新型高效洁净锅炉技术 (20)09.06.14课件

1、新型高效洁净锅炉技术新型高效洁净锅炉技术 v高效、洁净锅炉的基本知识高效、洁净锅炉的基本知识在高效洁净技术不断发展的十几年内，国内外均开发在高效洁净技术不断发展的十几年内，国内外均开发了许多产品和成套技术。有先进的选煤技术、水煤浆了许多产品和成套技术。有先进的选煤技术、水煤浆技术、煤炭气化、煤炭液化技术、增压循环流化床、技术、煤炭气化、煤炭液化技术、增压循环流化床、整体煤气化联合循环等技术，有各种处理水平的烟气整体煤气化联合循环等技术，有各种处理水平的烟气净化技术及粉煤灰综合利用技术等。综合考虑我国现净化技术及粉煤灰综合利用技术等。综合考虑我国现状，煤粉高效洁净燃烧及烟气净化技术在近期应有较状

2、，煤粉高效洁净燃烧及烟气净化技术在近期应有较广阔的应用空间。广阔的应用空间。 v4.2燃料及燃烧燃料及燃烧 富氧燃烧技术：富氧燃烧技术：减少排烟热损失有助于劣质燃料的燃烧, 使得锅炉燃料适应性强 节省辅机投资费用节能效果节能效果所谓富氧燃烧所谓富氧燃烧, ,就是用含氧量高于就是用含氧量高于21%21%的空气送风参与燃烧的空气送风参与燃烧 使用富氧设备前、后对比图使用富氧设备前、后对比图水煤浆燃烧技术水煤浆燃烧技术: 水煤浆是由水煤浆是由6570%不同粒度分布的煤粉、不同粒度分布的煤粉、3035%的的水和约水和约1%的添加剂制成的混合物，是七十年代石油危机的添加剂制成的混合物，是七十年代石油危机

3、中发展起来的一种新型低污染代油燃料。它既保持了煤中发展起来的一种新型低污染代油燃料。它既保持了煤炭原有的物理特性，又具有石油一样的流动性和稳定性，炭原有的物理特性，又具有石油一样的流动性和稳定性，被称为液态煤炭产品。被称为液态煤炭产品。 水煤浆有以下优点：水煤浆有以下优点：u水煤浆燃烧效率达到98%以上。u全部燃用水煤浆时, 锅炉负荷能在40%100%额定负荷范围内调节。u水煤浆喷嘴雾化细度在95 115m 之间, 并具有良好的防堵性能。u水煤浆喷嘴寿命达到1000小时。u水煤浆燃烧器配风能适用水煤浆燃烧。u水煤浆在线过滤器阻力小。v4.3新型燃烧系统新型燃烧系统x新型高效洁净燃烧器的开发与利

4、用 x微油低NOx燃烧系统的开发与利用 煤粉射流逆向稳燃技术 新型高温空气燃烧锅炉 1 1 新型高效洁净燃烧器的开发与利用新型高效洁净燃烧器的开发与利用水平浓淡风煤粉燃烧器水平浓淡风煤粉燃烧器v 1炉墙v 2直流二次风通道v 3旋流器v 4旋流二次风通道v 5一次风通道v 6中心管v 7点火装置v 8直流二次风挡板v 9煤粉浓缩器v 10淡一次风风道v 11浓一次风风道垂直浓淡风煤粉燃烧器垂直浓淡风煤粉燃烧器2 微油低微油低NOx燃烧系统的开发与利用燃烧系统的开发与利用根据NOx的生成与转化规律，利用低NOx燃烧器、气动给粉、风粉混合器专利技术、新的二次风布置与测量技术，使煤粉气流形成理想的两

5、相流场，较为准确地控制燃烧区域的空气燃料比，以及着火阶段温度水平，从而抑制NOx的生成和转化，达到低NOx排放的目的，实现启动节油、稳燃能力增强、低NOx排放多方面目标需求。 v微油低NOx燃烧系统 平圩发电有限责任公司在平圩发电有限责任公司在20002000年分别对其年分别对其#1#1、#2#2锅炉的燃烧器进行了改造，锅炉的燃烧器进行了改造，改装了双置浓淡分离稳定型燃烧器并加装小油枪，实现了微油点火和提高锅改装了双置浓淡分离稳定型燃烧器并加装小油枪，实现了微油点火和提高锅炉低负荷稳燃能力，取得了非常好的节能效果。炉低负荷稳燃能力，取得了非常好的节能效果。v 燃烧器改造前状况燃烧器改造前状况

6、安徽平圩发电有限责任公司的安徽平圩发电有限责任公司的#2#2锅炉是哈锅生产的锅炉是哈锅生产的HG-2008HG-200818.6-M18.6-M型锅炉，型锅炉，于于19891989年投入运行。锅炉在炉膛的四个角布置有四角燃烧方式的摆动式燃烧年投入运行。锅炉在炉膛的四个角布置有四角燃烧方式的摆动式燃烧器。燃烧器改造前，采用大型油枪点火启动，启动时需预热并伴烧到相当负器。燃烧器改造前，采用大型油枪点火启动，启动时需预热并伴烧到相当负荷后，才根据炉内燃烧工况逐步撤出油枪，启动过程要耗费大量燃油。据统荷后，才根据炉内燃烧工况逐步撤出油枪，启动过程要耗费大量燃油。据统计数据，改造前平均冷态启动油耗每次计

7、数据，改造前平均冷态启动油耗每次92.9192.91吨左右。同时，原燃烧器稳燃能吨左右。同时，原燃烧器稳燃能力较差，机组负荷达到力较差，机组负荷达到5050时，就需投油枪助燃稳燃，耗油量大。时，就需投油枪助燃稳燃，耗油量大。v 改造后的运行状况改造后的运行状况 燃烧器改造后，加装了双置浓淡分离稳定型燃烧器并配装了小油枪改造，在燃烧器改造后，加装了双置浓淡分离稳定型燃烧器并配装了小油枪改造，在国内率先实现少（微）油点火浓淡分离燃烧器的火焰检测、灭火保护和自动国内率先实现少（微）油点火浓淡分离燃烧器的火焰检测、灭火保护和自动投油助燃等完善的保护和连锁功能，较好地解决了在燃烧高灰分、低挥发份、投油助

8、燃等完善的保护和连锁功能，较好地解决了在燃烧高灰分、低挥发份、低热值煤时，锅炉在低负荷时煤粉火焰稳定性差需要经常投助燃油，高负荷低热值煤时，锅炉在低负荷时煤粉火焰稳定性差需要经常投助燃油，高负荷时炉膛易灭火的现象，耗油量大为降低。时炉膛易灭火的现象，耗油量大为降低。v 经济效益经济效益 以当时以当时0 0柴油价柴油价28002800元元/ /吨计，每年可节约燃油费用吨计，每年可节约燃油费用447447万元。扣除增加的万元。扣除增加的维护费维护费3 3万元，年节省万元，年节省444444万元。按简单回收法计算，项目回收期为万元。按简单回收法计算，项目回收期为0.230.23年。年。应用实例应用实

9、例v气化小油枪（微油）点火及稳燃技术气化小油枪（微油）点火及稳燃技术 1 1 利用压缩空气气泡爆破利用压缩空气气泡爆破, ,激波干扰的雾化技术激波干扰的雾化技术, ,将柴油油膜撕碎雾化将柴油油膜撕碎雾化, ,液雾颗粒度达到液雾颗粒度达到SMD30PM,SMD30PM,且液雾尺寸分布均匀。布置在油雾中的点且液雾尺寸分布均匀。布置在油雾中的点火头点燃混合油雾火头点燃混合油雾, ,燃烧由浓至稀分层燃烧燃烧由浓至稀分层燃烧, ,燃烧产生的热量对液雾进燃烧产生的热量对液雾进行加热行加热, ,液雾在极短的时间蒸发液雾在极短的时间蒸发, ,气化气化, ,燃烧实际上是在气相中发生燃烧实际上是在气相中发生, ,

10、直直接燃烧气态燃料接燃烧气态燃料, ,配风是通过进气流道中产生可变涡流使进气流形成最配风是通过进气流道中产生可变涡流使进气流形成最佳涡流形态进入燃烧室内佳涡流形态进入燃烧室内, ,增加了气化燃料与空气的接触面积增加了气化燃料与空气的接触面积, ,大大提大大提高了燃油的燃烧效率高了燃油的燃烧效率, ,强化燃烧的火焰音速传播强化燃烧的火焰音速传播, ,火核呈蓝色透明状火核呈蓝色透明状, ,且且刚性极强刚性极强, ,局部高温区温度可达局部高温区温度可达2000,2000,由于燃烧反应是在气相中进行由于燃烧反应是在气相中进行, ,高温使混合物发生了系列的物理化学变化。有助于加速煤粉的燃烧高温使混合物发

11、生了系列的物理化学变化。有助于加速煤粉的燃烧, ,这这样就大大地减少煤粉燃烧所需要的引燃能量。样就大大地减少煤粉燃烧所需要的引燃能量。 2 2 利用原煤粉浓缩装置获得高浓度的煤粉和利用原煤粉浓缩装置获得高浓度的煤粉和180180的高温火核直接接触的高温火核直接接触, ,加热速率极高加热速率极高, ,使得这部分浓煤粉的挥发份析出在使得这部分浓煤粉的挥发份析出在10-210-2秒内完成秒内完成, ,急剧急剧升温的煤粉颗粒特性发生变化、爆裂、剧烈燃烧升温的煤粉颗粒特性发生变化、爆裂、剧烈燃烧, ,能量逐级放大能量逐级放大, ,在燃在燃烧器出口形成以煤粉燃烧的主火炬烧器出口形成以煤粉燃烧的主火炬, ,

12、分级点火技术大大减少了煤粉燃烧分级点火技术大大减少了煤粉燃烧所需的引燃能量。二次风的及时混入防止了壁面结焦及燃烧器烧损所需的引燃能量。二次风的及时混入防止了壁面结焦及燃烧器烧损, ,并并且保证了较高的燃烬率。且保证了较高的燃烬率。 气化小油枪布置原理图气化小油枪布置原理图 气化小油枪现场点火照片气化小油枪现场点火照片 用于煤粉锅炉启动、停止以及任意低负荷稳燃适用于电力、石化等行业的煤粉锅炉节能节油用于煤粉锅炉启动、停止以及任意低负荷稳燃适用于电力、石化等行业的煤粉锅炉节能节油 满足低负荷稳燃过程中节油满足低负荷稳燃过程中节油9595 综合经济效益（节约运行费用）综合经济效益（节约运行费用）80

13、80以上以上 3 3 煤粉射流逆向稳燃技术煤粉射流逆向稳燃技术在常规的四角切圆燃烧方式锅炉中，由于各层射流在同一切圆方向旋转过程中的相互挤压及膨胀，使实际切圆直径较大，易使煤粉颗粒贴壁，而且炉膛出口仍然存在着较大的烟气残余旋转，因而易导致燃烧器区水冷壁的结渣以及炉膛出口水平对流烟道两侧的烟温偏差等问题。 煤粉射流逆向稳燃技术的思想并不在于设法增大烟气回流量，而在于利用炉内总体的切圆流动结构造成煤粉气流在燃烧器出口附近的局部受阻滞流，从而延长其停留时间。 4 新型高温空气燃烧锅炉（简称新型高温空气燃烧锅炉（简称HiTAC）这是将高温空气燃烧技术与传统锅炉技术相结合的新思路这是将高温空气燃烧技术与传统锅炉技术相结合的新思路 高温空气燃烧锅炉工作原理图高温空气燃烧锅炉工作原理图 v 与高温空气燃烧工业炉窑相似，利用新型燃烧技术具有火焰体积大、温度场均匀、高效蓄热和空气预热、超低NOX排放的特点，在锅炉上成对安装带有高效蜂巢蓄热体的蓄热式燃烧器（烧嘴A和B）。根据实际需要和结构安排，它们可以安置在同一侧，也可相对放置。锅炉水管均匀密布在炉膛四周，如同水冷壁结构。在稳定工况下，当燃烧器A工作时，常温空气经四通阀进入蓄热体