煤气化-无烟燃烧锅炉工业性试验研究

第23卷第1期动力工程Vol. 23 No. I2003年2月POWER ENGINEERINGFeb.2003文章编号:1000- 6761(2003)01-2146-04煤气化-无烟燃烧锅炉工业性试验研究孙东红'，王擎'， 孙键’，崔玉萍”，罗继亮"，秦裕琨'(1.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,哈尔滨150001; 2.东北电力学院动力系，吉林132012)摘要:通过在同一“0.5t/h立式锅炉"上进行的煤气化.无烟燃烧与情统手烧2种运行方式的对比性试验研究表明:“谋气化-无烟燃烧”方式比传统手烧方式不仅热效率高(>80%),而且具有相当高的炉内自除尘作用,其榴对除尘效率可高达96. 09%,烟尘初始排放浓度<80mg/Nm',是一种高效的洁净煤技术。團3表2參关键词:手烧炉;煤气化;无烟燃烧;除尘效率中图分类号:TK 229. 5+1文献标识码:A体结构，而底座改为正压密封式一、二次风室兼盛0引言灰室;采用横水管受热面,内设隔烟挡板,形成三目前，我国小型工业锅炉存在数量多、分布回程结构;底部为播动炉排。内胆与内封头、下脚广、运行效率低耗煤量大、消烟除尘设备不完善圈形成了“煤气化~燃绕室”和辐射受热面。“煤气等诸多问题。在总结现有层状燃烧锅炉与煤气发化-燃烧室”分下、上2段:下段为气化段,供煤层生炉消烟除尘经验基础上,我们提出了一种崭新气化之用;上段称为燃烧室兼除尘室,供煤气燃烧的燃烧技术--“煤气化-无烟燃烧一体化技和飞灰分离之用。在正常运行时,煤自煤层表面送术叫2。理论上采用薄煤层低风速气化,而在煤层人，气化风通过底部炉排均布后进入煤层,气化所上部空间采用分段送风、分级燃烧以及气流式分形成的高温煤气自煤层表面逸出后进入上部燃烧离等技术;结构上将移动床煤气发生炉与层燃炉室，燃烧所需空气经燃烧室四周布置的特殊结构有机地结合在一起,使煤的气化与燃烧过程,以及的二次风装置一“ 多孔分层错列射流二次风装飞灰分离过程在一个炉膛内一并完成,实现了煤.置"喷人炉内(有关多孔分层错列射流二次风已在气发生炉与锅炉合一及锅炉 与除尘器合-两个一其它处进行了介绍)。体化,统称一体化。1.1 试验研究1工业性试验研究我们在图1所示锅炉上完成了2种燃烧方式下的铰为详细的对比性测试工作;①锅炉按设计参考文献[3]通过试验台研究表明:采有恰当.的煤气化-无烟燃烧方式运行;②锅炉按普通手烧的分段送风、分级燃烧技术可实现炉内消烟。但对炉方式运行。除尘机理尚未阐明。在此,我们在1台LSHwO.5-2种运行方式在满足:①燃料品质相同(表0.4-Am立式锅炉(图1)上进行深入的工业性试1);②保持额定蒸发量、蒸汽参数、给水温度、送风验研究,以阐明除尘机理。该锅炉设计特点如下:量相同条件下进行热工与环保测试。立式0.5t/h煤气化-无烟燃烧锅炉保留了传表1煤质分析统立式锅炉的内胆.外简、内外封头、下脚圈等本T THO.NsAw T M.V.Qm.w收骗日期:2002-05-08修订 日期: 2002-07-15- (%) |(%)(%)(%)<%)(%) (%) k%|(k]/kg) .项目基金:吉林省科技发展计划资助项目(吉科合字第64.9 3.8 4.8 1.5 0.5 15.5 9 28| 250801990342-02号市科技扁科技发展资助项月(吉市科学200第36号)将2种燃烧方式下的各项测试结果进行汇作者简介:孙东红(1968- ).女，博士生,东北电力学院讲帅.总,见表主要从事洁净煤技术方面的研究工作。中国煤化工1.2*TYHCNMHG第1期动力工程●2147●外封头点。(2)“煤气化无烟燃烧装置”退出运行,转入普冲天臂通手烧方式运行时,qs为8. 453%,qs为5.486%，》为71.689%,加为72.36%，初始烟尘排放浓对流管束度为1780mg/Nm*.相对煤气化-无烟燃烧运行方式，锅炉热效率下降10个百分点,而烟尘初始排隔燜挡板放浓度则增大25倍,黑烟滚滚。壳在2种燃烧方式下,烟尘初始排放浓度相差极大，为此我们引入“相对除尘效率”的概念:7相一4-片x100=1780- 69.780709x 100=u2*门21200*896. 09%炉排由此.可以说“煤气化无烟燃烧装置"具有很=次风室高的炉内自除尘作用。同时,这一结论也已为几十建灰室台“煤气化无烟燃烧锅炉”的测试结果所证明[4-.3(3)在煤气化-无烟燃烧方式下可实现节煤13%,提高了锅炉运行的经济性。图] 0.5t/h立式煤气化无烟燃烧锅炉表22 种燃烧方式下测试结果汇总表(4)“煤气化无烟燃烧装實"投入运行时，即燃烧方式可保证排烟无色,又可使烟尘初始排放浓度≤80项目煤气化.无烟燃烧锅炉工普通手烧炉~100mg/Nm',即烟尘排放浓度符合国家环保标燃煤量 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页)(3)锅炉排烟温度的可控性受窄点温差限制，设备.2002(9);15~17.窄点温差越小.机组的发电煤耗越低,但锅炉受热L2!赵之军,等电厂锅炉排如温度日动挖制装卅的研究4应用「}].中国电力200211).面要求布置越多,锅炉制造成本越高。煤价越高、[3]赵之术.等.论电站锅炉排烟温度的自动控制[J1.动力工程，用户要求的投资回收年限越长,盈亏平衡点对应2002(5).的锅炉窄点温差越小。参考文献:「1」赵之军，等。电站锅炉睡风器疏水侧阏节的优越性[J.发电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.中国煤化工Key words: power boiler; low 'temperature corrosion;YHCNMHG