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行业知识

低氧化氮高效生物质燃烧机的研制

低氧化氮高效生物质燃烧机的研制

    1.导言

    为了控制燃烧过程中NO。的生成,人们曾提出许多建议。如炉烟再循环,非化学当量燃烧、两级燃烧以及装设低NO。生物质燃烧机等。实际上,在工业用锅炉中使用这些方法有一定困难,另外,降低NO。的措施往往同节能有矛盾,可能导致火焰温度下降,使热效率降低。但下述两种(E型和EE型)高效生物质燃烧机,在节能和降低NO。方面是一致的,它可以直接用在现有的锅炉上。

    2.试验方式及使用的监测仪器

    试验用的是一台直径im、长4m的圆筒炉。试验中保持的标准燃烧条件是:热量输入4×1 0 skcal/h,燃烧室温度1300℃,二次风温度320℃,过剩空气系数1.16(过剩氧为3%),燃料为丁烷、6号C级重油和焦炉煤气。

    炉烟测量,由装在炉出口3m处气流中的探头取样。使用的监测仪器有:测NO。用光谱分析仪1台,测O:用磁性氧量分析仪1台,测温用铂铑一铂热电偶1支,测火焰辐射热用视角7。、光谱灵敏度0.3~6.5/,r,m的辐射测温仪1台,测烟气流速用热线风速仪1台。

    3.E型低NI眈生物质燃烧机

    控制NO。的基本途径有两个。一是控制热反应过程,二是控制燃料。在热反应过程控制中采取的措施有降低燃烧温度、缩短燃气在高温区间的停留时间、用低氧燃料等。控制燃料的措施是选用低氧和低NO。的燃料。为提高热效率,在第一燃烧阶段中采用控制燃料与空气混合的慢速燃烧法。

    在E型生物质燃烧机上,燃料以一定角度喷向空气流。由图1看出,燃料与空气的混合被局限在一次燃烧区,因此形不成高温区间。在这一区间未燃尽的燃料,再逐渐与第一阶段中未被利用的空气混合而燃尽。用这种方式,可得到一个平稳的燃烧状态。由于火焰最高温度以及燃烧区氧分压的降低,使热反应过程中的和燃料的NO。都有效地降低了,从而使总的NO。量也急剧下降。

    E型是一种简单的生物质燃烧机,燃料在其端部倾斜喷入,故勿需改变喷嘴周围的耐火材料,费用较低。这种结构对现有锅炉来说,是比较优越的。,

    E型燃烷器在试验炉上的性能,可通过测量过剩氧对三种燃料(见图2)的NO。排放量以及空气温度的影响(见图3)进行评价。第一次试验时,NO,减少不到普通生物质燃烧机排放量的一半。在以后的几次试验中,通过改变空气温度,使NO。受到非常强烈的影响,降得很低。很明显,这个结果对在变动负荷下运行的锅炉是很有利的.生物质燃烧机受影响不太强烈了。在普通生物质燃烧机中,对每百分之一的O:,生成的NO,为10~20PPm,而新型生物质燃烧机中约为5PPm/Oz%。同时,空气温度对NO,值的影响可达5PPm/l00℃,而在普通生物质燃烧机中,空气每变化100℃,NO。值相应变化10~15PPm。从本试验中可得出这样的结论,使用EE型生物质燃烧机,与普通生物质燃烧机相比,有可能把NO。降低30~70%。

    4,EE型低NO。高效生物质燃烧炉

    结构经改进的EE型低NO。生物质燃烧炉燃烧的基本情况,示于图4。在这种生物质燃烧炉中,空气和燃料分开送人,故在第一燃烧阶段中空气与燃料的混合受到阻扰,燃烧进展缓幔,从而得到一个很平稳的燃烧状态。同时由于实行炉烟再循环,NO。量急剧减少,沉降的炭黑亦相应少。

    在EE型生物质燃烧炉中产生的烟气量仅为同容量生物质燃烧炉所产生烟气量的一半。

  5.燃气流速分布

  新型生物质燃烧炉的混合特性,可通过对燃料(燃用丁烷)和空气速度分布的测量进行评价。图5示出生物质燃烧炉断面上燃气流速的分布情况,

    更新陈旧而不经济的现有热力设备是最重要和最复杂的任务之二。它具有提高电能生产效率(其中包括节省燃料和减少人员)的重要意义。

    电力企业拟定了火电厂技术革新的基本方针。这些方针的实现要依靠充分的经济论据。如何得出正确的经济论据,便是本文的目的。

    把现有的陈旧设备从不经济范畴解脱出来,是一个应首先以选择最有效的措施提高其运行效率为基础的综合技术经济问题。这样的措施有。把现有的凝汽式机组改为调峰运行或备用,改造设备,将不经济的凝汽式机组改为供热机组,把现有电厂改为锅炉房。

    如上述措施仍不能达到经济目的,则应更换更完普的设备。

    现在研究一下采取措施使现有火电厂在某个时候从不经济范畴解脱出来所得到的年度节约如何计算的问题。

    把现有不经济电厂改为调峰运行所得到的年节约值,由下列两仑皂网涌蜂方案的费用差确定t.第一方案是新建调峰电厂,第二方案是由现有凝汽式电厂的组调峰。两个方案中的基本负荷都由电网中的替代容量承担,因为按条件(1)证明,上述现有凝汽式电厂不宜带基本负荷运行。

    在普通生物质燃烧炉的燃气流中,空气和燃料很快地相互混合在一起(图5a),而在E型燃烧器中,它们却是分开送入的(图sb)。在EE型生物质燃烧炉中,燃料与空气间距较大,混合受到阻扰(图5c),NO。在这样的条件下将降至最低限度。当然,在这种改进后的生物质燃烧炉上,当燃料与空气的流速差别大时,随空气带走的燃料又可能使NO值上升(图sd)。

    以上两种结构的生物质燃烧炉,其火焰温度相差很大,故选择生物质燃烧炉与不同锅炉的要求有关。

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点击次数:  更新时间:2017-07-27 22:49:23  【打印此页】  【关闭