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遼寧煤粉潔凈燃燒技術

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遼寧煤粉潔凈燃燒技術

發布日期:2016-06-03 00:00 來源:http://www.0191958.live 點擊:

遼寧煤粉潔凈燃燒技術是國家基礎科技攻關項目,是煤炭潔凈利用的重要途徑,是國家重點推廣的節能與環保技術。煤粉潔凈氣化燃燒鍋爐技術是利用優質煤粉在燃燒器中缺氧燃燒生成CO, CO在缺氧的情況下燃燒生成CO2, 從而分步完成 C+O2 放熱生成CO2 的化學轉化過程。

遼寧煤粉潔凈燃燒技術

煤粉潔凈氣化燃燒系統是機燃與室燃的結合,約60%的燃燒過程是在燃燒器中完成的,由于燃燒腔內溫度高達1700℃,燃燒環境缺O2,因此燃燒器釋放出來的主要是CO和C的混合物,生成CO2的機率很小,生成NOx的機率更小。CO和C在爐膛內缺O2的環境下繼續燃燒,最終生成CO2。爐膛內的供O2是在燃燒過程中分段完成的,可以有效抑制NOx的生成。

制粉工藝流程

遼寧煤粉潔凈燃燒技術

1.燃燒技術

燃燒技術采用機燃與室燃在缺O2條件下相結合完成燃燒過程的。

機燃過程:煤粉在缺氧條件下在燃燒器的燃燒腔內進行高溫燃燒,在極短時間內完成干燥、氣化、裂解、燃燒的全過程并產生CO,這一過程實現了大部分固體燃料向氣體燃料的轉化。

室燃過程:CO和部分C顆粒伴隨高溫煙氣從鍋爐頂部進入燃燒室,在分段風的輔助下完成燃燒全過程。燃燒不完全的CO和C在燃燼室完成最終燃燒的過程。分室燃燒技術可以使煤粉的燃燒效率>99%。

2.鍋爐技術

鍋爐結構采用國際上最先進的角管式全膜式水冷壁鍋爐技術,燃燒器采用頂置式。鍋爐設有燃燒室和燃燼室兩個燃燒空間,采取多點分段送風形式。對流管束采用蛇形管對流受熱面,中間預留SCR法脫硝空間。

為保證在變負荷情況下不影響脫硝煙氣溫度及防止對流受熱面低溫腐蝕,鍋爐回水方式采用了模擬法分段回水技術。熱水鍋爐無鍋筒,水循環采用強制循環方式;蒸汽鍋爐設置汽包,水循環采用自然循環方式。通過科學設置爐膛結構及控制燃燒溫度,實現固態排渣。


3.環保技術

煤粉潔凈燃燒系統環保技術的核心是確保低硫煤在高溫缺O2條件下完成分步燃燒。在第一個燃燒過程,由于缺O2,C與O2反應只能生成CO,由于CO的活性比N2強,即使瞬間局部富氧,也只能生成CO2,而不能生成NOx。在第二個燃燒過程,CO與O2反應,由于采用分段多點送風方式,控制了局部供O2量,從而抑制了N2 與O2反應的機會。

為了降低SO2和NOx的生成量,該系統同時還采用了化學法環保技術,即配置了SCR和SNCR脫硝裝置和脫硫塔。為了控制粉塵排放,該系統還配置了高效布袋式除塵器。


4.自控系統

自控系統包括燃燒控制、鍋爐控制、環保控制等組成部分,采用了PLC或ESC模式。鍋爐的燃燒部分由BMS系統控制及管理,主要采集排煙溫度、煙粉成份、燃料供給量、爐膛各點溫度壓力等數據,通過自動加工來實現對燃燒過程的控制。鍋爐系統主要控制過路的進出水過程及安全。環保控制系統主要是通過鍋爐的各種排放指標來調整化學添加劑的投入量。

 潔凈燃燒技術 VS 傳統室燃技術

遼寧煤粉潔凈燃燒技術

 煤粉潔凈燃燒鍋爐優勢

煤粉潔凈氣化燃燒鍋爐系統與傳統層燃鍋爐、流化床鍋爐相比優勢突出,主要表現在六個方面:


1.燃燒效率高

煤粉潔凈氣化燃燒過程包括高溫預燃、氣化燃燒、殘碳燃燼等過程,每一步氧與碳的接觸充分,同時燃燒工況穩定,使得碳的燃燒十分充分。在實際運行過程中,粉煤灰中的殘碳含量在0.5~3%之間,說明鍋爐的燃燒效率≥99.5%。


2.環保效果突出

1)煤粉潔凈氣化燃燒的過程是一個平均缺氧燃燒的過程,N2與O2充分接觸的機率低,因此原始NOX的生成機率很低。經過SNCR、SCR工藝處理后,NOX濃度可以降至30㎎/Nm。

2)煤粉潔凈氣化燃燒方式的燃燒效率≥99.5%,因此,煤粉鍋爐的用煤量要比傳統鍋爐少1/3,加之煤粉鍋爐多采用高熱值低硫份的煤碳作為燃料,因此煙氣中的SO2和粉塵總量要比其他型式的鍋爐低。同時在爐內增加CaO2法脫硫和旋風除塵等裝置,煙氣的排放指效更加環保,基本上可以滿足超凈排放的要求。

3)燃燒過程采用全封閉型式,即燃料封閉,燃燒過程封閉,灰渣封閉,因此,避免了傳統鍋爐灰渣排放過程的粉塵污染。


3.燃料適應性強

整個燃燒過程中碳與氧都會在一個較低的環境溫度下充分混合燃燒,這一過程對煤種的要求很低,因此不需要選用優質煤來保證鍋爐的燃燒。


4.節能優勢明顯

鍋爐系統在設計上采用燃氣鍋爐的設計思想,全膜式水冷壁封閉結構,低散熱損失,低排煙溫度,加之極高的燃燒效率,使得鍋爐的熱效率在92~95%之間,比其他型式鍋爐至少高10~15%。


5.無人值守全自動走行

在鍋爐的運行控制上采用閉環控制思想,靠煙氣排放指標,室外溫度,供熱溫度,蒸氣溫度等指標來自動調整鍋爐運行狀態,無需人工操作,可以實現整個系統的無人值守。在實際運行中,鍋爐的操作人員設定運行工況后也基本上不作大的調整。


6.經濟效益好

1)鍋爐使用的燃料量少。以熱水鍋爐為例,在使用優質低硫煤的情況下,測算一個采暖期燃料成本在10~14元/平方米之間。

2)環保費用低,以熱水鍋爐為例,在滿足國家現行煙氣標準的情況下,一個采暖期的環保成本<1元/平方米。

3)粉煤灰燃燒充分,含碳量少,可以直接填加到混凝土中使用,可以帶來明顯收益。






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