生物质高温低氮燃烧锅炉发展历程及特点

生物质高温低氮燃烧锅炉发展历程及特点

一、研发历程

 

高温低氮燃烧技术是2002年开始在煤气发生炉的基础上，历程20年左右的时间，几百次的实验基础上，以不断满足社会对环保与运行成本的需求为宗旨发展而来的。

 

1.1、煤气发生炉——鲁气炉。

 

2000年时的环保标准就是烟囱不冒烟，就能达标。那时我们生产煤气发生炉。煤气发生炉的优点是不冒烟。缺点是：1.体积大。2.煤焦油冷凝堵塞管道。3.不能停炉。4.不能变负荷。5.效率低。6.出力不足。7.不能做大。我们改进的方向就是煤气发生炉的环保标准，链条锅炉那样的出力，缩小体积利于推广，同时解决煤气发生炉存在的以上问题。

由于存在以上问题。《京津冀及周边地区、汾渭平原2019—2020年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》中明确规定大力淘汰炉膛直径3米以下燃料类煤气发生炉。

 

1.2、第二代气化炉——分室气化燃烧锅炉。如图A所示

 (图A）

炉排采用水冷炉排，气化室气化成半焦后，下部用液压水冷推料装置将半焦推到燃烧室燃烧，煤气经上部通孔进入燃烧室与半焦混合燃烧，优点是环保达标，体积缩小、适合推广。缺点是1.气化的速度小于燃烧的速度，环保指标不稳定。

 

1.3、第三代气化炉——高温低氮燃烧炉

 

为解决以上问题，我们取消了气化室。利用谢克昌老师的高温快速热解气化原理，提高了热解气化温度，实现了超低排放，降低了运行成本。共获得九项发明专利。

（高温热解气化原理图）

1.3.1谢克昌老师的高温热解气化原理：燃料在燃烧前要经历热解气化的过程，热解气化的温度不同，产物不同。燃料在低温条件下热解气化时，由于热解吸收的能量低，热解的产物碳分子链较大；而在900℃以上的高温条件下快速热解气化时，由于热解吸收的能量高，有机物分子链断裂较彻底，形成的产物分子链很短，如CH₄、H₂、CO、C₂H₂等气体，很易燃烧。

二、高温低氮燃烧锅炉与层燃链条锅炉的区别

1、结构不一样：高温低氮燃烧炉分两个燃烧室，均采用绝热设计。层燃链条锅炉只有一个燃烧室，高温低氮燃烧炉的炉排为水冷炉排+往复炉排组成的复合炉排。

 

2、燃烧原理不一样：高温低氮燃烧炉炉内的温度控制在900℃——1100℃之间。燃料进入燃烧室后直接与900℃——1100℃高温接触，燃料直接裂解成小分子气体，在高温有氧环境下剧烈燃烧，无黑烟形成；层燃链条锅炉燃料进入燃烧室是缓慢加热的过程，燃烧室出口温度仅有700℃——800℃。高温低氮燃烧是大风大火高温容积燃烧技术，每平方米炉排出力在3T左右。

 

3、氮氧化物原始排放浓度不一样：高温低氮燃烧炉NO_X原始排放浓度一般不超200mg/m³,而层燃链条锅炉正常运行时NO_X原始排放300——400mg/m³。