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    煤粉洁净燃烧技术是国家基础科技攻关项目,是煤炭洁净利用的重要途径,是国家重点推广的节能与环保技术。

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煤粉洁净燃烧技术是国家基础科技攻关项目,是煤炭洁净利用的重要途径,是国家重点推广的节能与环保技术。



       煤粉洁净燃烧技术是国家基础科技攻关项目,是煤炭洁净利用的重要途径,是国家重点推广的节能与环保技术。

      煤粉洁净气化燃烧锅炉技术是利用优质煤粉在燃烧器中缺氧燃烧生成一氧化碳(CO), CO在缺氧的情况下燃烧生成二氧化碳(CO2), 从而分步完成 C+O   放热   CO2 的化学转化过程。 这一过程与传统的煤粉锅炉燃烧过程有着本质区别的。
     
煤粉洁净气化燃烧系统是机燃与室燃的结合,约60%的燃烧过程是在燃烧器中完成的, 由于燃烧腔内温度高达1700℃, 燃烧环境缺O
2,因此燃烧器释放出来的主要是CO和C的混合物,生成CO2的机率很小,生成NOx的机率更小。
     CO和C在炉膛内缺O
2的环境下继续燃烧,最终生成CO2。炉膛内的供O2是在燃烧过程中分段完成的,可以有效抑制NOx的生成。  
     
传统的室燃锅炉技术是C和O
2在炉膛中开始燃烧,并最终完全C+O   放热    CO2 的化学反应过程,这一过程的缺陷在于燃烧时间长,O2分配不均匀,极易产生煤粉燃烧效率低和NOx生成率高的问题。
     
与传统技术相比,煤粉洁净燃烧锅炉系统的燃烧效率更高,环保效果更显著, 尤其在控制NOx生成方面效果更加明显。


煤粉洁净气化燃烧锅炉系统与传统层燃锅炉、流化床锅炉相比优势突出,主要表现在六个方面:

一、燃烧效率高
煤粉洁净气化燃烧的过程复杂,燃烧过程包括高温预燃,气化燃烧,残炭燃烬等过程,且氧与炭的接触充分,燃烧工况稳定,导致炭的燃烧十分充分。在实际运行过程中,粉煤灰中的残炭含量在0.5~3%之间,说明锅炉的燃烧效率≥99.5%。
二、环保效果突出
1.煤粉洁净气化燃烧的过程是一个平均缺氧燃烧的过程,N2与O2充分接触的机率低,因此原始NOX的生成机率很低,通常在烟气中残氧<6%的情况下,NOX的原始排放浓度在50~150㎎/Nm3之间,经过SNCR工艺处理后,NOX浓度可以降到80㎎/Nm3,经过SCR工艺处理后,NOX浓度可以降至30㎎/Nm3。
2.由于煤粉洁净气化燃烧方式的燃烧效率≥99.5%,因此,煤粉锅炉的用煤量要比传统锅炉少三分之一,加之煤粉锅炉多采用高热值低硫份的煤炭作为燃料,因此耗煤中的总硫量至少要比常规锅炉少三分之一以上,因此烟气中的SO2和粉尘总量要比其他型式的锅炉低。如果在炉内增加CaO法脱硫和旋风除尘等装置,烟气的排放指效会更加环保,基本上可以满足超净排放的要求。
3.燃烧过程采用全封闭型式,即燃料封闭,燃烧过程封闭,灰渣封闭,因此,避免了传统锅炉灰渣排放过程的粉尘污染。
三、燃料适应性强
整个燃烧过程中碳与氧都会在一个较低的环境温度下充分混合燃烧,这一过程对煤种的要求很低,因此不需要选用优质煤来保证锅炉的燃烧。
四、节能优势明显
锅炉系统在设计上采用燃气锅炉的设计思想,全膜式水冷壁封闭结构,低散热损失,低排烟温度,加之极高的燃烧效率,使得锅炉的热效率在92~95%之间,比其他型式锅炉至少高10~15%。
五、无人值守全自动走行
在锅炉的运行控制上采用闭环控制思想,靠烟气排放指标,室外温度,供热温度,蒸气温度等指标来自动调整锅炉运行状态,无需人工操作,可以实现整个系统的无人值守。在实际运行中,锅炉的操作人员设定运行工况后也基本上不作大的调整。
六、经济性好
1.锅炉使用的燃料量少。以热水锅炉为例,在使用优质低硫煤的情况下,测算一个采暖期燃料成本在10~14元/平方米之间。
2.环保费用低,以热水锅炉为例,在满足国家现行烟气标准的情况下,一个采暖期的环保成本<1元/平方米。
3.粉煤灰燃烧充分,含碳量少,可以直接填加到混凝土中使用,可以带来明显收益。




燃烧技术

燃烧技术采用机燃与室燃在缺O2条件下相结合完成燃烧过程的。 
机燃过程: 煤粉在缺氧条件下在燃烧器的燃烧腔内进行高温燃烧, 在极短时间内完成干燥、 气化、 裂解、 燃烧的全过程并生成CO, 这一过程实现了大部分固体燃料向气体燃料的转化。
室燃过程: CO和部分C颗粒伴随高温烟气从锅炉顶部进入主燃烧室, 在分段风的辅助下完成燃烧全过程。 燃烧不完全的CO和C在燃烬室完成最终燃烧过程。 分室燃烧技术可以使煤粉的燃烧效率>99%。 
燃烧设备采用ZZR-LM系列煤粉燃烧机, 是一款集成了多项燃烧专利技术设计制造的高端数控燃烧机, 是一款可以燃用烟煤、 褐煤等多种煤粉的高智能节能环保型傻瓜燃烧机。 
ZZR-LM燃烧机的工作原理与传统煤粉燃烧器有着本质上的不同, 它由高智能的低氮型煤粉燃烧器和世界领先的数字燃烧控制系统所组成,工作中根据煤粉的供给量同步调节鼓风机的供风量, 实现了煤粉和空气的数字量化精确控制,在火焰调节比为5:1的情况下,确保热值在4500-7000大卡,挥发份在25-40%,细度为200目的煤粉都能处于最佳的燃烧状态,在较低空气过剩系数的情况下仍可稳定燃烧充分燃尽。

锅炉技术
锅炉结构采用国际上最先进的角管式全膜式水冷壁锅炉技术, 燃烧器采用顶置式。 锅炉设有燃烧室和燃烬室两个燃烧空间, 采取多点分段送风形式。 对流管束采用蛇形管对流受热面, 中间预留SCR法脱硝空间。 为保证在变负荷情况下不影响脱硝烟气温度及防止对流受热面低温腐蚀, 锅炉回水方式采用了我公司专利技术—模拟法分段回水技术。 热水锅炉无锅筒, 水循环采用强制循环方式; 蒸汽锅炉设置汽包, 水循环采用自然循环方式。 通过科学设置炉膛结构及控制燃烧温度, 实现固态排渣。

环保技术
煤粉洁净燃烧系统环保技术的核心是确保低硫煤在高温缺O2条件下完成分步燃烧。 在第一个燃烧过程, 由于缺O2, C与O2反应只能生成CO, 由于CO的活性比N2强, 即使瞬间局部富氧, 也只能生成CO2, 而不能生成NOx。 在第二个燃烧过程, 
CO与O2反应, 由于采用分段多点送风方式, 控制了局部供O2量, 从而抑制了N2与O2反应的机会。
为了降低SO2和NOx的生成量, 该系统同时还采用了化学法环保技术, 即配置了SCR和SNCR脱硝装置和脱硫塔。
为了控制粉尘排放, 该系统还配置了高效布袋式除尘器。


自控系统
自控系统包括燃烧控制、锅炉控制、环保控制等组成部分,采用PLC或DCS模式。锅炉的燃烧部分由BMS系统控制及管理,主要采集排烟温度、烟气成份、燃料供给量、炉膛各点温度压力等数据,通过自动加工来实现对燃烧过程的控制。锅炉系统主要控制锅炉的进出水过程及安全。 环保控制系统主要是通过锅炉的各种排放指标来调整化学添加剂的投入量。
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