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流化悬浮燃烧技术

发布时间:2010-11-17

 

水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术

一、水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术
    水煤浆是一种新型煤基燃料,具有易于管道运输,便于装卸、储存的油代用品和低污染燃料。研究者已开发出多种形式的水煤浆燃烧装置燃用水煤浆,并在工程实践中得到应用,取得了良好的效果。但是,水煤浆悬浮燃烧过程中,尤其在小空间燃烧过程中存在的高温结渣问题一直没有得到有效的解决,是水煤浆燃烧领域的世界级难题。此外,悬浮燃烧的高温环境(燃烧中心区1500~1800℃左右)增加了NOx的生成与排放,同时亦难以在燃烧过程直接脱硫,造成环境污染。水煤浆流化悬浮效洁净燃烧技术彻底解决了水煤浆悬浮燃烧过程中,尤其是在小空间燃烧室中易结焦、燃烧不稳定这一世界级难题,实现了水煤浆的低温、高效洁净燃烧,并具有负荷调节性能好、运行费用低、降低劳动强度、对水煤浆的适应性强,拓宽了制浆的煤种范围并可降低制浆成本、在燃烧过程中直接脱硫脱氮、可对水煤浆燃烧过程实施深度经济脱硫、减少NOx的排放、辅助配套系统简洁可靠、节省设备投资等优点,是水煤浆燃烧技术领域的一场革命,对洁净煤技术将产生深远的影响。

二、水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术工作原理
    水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术的工作原理是,将滴状水煤浆投入燃烧室下部由石英砂和石灰石构成床料的炽热流化床中,其温度在850-950℃左右。水煤浆在炽热的流化床料的加热下迅速完成析出水分,挥发分析出并着火燃烧及焦碳燃烧过程,并在流化状态下颗粒状水煤浆团进一步解体为细颗粒被热烟气带出密相区进入悬浮室继续燃烧。在燃烧室出口设有分离回输装置。被热烟气带出的媒体物料和较大的水煤浆颗粒团被分离器分离、捕捉,通过分离器下部设置的回输通道返回燃烧室下部密相区,既减少了媒体物料的损失,又实现了水煤浆颗粒团的循环燃烧,从而获得高的燃烧效率。此外,低温燃烧过程(850-950℃左右),有效的控制了热力型NOx的形成。且由于媒体物料由石英砂与石灰石构成,石灰石在高温下煅烧生成CaO,Cao与SO2反应进一步生成CaSO4,抑制了SO2的排放,而燃烧装置的运行温度是CaO脱硫的最佳运行温度,可有效的减少SO2的排放。

三、水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术特点
    水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术的优点是:(1)实现了水煤浆的低温燃烧,解决了水煤浆悬浮燃烧带来的易于结焦、运行不稳定、安全性差的问题,同时抑制了热力型NOx的生成与排放;(2)实现了着火燃烧后的水煤浆颗粒团的循环燃烧,具有高的燃烧效率;(3)利用石灰石与石英砂构成的媒体物料,辅之于低温燃烧技术实现了水煤浆燃烧过程中直接脱硫、脱硫系统简单、成本低;(4)采用分离回输燃尽装置提高了石灰石的利用率,减少了媒体物料的补充量,提高了燃烧效率;(5)负荷调节特性好,可在100%~30%额定负荷范围内稳定运行,水煤浆品质适应性好;(6)降低了对水煤浆品质的要求,使制浆成本降低;(7)省略了价格昂贵的燃烧器与易出故障的雾化浆枪,不需要复杂的高压风浆系统及过滤器等设备,系统更为简单可靠;(8)运行稳定,操作简单,燃烧效率高,运用范围广,适合各种参数的锅炉。

四、水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧系列锅炉     
    水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术可在电站及工业锅炉上推广应用,具有巨大的市场潜力和经济与社会效益。上海交通大学采用水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧专利技术所研究开发出来的水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧系列蒸汽、热水与电站锅炉,彻底的解决了常规水煤浆燃烧方式系统复杂、在矮小燃烧室高温结焦等问题,在工程应用中取得了可喜的成果。几年来,已有数十台水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧锅炉投入稳定的商业运行。

五、两种燃烧方式的系统比较
    新型水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧锅炉与目前常规水煤浆悬浮燃烧锅炉相比,省略了价格昂贵的燃烧器与易出故障的雾化浆枪,不需要复杂的高压风浆系统及过滤器等设备,系统更为简单可靠。

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