氧氣氛下的燃燒和傳熱特性研究.為了研究富氧氣氛下燃用準(zhǔn)東煤對(duì)堿金屬釋放及換熱器傳熱性能的影響,運(yùn)用化工流程分析軟件AspenPlus建立空氣和富氧氣氛下準(zhǔn)東煤燃燒工藝流程模型并進(jìn)行反應(yīng)模擬.通過(guò)控制氧燃比恒定并調(diào)節(jié)O2/CO2配比進(jìn)行變工況分析,使準(zhǔn)東煤燃燒絕熱火焰溫度與空氣氣氛下較為接近,對(duì)應(yīng)工況下鍋爐內(nèi)具有相似的溫度分布.借助吉布斯反應(yīng)器模擬得出反應(yīng)物系在滿足相平衡和化學(xué)平衡的條件下所得產(chǎn)物組分及狀態(tài)參數(shù)、Na元素的賦存與轉(zhuǎn)化規(guī)律,為預(yù)測(cè)Na元素釋放形式提供參考.由于富氧燃燒煙氣富含高濃度CO2且水蒸氣含量增加,富氧燃燒方式下燃煤煙氣的傳熱特性將發(fā)生顯著差異.運(yùn)用帶有Boston-Mathiasα函數(shù)的Peng-Robinson立方狀態(tài)方程(PR-BM物性方法)對(duì)準(zhǔn)東煤在空氣和富氧氣氛下燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行物性估算,對(duì)比分析不同氣氛下煙氣密度、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、黏度隨溫度的變化規(guī)律,為分析空氣及富氧氣氛下準(zhǔn)東煤燃燒煙氣的對(duì)流傳熱特性差異提供更為準(zhǔn)確的參數(shù).采用外掠管束強(qiáng)制對(duì)流傳熱修正計(jì)算方法分析了不同燃燒氣氛下鍋爐煙道內(nèi)各對(duì)流受熱面的傳熱性能.并采用CFD軟件對(duì)一束高溫再熱器管屏進(jìn)行“煙氣-管壁-蒸汽”流固耦合傳熱數(shù)值模擬,對(duì)比空氣及富氧氣氛下燃煤煙氣物性參數(shù)對(duì)換熱器傳熱系數(shù)的影響.結(jié)果表明:40％O2/60％CO2氣氛下,Na元素釋放規(guī)律與21％O2/79％N2基本一致.隨著煙溫的降低,Na存在形式逐漸由NaCl和NaOH向Na2SO4轉(zhuǎn)變.但煙氣再循環(huán)的富集作用會(huì)加劇準(zhǔn)東煤灰沾污結(jié)渣.由于富氧燃煤煙氣中三原子氣體濃度增加,物性參數(shù)發(fā)生變化使得對(duì)流傳熱性能增強(qiáng),各對(duì)流受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為常規(guī)工況的1.24～1.27倍.在換熱器結(jié)構(gòu)和煙氣及蒸汽入口流速、溫度相同時(shí),富氧工況下再熱器各管圈對(duì)流傳熱系數(shù)較常規(guī)工況增加約21.43W/(m2·K),出口蒸汽平均溫度提高約11.32K。根據(jù)用戶對(duì)鍋爐保養(yǎng)程度來(lái)判斷，一部分鍋爐由于使用年限較長(zhǎng)，手孔及人孔出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，使水源流失，造成缺水。