發(fā)布時間：2020-09-27 10:07

　　 “貧油、少氣、富煤”的資源稟賦決定了我國的能源結(jié)構(gòu)在未來相當(dāng)長的時間內(nèi)仍以煤炭消費為主。新疆準東地區(qū)煤炭資源儲量豐富且開采成本低,對我國能源發(fā)展有著重要的戰(zhàn)略意義。但準東煤中堿金屬含量過高導(dǎo)致其在燃用過程中存在嚴重的對流受熱面沾污問題,并給電站鍋爐運行帶來安全危害和經(jīng)濟損失,極大地限制了準東煤在電站鍋爐中的大規(guī)模使用。目前暫無從根本上解決準東煤對流受熱面沾污的技術(shù)手段,只能控制與緩解沾污。因此,研制100%純?nèi)紲蕱|煤的技術(shù)刻不容緩,也是提高準東煤的經(jīng)濟價值,推動準東地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展乃至整個新疆發(fā)展的重要課題。本文首先從理論上探討了準東煤沾污的機理和影響因素,并綜述了控制與緩解沾污的現(xiàn)有技術(shù)手段。其次在已有的研究成果上,結(jié)合循環(huán)流化床燃燒技術(shù)緩解沾污的優(yōu)勢及沾污對溫度的敏感特性,提出采用并聯(lián)流化床分級燃燒換熱的思路,通過降低循環(huán)流化床爐膛出口煙溫規(guī)避對流受熱面沾污的敏感溫度區(qū)間,以達到純?nèi)紲蕱|煤的目的。應(yīng)用這一思路,針對一臺75 t/h純?nèi)紲蕱|煤的并聯(lián)循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)方案進行了相關(guān)熱力計算,得到了實現(xiàn)純?nèi)紲蕱|煤時各并聯(lián)流化床之間的氣固流動特性。在一個自行設(shè)計建造的并聯(lián)循環(huán)流化床冷模試驗臺上,采用光纖氣固濃度和顆粒速度測量系統(tǒng),對這一并聯(lián)流化床之間的氣固流動特性及其影響因素進行了系統(tǒng)地試驗研究,獲得了設(shè)計開發(fā)一臺“純?nèi)紲蕱|煤并聯(lián)循環(huán)流化床燃燒系統(tǒng)”所需的關(guān)鍵氣固流動與控制參數(shù)。本文的創(chuàng)新點和主要研究成果是:首次提出了一種采用并聯(lián)流化床分級燃燒換熱技術(shù)的純?nèi)紲蕱|煤循環(huán)流化床燃燒技術(shù)方案,將常規(guī)循環(huán)流化床鍋爐沾污較為嚴重的尾部煙道高溫區(qū)受熱面布置于爐內(nèi),同時使?fàn)t膛出口煙溫低于沾污的敏感溫度區(qū)間,從而降低沾污傾向,以實現(xiàn)準東煤燃燒裝置的長期穩(wěn)定運行。針對“純?nèi)紲蕱|煤并聯(lián)循環(huán)流化床燃燒系統(tǒng)”技術(shù)方案所要求的氣固流動特性,自行搭建一套并聯(lián)循環(huán)流化床冷模試驗系統(tǒng),采用光纖氣固濃度及顆粒速度測量系統(tǒng),對該并聯(lián)流化床內(nèi)氣固流動特性尤其是床料溢流特性、爐內(nèi)空隙率沿爐膛高度的分布特性等對爐內(nèi)燃燒傳熱有直接影響的諸因素進行了冷模試驗研究及分析計算,完成了一系列冷模試驗研究,得到了主流化床流化風(fēng)速、溢流隔墻高度、主流化床靜止床料高度、“副流化床一”及“副流化床二”的流化風(fēng)速等對床料溢流特性的影響特性,驗證了技術(shù)方案在氣固流動及換熱平衡方面的可行性。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TQ534
【部分圖文】：

新疆作為我國五大綜合能源基地之一，尚未開發(fā)的煤炭資源儲量豐富，預(yù)測資源總量達 2.19 萬億噸，占中國預(yù)測煤炭資源總量的 40%[10]。新疆煤炭資源分布集中，主要分布在準格爾，吐哈，伊利三大盆地，大多為待開發(fā)整裝煤田，其中有百億噸儲量煤田 24 處，千億噸儲量煤田五處，大于 3000 億噸儲量的煤田 3 處。豐富的煤炭資源儲量使新疆成為目前全國能源界的焦點，隨著我國中部和東部的老煤炭基地資源的逐漸枯竭，新疆煤炭資源作為我國能源接續(xù)，將具有不可替代的重要地位。新疆最適宜開發(fā)的準東煤田預(yù)測儲量高達 3900 億噸[11]，占整個新疆煤炭儲量 18%左右，目前累計探明儲量達 2136 億噸，是目前全國范圍內(nèi)儲量最大的整裝煤田，含煤 1-4 層，煤層質(zhì)地穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，大部分為露天煤，其分布及現(xiàn)場開采情況如圖 1.3、1.4 所示。相關(guān)勘探研究發(fā)現(xiàn)，準東煤作為一種天然潔凈煤，其熱值高，灰、氮、硫等含量非常少，屬于低或特低的范圍，是一種低污染，低排放的動力用煤，無論是發(fā)電單位還是化工行業(yè)都是很好的選擇，能夠大幅度降低燃用過程中的經(jīng)濟成本。

新疆作為我國五大綜合能源基地之一，尚未開發(fā)的煤炭資源儲量豐富，預(yù)測資源總量達 2.19 萬億噸，占中國預(yù)測煤炭資源總量的 40%[10]。新疆煤炭資源分布集中，主要分布在準格爾，吐哈，伊利三大盆地，大多為待開發(fā)整裝煤田，其中有百億噸儲量煤田 24 處，千億噸儲量煤田五處，大于 3000 億噸儲量的煤田 3 處。豐富的煤炭資源儲量使新疆成為目前全國能源界的焦點，隨著我國中部和東部的老煤炭基地資源的逐漸枯竭，新疆煤炭資源作為我國能源接續(xù)，將具有不可替代的重要地位。新疆最適宜開發(fā)的準東煤田預(yù)測儲量高達 3900 億噸[11]，占整個新疆煤炭儲量 18%左右，目前累計探明儲量達 2136 億噸，是目前全國范圍內(nèi)儲量最大的整裝煤田，含煤 1-4 層，煤層質(zhì)地穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，大部分為露天煤，其分布及現(xiàn)場開采情況如圖 1.3、1.4 所示。相關(guān)勘探研究發(fā)現(xiàn)，準東煤作為一種天然潔凈煤，其熱值高，灰、氮、硫等含量非常少，屬于低或特低的范圍，是一種低污染，低排放的動力用煤，無論是發(fā)電單位還是化工行業(yè)都是很好的選擇，能夠大幅度降低燃用過程中的經(jīng)濟成本。

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 受新疆特殊的地理位置、經(jīng)濟條件、大規(guī)模外送，嚴重阻礙了準東煤炭基地的自然地理環(huán)境，準東煤中堿金屬的含量總體煤，部分礦區(qū)產(chǎn)煤甚至高達 10%以上[12]。焦性、高沾污性，極大地限制了準東煤在電目前，國內(nèi)多處電廠摻燒準東煤時，等區(qū)域均出現(xiàn)了不同程度的結(jié)渣沾污問題爆管，被迫停爐，嚴重影響機組的安全正常

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本文編號：2827736