煤氣化-無(wú)煙燃燒鍋爐工業(yè)性試驗研究

第23卷第1期動(dòng)力工程Vol. 23 No. I2003年2月POWER ENGINEERINGFeb.2003文章編號:1000- 6761(2003)01-2146-04煤氣化-無(wú)煙燃燒鍋爐工業(yè)性試驗研究孫東紅'，王擎'， 孫鍵’，崔玉萍”，羅繼亮"，秦裕琨'(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院,哈爾濱150001; 2.東北電力學(xué)院動(dòng)力系，吉林132012)摘要:通過(guò)在同一“0.5t/h立式鍋爐"上進(jìn)行的煤氣化.無(wú)煙燃燒與情統手燒2種運行方式的對比性試驗研究表明:“謀氣化-無(wú)煙燃燒”方式比傳統手燒方式不僅熱效率高(>80%),而且具有相當高的爐內自除塵作用,其榴對除塵效率可高達96. 09%,煙塵初始排放濃度<80mg/Nm',是一種高效的潔凈煤技術(shù)。團3表2參關(guān)鍵詞:手燒爐;煤氣化;無(wú)煙燃燒;除塵效率中圖分類(lèi)號:TK 229. 5+1文獻標識碼:A體結構，而底座改為正壓密封式一、二次風(fēng)室兼盛0引言灰室;采用橫水管受熱面,內設隔煙擋板,形成三目前，我國小型工業(yè)鍋爐存在數量多、分布回程結構;底部為播動(dòng)爐排。內膽與內封頭、下腳廣、運行效率低耗煤量大、消煙除塵設備不完善圈形成了“煤氣化~燃繞室”和輻射受熱面?！懊簹獾戎T多問(wèn)題。在總結現有層狀燃燒鍋爐與煤氣發(fā)化-燃燒室”分下、上2段:下段為氣化段,供煤層生爐消煙除塵經(jīng)驗基礎上,我們提出了一種嶄新氣化之用;上段稱(chēng)為燃燒室兼除塵室,供煤氣燃燒的燃燒技術(shù)--“煤氣化-無(wú)煙燃燒一體化技和飛灰分離之用。在正常運行時(shí),煤自煤層表面送術(shù)叫2。理論上采用薄煤層低風(fēng)速氣化,而在煤層人，氣化風(fēng)通過(guò)底部爐排均布后進(jìn)入煤層,氣化所上部空間采用分段送風(fēng)、分級燃燒以及氣流式分形成的高溫煤氣自煤層表面逸出后進(jìn)入上部燃燒離等技術(shù);結構上將移動(dòng)床煤氣發(fā)生爐與層燃爐室，燃燒所需空氣經(jīng)燃燒室四周布置的特殊結構有機地結合在一起,使煤的氣化與燃燒過(guò)程,以及的二次風(fēng)裝置一“ 多孔分層錯列射流二次風(fēng)裝飛灰分離過(guò)程在一個(gè)爐膛內一并完成,實(shí)現了煤.置"噴人爐內(有關(guān)多孔分層錯列射流二次風(fēng)已在氣發(fā)生爐與鍋爐合一及鍋爐 與除塵器合-兩個(gè)一其它處進(jìn)行了介紹)。體化,統稱(chēng)一體化。1.1 試驗研究1工業(yè)性試驗研究我們在圖1所示鍋爐上完成了2種燃燒方式下的鉸為詳細的對比性測試工作;①鍋爐按設計參考文獻[3]通過(guò)試驗臺研究表明:采有恰當.的煤氣化-無(wú)煙燃燒方式運行;②鍋爐按普通手燒的分段送風(fēng)、分級燃燒技術(shù)可實(shí)現爐內消煙。但對爐方式運行。除塵機理尚未闡明。在此,我們在1臺LSHwO.5-2種運行方式在滿(mǎn)足:①燃料品質(zhì)相同(表0.4-Am立式鍋爐(圖1)上進(jìn)行深入的工業(yè)性試1);②保持額定蒸發(fā)量、蒸汽參數、給水溫度、送風(fēng)驗研究,以闡明除塵機理。該鍋爐設計特點(diǎn)如下:量相同條件下進(jìn)行熱工與環(huán)保測試。立式0.5t/h煤氣化-無(wú)煙燃燒鍋爐保留了傳表1煤質(zhì)分析統立式鍋爐的內膽.外簡(jiǎn)、內外封頭、下腳圈等本T THO.NsAw T M.V.Qm.w收騙日期:2002-05-08修訂 日期: 2002-07-15- (%) |(%)(%)(%)<%)(%) (%) k%|(k]/kg) .項目基金:吉林省科技發(fā)展計劃資助項目(吉科合字第64.9 3.8 4.8 1.5 0.5 15.5 9 28| 250801990342-02號市科技扁科技發(fā)展資助項月(吉市科學(xué)200第36號)將2種燃燒方式下的各項測試結果進(jìn)行匯作者簡(jiǎn)介:孫東紅(1968- ).女，博士生,東北電力學(xué)院講帥.總,見(jiàn)表主要從事潔凈煤技術(shù)方面的研究工作。中國煤化工1.2*TYHCNMHG第1期動(dòng)力工程●2147●外封頭點(diǎn)。(2)“煤氣化無(wú)煙燃燒裝置”退出運行,轉入普沖天臂通手燒方式運行時(shí),qs為8. 453%,qs為5.486%，》為71.689%,加為72.36%，初始煙塵排放濃對流管束度為1780mg/Nm*.相對煤氣化-無(wú)煙燃燒運行方式，鍋爐熱效率下降10個(gè)百分點(diǎn),而煙塵初始排隔燜擋板放濃度則增大25倍,黑煙滾滾。殼在2種燃燒方式下,煙塵初始排放濃度相差極大，為此我們引入“相對除塵效率”的概念:7相一4-片x100=1780- 69.780709x 100=u2*門(mén)21200*896. 09%爐排由此.可以說(shuō)“煤氣化無(wú)煙燃燒裝置"具有很=次風(fēng)室高的爐內自除塵作用。同時(shí),這一結論也已為幾十建灰室臺“煤氣化無(wú)煙燃燒鍋爐”的測試結果所證明[4-.3(3)在煤氣化-無(wú)煙燃燒方式下可實(shí)現節煤13%,提高了鍋爐運行的經(jīng)濟性。圖] 0.5t/h立式煤氣化無(wú)煙燃燒鍋爐表22 種燃燒方式下測試結果匯總表(4)“煤氣化無(wú)煙燃燒裝實(shí)"投入運行時(shí)，即燃燒方式可保證排煙無(wú)色,又可使煙塵初始排放濃度≤80項目煤氣化.無(wú)煙燃燒鍋爐工普通手燒爐~100mg/Nm',即煙塵排放濃度符合國家環(huán)保標燃煤量 80% ), but also grcater relativc in -furnace sl-ollctionn eficiency (>96% ) than raditional hand- fired boiler. The smoke and dust enmission concentration will be less than80mg/Nm'. So, the coal gasification -smokeless combustion is a kind of high efficiency clean coal tech-nology for industrial boilers. Figs3.lables2 and refs 5Key words ;hand- fired boiler; coal gasification ; smokeless cornbustion; collecion efficiency(上接第2142頁(yè))(3)鍋爐排煙溫度的可控性受窄點(diǎn)溫差限制，設備.2002(9);15~17.窄點(diǎn)溫差越小.機組的發(fā)電煤耗越低,但鍋爐受熱L2!趙之軍,等電廠(chǎng)鍋爐排如溫度日動(dòng)挖制裝卅的研究4應用「}].中國電力200211).面要求布置越多,鍋爐制造成本越高。煤價(jià)越高、[3]趙之術(shù).等.論電站鍋爐排煙溫度的自動(dòng)控制[J1.動(dòng)力工程，用戶(hù)要求的投資回收年限越長(cháng),盈虧平衡點(diǎn)對應2002(5).的鍋爐窄點(diǎn)溫差越小。參考文獻:「1」趙之軍，等。電站鍋爐睡風(fēng)器疏水側閼節的優(yōu)越性[J.發(fā)電Effective Mesures for Dynamic Controlling Low TemperatureCorrosion and Its Energy Saving of Power BoilerSHAO Guo-zhen'，ZHANG Xing-rwu',ZHAO Zhi- jun'，ZHU Qi- yuan'(1. Shanghai Boiler Works Ltd.，Shanghai 200240, China;2. North China Power Engrg. Co. lld, Beijing 10001, China;3. Shanghai Power Equiprment Research Institule . Shanghai 200240, China)Abstract: Through dissertating the control thcory, system design，boiler controllability and air heatercontrollability, this paper introduces an effective method for dynamic controling low temperature cor-rosion of power boiler. Fig 1. tables 4 and refs 3.中國煤化工Key words: power boiler; low 'temperature corrosion;YHCNMHG