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2021-KJ-2-009生活垃圾焚烧发电锅炉过热器优化运行与防腐关键技术研究
日期:2021年12月27日    来源: 中国腐蚀与防护学会     分享:
获奖项目编号:2021-KJ-2-009
获奖项目名称:生活垃圾焚烧发电锅炉过热器优化运行与防腐关键技术研究
第一完成单位:广州特种承压设备检测研究院
项目联系人:李茂东
联系人电话:13312854211
联系人邮箱:2453962572@qq.com
项目简介:

       垃圾焚烧发电锅炉因入炉垃圾成分的复杂性、炉膛高温烟气氛围多样性等因素,锅炉过热器等高温受热面积灰、结焦、磨损、腐蚀等问题日益突出,严重影响锅炉安全稳定运行。项目针对城市生活垃圾焚烧发电锅炉过热器腐蚀导致频繁管等故障影响锅炉运行的问题,采用实验研究、数值模拟与现场调整试验相结合的方法开展了过热器优化运行与防腐关键技术展开研究,分析了过热器腐蚀规律和积灰多因素耦合特性,提出了预防过热器运行腐蚀的优化联动调整防腐关键技术,达到减缓过热器腐蚀、延长寿命目的。

主要研究内容:

       1、垃圾焚烧锅炉过热器优化吹灰综合评判技术
       (1)采用气固双向耦合模型,运行FLUENT数值模拟软件对吹灰射流流场、颗粒的碰撞特性及管壁的磨损分布进行数值模拟研究;
       (2)基于人工神经网络的过热器污染监测非机理模型技术,针对过热器积灰结渣受垃圾成分、锅炉负荷、配风状况、炉膛出口烟温等耦合因素的影响,采用具有自学习能力的智能人工神经网络方法对各影响因素进行解耦,实现过热器积灰污染程度的非机理模型预测;
       (3)基于吹灰成本和收益的吹灰多层次模糊综合评判策略,采用模糊数学理论对成本收益进行两层模糊评判,确定吹灰启动迫切等级。
       2、基于垃圾入炉成分的焚烧锅炉燃烧优化联动调整技术
       (1)依据垃圾入炉成分与热值,获取不同机组负荷下过热器高温腐蚀节点温度区间;
       (2)进行垃圾焚烧锅炉燃烧优化调整试验,探寻垃圾组分、配风比例、炉膛出口含氧量、燃烬风等最佳运行参数,达到优化过热器局部温度场和降低过热器局部酸性气氛的目标;
       (3)建立入炉垃圾成分与焚烧锅炉燃烧优化联动调整技术,保证焚烧锅炉运行安全性和经济性的同时实现优化过热器温度场与酸性气体浓度场的目标。

研究成果:

       项目申请国家发明专利6件(其中授权3件),授权实用新型专利2件;发表论文8篇(其中SCI收录2篇);研制国家标准2项。项目成果经广东省特种设备行业协会鉴定:项目成果达到国际领先水平。

成果应用情况

       项目研究成果经广州永兴环保能源有限公司等垃圾焚烧发电锅炉用户应用,与未应用前相对比,显著降低了过热器爆管频率,延长了过热器运行寿命50%以上,有效提高了垃圾焚烧发电锅炉的安全经济运行水平。成果经垃圾焚烧锅炉维修改造单位在广东地区垃圾焚烧锅炉上推广使用,经济效益显著。


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