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核心技术

生物质高温低氮燃烧锅炉发展历程及特点

发布时间:2020/12/09 点击量:376

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.png

 (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。

图B.png

(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CH4H2CO、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NOX原始排放浓度一般不超200mg/m3,而层燃链条锅炉正常运行时NOX原始排放300——400mg/m3



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