负荷改变对煤粉锅炉燃烧产物中汞的分布特征影
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发布时间:2018-09-18
时间:2015-06-03 来源:中国锅炉网 作者:[db:作者] 浏览次数:8
负荷改变对煤粉锅炉燃烧产物中汞的分布特征影响研究朱珍锦薛来谈仪张长鲁李永光章德龙王启杰潘丽华柯建新21.上海电力学院动力工程系,上海200090;2.华东电力试验研究院,上海200433300以坭250以坭和200以坭时的煤渣底灰飞灰取样后,通过对锅炉负荷改变时煤和燃烧产物中汞的含量进行定量测量,进行了煤在不同锅炉负荷下燃烧时汞的分布特征和富集特性的研究和探讨。
773文献标识码人1引言美国伊利诺斯州Springfield市火力发电厂上空300爪处,汞的浓度为0.56.9,爪3,20个样品平均值为631.而干净大气中汞的背景值仅为5ngm3,可,火力发电锅炉燃煤的影响会使大气中汞的浓度大大增加。因此,开展煤在电厂锅炉燃烧时汞污染物的生成排放和控制研究对于保护基金项目1999年上海市青年科技启明星计划资助项目生态环境促进国民经济可持续发展有积极意义。
目前,美国WinstonChow已对煤中汞的赋存形Laudal已开展烟气组分对汞的生成特性影响研究3;MengDawnCheng提出用激光诱发等离子区来对细粒子中的汞进行实时监测4.加拿大Ed证30以81利用质量平衡方法来研究煤燃烧时微量元素的排放特性5.其它国家的相关研究也已开展69.
然而,关于煤在大型电厂锅炉负荷改变时燃烧产物中汞的分布特征富集特性等的研究并未多。
125012001下的煤渣底灰飞灰进行取样后,通过对煤样灰样渣样中的汞进行定量测量,获得煤在不同锅炉负荷下燃烧时燃烧产物中汞分布的变化趋势,并对变负荷时汞的富集特性进行研究和探讨。
2样品米集轮机发电机组配套的亚临界次上升次混合中间再热口,型单炉膛燃煤直流锅炉。锅炉型号为301025170.5540540,燃用山西贫煤。煤粉细度心0=12.81穴200=1.2煤的元素分析和工业ing时停用。锅炉负荷为20012501和3001量的变化4.
锅炉变负荷时煤和燃烧产物采样的大致过程为首先清空残留物;其次,待锅炉负荷稳定51后,测出其燃烧参数;同时在相应位置进行采样。
炉前煤的取样由输煤皮带上的采煤样机完成;采样和制样后,最终获得51煤样备用。炉膛底渣采集时,在考虑渣块大小比例和外观颜色后,用采样勺在刮板捞渣机上捞取0.51渣样装入采样瓶中;渣样的采集点1.底灰的采样点是在如台电除尘有双室3电场,因此,本文用飞灰取样器对3燃烧条件该炉单角燃烧器共有煤粉喷口6只。与次风相间布置的次风包括燃烧器最下层的底部风3层偏置风2层中间次风和上部2层燃烬风。
次风从布置在锅炉前后墙上及角燃烬风喷口上部进入炉膛。燃烧器最下面的底部次风喷口标高为16.952瓜,最上部燃烬风喷口标高为25.044瓜。为了解锅炉负荷改变时煤在炉膛内的燃烧状况首先对锅炉负荷分别为300125012001工况下炉膛内的热力特性进行实验研究。
3.1炉膛温度温度测点选取3个,分别位于标高21以25m和34.8以处的前墙右侧看火孔。温度测量采用界,2201型光学高温计。
不同锅炉负荷不同测点高度下炉内气流温度变化3.可燃烧器区标高21以和25以的测点炉内温度较高;而燃烧区上部炉膛标高34.8m的测点温度略低。当锅炉负荷降低时,不同高度下降低幅度比炉膛燃烧区温度的降低幅度要大。
3.2风量变负荷运行时次风喷口风速在负荷小于90只时均为22.5爪8,在负荷为90只至100MCR时次风速是从22.5ms至25mA间线性递增。次风喷口在变负荷调节时,风门档板开度根据风箱和炉膛的压差来调节,此压差值与各层给粉量之间有特定关系。起冷却作用的前后墙次风直运行,而其余次风在负荷小于50,只下,炉内气流次风次风燃烬风次风总风负荷下炉前煤中汞的含量致,均为0.133.可时炉底渣样中汞的含量对应为0.044化0.008,你0未检测到,下同。显然,这3个负荷下渣中汞的含量不仅十分微量,而且,随3.3燃煤量和过量空气系数给粉量与燃烧器组负荷呈线性关系。锅炉负荷为20012501和3001下锅炉燃煤量的变化5.即,随着锅炉负荷降低,燃煤量减小。
由于变负荷运行时空气量的降低幅度小于给粉量的降低幅度,因此,6的变负荷下炉内过量空气系数变化明,随着锅炉负荷的降低,过量空气系数4汞的测量以,5为催化剂,用只吡3出3,4分解试样,使试样中的汞转化为价汞离子,再将汞离子还原为汞原子蒸汽,用301型测汞仪测定试样中汞的含量。
5结果分析着锅炉负荷的降低,渣中汞的含量减少。可以说,煤经过炉膛内高温燃烧后,所生成的渣中汞的含量很低。
下省煤器左右两侧底灰中汞的含量分别为右侧NDND.因此,随着锅炉负荷的降低,省煤器两侧底灰中汞的含量均相应减少;且右侧底灰中汞的含量都高于对应负荷下左侧底灰中汞的含量。同时,3个锅炉负荷下,省煤器底灰中汞的含量均低于炉前煤以及炉底渣中汞的含量。由于地壳中汞的平均含量为0.06,因此,从温度较高处的省煤器底部将底灰排出时,底灰所含的汞不会对环境造成明显影响。
锅炉负荷相同时,不同电场采集的飞灰中汞的含量不致;锅炉负荷不同时,相同电场采集的飞灰中汞的含量也不致。由于所捕捉的飞灰灰样在电场电场电场中的粒径越来越小,因此,飞灰中汞的含量随着灰粒粒径的减少而增大。艮口,灰粒越细,灰粒中汞的含量越高。
定义飞灰中汞的富集因子飞灰中汞的含量2汞2飞灰煤中汞的含量,汞4煤因此,不同锅炉负荷不同飞灰粒径下汞的富集因子变化如1.
负荷电场电场电场叫可随着飞灰粒径的减小飞灰子在增大;随着锅炉负荷的降低,飞灰中汞的富集因子总体上在减小。然而,锅炉负荷降低时,飞灰中汞虽然省煤器底灰粒径比电除尘飞灰粒径略大,但底灰中汞的含量比飞灰在3个电场中汞的含量小1个量级,且在锅炉的3个负荷下的测量结果都证实了这点。因此,本文认为这是由于省煤器底部较高的温度使汞仍呈气态,而电除尘处较低的温度使汞凝结而吸附在飞灰面上。由于飞灰粒径越细,其比面积越大,且在炉内悬浮时间越长,因而汞在细小灰粒上的相对沉积量越大。同时可以认为,该锅炉含汞物质的凝结温度介于省煤器和电除尘内气体温度之间。
从燃煤电厂锅炉烟囱中排放的汞污染物随着人类呼吸皮肤吸收及食物的摄入,将直接影响人类的中枢神经系统。锅炉烟囱中排放的汞污染物不仅包括烟气夹带的细灰粒中富集的汞污染物,而且包含烟气中汞的污染物。由于本文目前尚未能直接对电厂锅炉烟气中汞污染物的含量进行准确测量,因此,本文借助于质量平衡方法来进行关于变负荷烟气中汞含量的辅助分析。
由于大型电厂锅炉中炉膛底渣与炉膛出口飞灰电除尘飞灰中各电场飞灰的比例很难有准确数据,为了能定性反映些变化趋势,在参考些经验值,按炉渣占10炉膛出口飞灰占90来分配原煤带入锅炉中的灰分;②考虑到电除尘效率为99左右,按省煤器底灰占20电除尘飞灰占79烟囱飞灰占1来分配炉膛出口飞灰;且按电除尘电场占50电场占20电场9来分配电除尘79的飞灰,由于本文未获得烟囱飞灰中汞的含量,鉴于烟囱中飞灰的绝对量较小,在此,近似用电除尘电场飞灰中汞的含量来代替不应引起太大误差。,由于实际锅炉不同负荷下的情形更为复杂,在此,本文认为3个锅炉负荷下煤燃烧产物炉渣底灰飞灰间的分配比例与上述致。据此不同锅炉负荷下烟气中汞含量的计算过程和结果2.2不同锅炉负荷下煤及燃烧产物中汞的总量计算及结果Tab2Mercuryquantitiesincoal计算公式说明单位燃煤量B进入炉膛汞的总量G=CXB 1邑煤完全燃烧所需要的厂=0.088过量空气系数1邑煤完全燃烧产生的烟气质量炉渣中汞的量省煤器底灰中汞的量飞灰中汞电除尘电场电除尘电场电除尘电场烟囱飞灰烟气中汞的量G囱气
=GGlG灰丈G.
G囱灰烟气中汞的浓度,囱气=6囱气占,16渣=召父17100,10父,灰=占,7100,90,20,灰电场=BX,C电场6电场=召父。7现场测量煤为煤中汞含量,下同邑气煤因此,可定性认为,随锅炉负荷的降低使锅炉燃烧产物中汞的绝对量都在降低。如将不同锅炉负荷下燃烧产物渣灰气中汞量的分配用8来,显然,煤在锅炉燃烧后形成的燃烧产物中,烟气中的汞占有相当比重,而渣中汞的量极微。由于电除尘效率非常高,飞灰中的汞能够有效的被捕捉,且随着锅炉负荷的降低,虽然烟气中汞的总量在下降,汞的份额却在增加。因此,切实加强随烟气排放的汞的控制具有重要工程意义。
6结论大型电厂锅炉炉内的高温燃烧使煤中的
汞在燃烧产物中重新分配。底渣和底灰中汞的含量很低;而飞灰中汞的含量较大,且存在随着粒径减小而动模试验和瓦丁,仿真试验明,利用测量阻抗的变化能够正确区分励磁涌流和故障电流,保护王维俭WmlgWeijian.电气主设备继电保护原理与应用Pro宗洪良,男,硕士,从事电力系统继电保护的研究和开发工作;金华烽,男,博士,从事电力系统继电保护的研究和开发工作。
责任编辑喻银凤上接第90页continuedfrompage90增大的富集现象。
锅炉负荷的降低不仅使燃烧产物炉渣底灰飞灰中汞的排放总量降低,而且使这些燃烧产物中汞的含量也减少。
锅炉负荷的降低使飞灰富集因子减小,且飞灰富集因子的减小幅度随着粒径的减小而增大。
在锅炉燃烧产物中,烟气中的汞占有相当大的份额。随着锅炉负荷的降低,烟气中汞的排放总量在降低,烟气中汞的浓度略有下降。
陈乐恬,等ChenLetian,etal.大气环境中汞的形态及其分布朱珍锦1968,男,博士,副教授,从事电厂锅炉炉内气固多相流动特性试验研究和数值模拟高效低污染煤燃烧技术模化理论等