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高温环境中煤粉燃烧器耐磨性研究——黑龙江省重大科技攻关项目

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描述
参数

 我公司研制的耐磨陶瓷煤粉燃烧器是哈尔滨工业大学秦裕琨院士“浓缩煤粉燃烧”技术和我公司 “径向浓淡旋流煤粉燃烧器高温耐磨”技术的结晶,不仅解决了火力发电机组燃煤锅炉的低负荷稳燃和和环保问题,还解决了燃烧器的高温磨损问题。

 

  秦裕琨院士的“风控浓淡煤粉燃烧技术”已获得2000年度国家技术发明二等奖、2000年度黑龙江省科技进步一等奖、2000年度黑龙江省教委科技进步一等奖、2000年度国家“九五”重点科技攻关计划优秀科技成果奖、2001年度黑龙江省重大科技效益奖等一系列奖励。我公司的“径向浓淡旋流煤粉燃烧器高温耐磨燃烧技术研究”获得2003年度黑龙江省科技进步二等奖。

 

  研制成功的耐磨陶瓷煤粉燃烧器突出优点:1、节省大量燃油、降低发电成本;2、低负荷稳燃、运行稳定、可靠;3、低NOX排放、清洁环保;4、系统简单,对煤质变化适应能力强;5、耐高温磨损,使用寿命长。

 

浓淡煤粉燃烧技术的基本原理是:煤粉通过专门设计的煤粉浓缩器(燃烧器)后,被分成煤粉浓度相差很大的浓煤粉气流和淡煤粉气流,形成风包粉的燃烧状态。对于直流煤粉燃烧器,将各角燃烧器的煤粉气流(一次风)沿水平方向分成两股:靠近炉膛火焰中心为浓煤粉气流,背离火焰中心(靠近水准壁)为淡煤粉气流,再向外是空气(二次风)。对于旋流式煤粉燃烧器,将每个燃烧器的煤粉气流(一次风)沿径向分成两股:中间(靠近火焰中心)的为浓煤粉气流,周围的(背离火焰中心)的环形截面为淡煤粉气流,再向外是空气(二次风)再依据锅炉的结构、所用的燃料等。

 

  浓的煤粉气流,容易着火,稳燃能力强,再遇到高温条件,大改善了煤粉着火条件。浓的煤粉气流着火后,自然会引燃其余煤粉。即使在很低的负荷下,不投油也能稳燃。浓的气流着火后,加强了该处的高温环境,为不断混入的淡煤粉气流的着火提供了良好条件;同时,本公司对燃烧器相关结构进行了改进,加强了气流的扰动,始终保证对燃烧的各个阶段供应充足的空气。由于着火的提前,燃烧时间充裕,有得于燃改善,燃烧效率高,节约了燃料,提高了运行的经济性。

 

  对于浓淡分股的煤粉气流,浓煤粉气流含燃料多、氧量少,使主燃区始终处于低氧的条件下,因此抑制了NOX的生成,实现了低NOX排放、减轻了环境污染。

 

  耐磨陶瓷燃烧器的材料采用本公司独特的专利技术、耐磨陶瓷与钢的复合技术,利用该技术在燃煤锅炉燃烧器的煤粉通道、喷口进行陶瓷复合以提高耐磨性,解决了浓淡煤粉燃烧器的高温磨损问题。

 

  我公司已对哈三电厂、新华电厂、鹤岗电厂、牡丹江第二发电厂等100多家电厂各种型号的锅炉进行了浓淡耐磨陶瓷燃烧器改造。改造后的锅炉,成功燃烧了烟煤、劣质煤、褐煤、贫煤和无烟煤。实现了稳燃(最低不投油稳燃负荷比改造前降低15%--20%)、高效(燃烧效率高:飞灰可燃物含量比改前都有所下降,最大值达13%)、低污染(NOX排放最低,比改造前下降30%--55%)、防高温磨损,使用寿命100个月。同时国内所有大型锅炉制造厂,在新制造的锅炉机组中均采用此技术,总容量达80000MW。取得了良好的经济效益、环境效益和社会效益。

 

 

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