煤氣化分相燃燒技術(shù)在鍋爐上的應(yīng)用
作者/來源:李玉靜1 魏喜坤2(1. 遼寧冷熱設(shè)備制造公司.沈陽.110141; 2.吉林勝邦環(huán)?萍加邢薰.吉林.132011) 日期: 2010-01-05 點擊率:1819
[內(nèi)容摘要] 本文介紹了一種鍋爐清潔燃燒技術(shù)——煤氣化分相燃燒技術(shù)及其應(yīng)用在鍋爐上的結(jié)構(gòu)特點和工作特點。證明了煤氣化分相燃燒技術(shù)具有高效環(huán)保的穩(wěn)定性及先進性,克服了舊技術(shù)無法解決的污染難題。
[關(guān) 鍵 詞] 氣化、分相、鍋爐、氣化劑、一體化
一、前言
眾所周知,能源消費是造成當今環(huán)境惡化的一個主要原因,尤其是煤炭在直接作為能源燃燒過程中,存在著效率低、污染嚴重的問題。統(tǒng)計表明,我國每年排入大氣的污染物中有80%的煙塵,87%的SO2,67%的NOx來源于煤的燃燒。我國的大氣污染主要是鍋爐、窯爐燃煤產(chǎn)生煙氣形成的煤煙型污染。目前我國能源仍然以煤炭為主,改變能源結(jié)構(gòu),使用油氣電等清潔能源,與我國的國情又不太相適應(yīng),未來相當長一段時間內(nèi),煤炭在我國一次能源結(jié)構(gòu)中的主體地位不會改變,這已成為不爭的現(xiàn)實。因此大力發(fā)展和應(yīng)用潔凈煤燃燒技術(shù)與裝置,是解決和控制大氣污染的一條重要措施。
近年來,人們已在潔凈煤燃燒技術(shù)方面進行了大量的研究與實踐,但綜合效果還都有待于提高。多年來在總結(jié)、借鑒、完善、發(fā)展國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,我們對原煤氣化和分相燃燒技術(shù)進行了大量研究,通過幾年來的大量實驗和工作實踐,解決了十多項技術(shù)難題,掌握了一種鍋爐清潔燃燒技術(shù)——煤氣化分相燃燒技術(shù),并利用該技術(shù)研制出一種煤轉(zhuǎn)化成煤氣燃燒的一體化鍋爐,我們稱之為煤氣化分相燃燒鍋爐。其突出特點是無需爐外除塵系統(tǒng),經(jīng)過爐內(nèi)全新的燃燒、氣固分離及換熱機理,實現(xiàn)“爐內(nèi)消煙、除塵”,使其排煙無色——俗稱無煙。煙塵、SO2、NOX排放濃度符合國家環(huán)保標準的要求,而且熱效率高達80~85%。這種鍋爐根據(jù)氣固分相燃燒理論,把互補控制技術(shù)、氣固分相燃燒技術(shù)集于一爐,將煤炭氣化、燃燒集于一體,組成煤氣化分相燃燒鍋爐,從而實現(xiàn)了原煤的連續(xù)燃燒與潔凈燃燒。
二、煤氣化分相燃燒技術(shù)
煙塵的主要污染物是碳黑,它是不完全燃燒的產(chǎn)物。形成黑煙的原因主要是煤在燃燒過程中,形成易燃的輕碳氫化合物和難燃的重碳氫化合物及游離碳粒。這些難燃的重碳氫化合物、游離碳粒隨煙氣排出,便可見到濃濃的黑煙。
一般情況下,煤的燃燒屬于多相混合燃燒,煤在燃燒過程中析出揮發(fā)物,而揮發(fā)物的燃燒對煤焦的燃燒起到制約作用,使固體碳的燃燒過程繁雜化、困難化。固體燃料氧化反應(yīng)過程中的次級反應(yīng),即一氧化碳和二氧化碳的產(chǎn)生以及一氧化碳的氧化反應(yīng)和二氧化碳的還原反應(yīng),都不利于固體碳和天然礦物煤的燃燒,而氣固分相燃燒就可以有效地解決上述問題。
氣固分相燃燒就是使固體燃料在同一個裝置內(nèi)分解成氣相態(tài)的燃料和固相態(tài)的燃料,并使其按照各自的燃燒特點和與此相適應(yīng)的燃燒方式,在同一個裝置內(nèi)有聯(lián)系地、互相依托地、相互促進地燃燒,從而達....