| 旋流式生物質(zhì)燃燒機(jī)對生物質(zhì)顆粒的燃燒和降低NOx生成的影響 |
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價格：15000 元(人民幣) | 產(chǎn)地：河南鄭州 |
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鄭州達(dá)冠節(jié)能環(huán)保設(shè)備有限公司
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旋流式生物質(zhì)燃燒機(jī)對生物質(zhì)顆粒的燃燒和降低NOx生成的影響 (1)由于生物質(zhì)燃燒機(jī)不用擺動式，故而用擋板進(jìn)行再熱蒸汽溫度的調(diào)節(jié)J (2)鍋爐的主要尺寸與常規(guī)鍋爐完全相同， (3)采用筒式球磨機(jī)，按一次風(fēng)／生物質(zhì)顆粒比例(A/C)為定值來控制生物質(zhì)顆粒的出力， (4)為避免復(fù)雜系統(tǒng)所必需的儲倉系統(tǒng)，采用與PM生物質(zhì)燃燒機(jī)組合的直吹式燃燒方式。至于上述第(3)項，300MW燒半無煙生物質(zhì)顆粒鍋爐采用的是豎井磨生物質(zhì)顆粒機(jī)，，而本鍋爐是燒無煙生物質(zhì)顆粒，從著火性方面考慮，必須采用更低的A/C比，故而要用筒式球磨機(jī)，使得用更低的AlC比能穩(wěn)定地運行。 結(jié) 論以往在必須用油助燃的思路下，實現(xiàn)了 (NOZ)m．：-N’完全轉(zhuǎn)化為N02時的NO。 濃度(g/m3JJ V。U-煙氣容積(標(biāo)準(zhǔn)條件下)[m3，/kg); w-流動速度(m/sl， w。、w.-徑向和切向流速分量(mls]} wt、W2--、二次風(fēng)速度[ m/sl; p-氣流密度Ckg/m3J} 緲N一氮從生物質(zhì)顆粒中的釋放程度， a一過量空氣系數(shù)。 七十年代初期的石油危機(jī)使動力工業(yè)的注意力又回到了生物質(zhì)顆粒的利用。一直在尋找某種方式，以便生物質(zhì)顆粒燃燒時生成的有害物減少到最小。為此發(fā)展了沸騰燃燒技術(shù)，在傳統(tǒng)鍋爐上進(jìn)行煙氣脫硫，最近還發(fā)展了生成NOx最燃用揮發(fā)分在3%以下的無煙生物質(zhì)顆粒鍋爐的開發(fā)，F(xiàn)在重新研究無煙生物質(zhì)顆粒燃燒技術(shù)，采用基礎(chǔ)試驗及實爐爐膛性能模擬技術(shù)，具體研究這種鍋爐的現(xiàn)實可能性。三菱公司在試驗爐上進(jìn)行了這種鍋爐的性能與常規(guī)鍋爐的比較試驗，認(rèn)為垂直燃燒方式作為該領(lǐng)域的一項實用技術(shù)，具有良好的性能，并得到了驗證。 本鍋爐的首要目的是開發(fā)無煙生物質(zhì)顆粒專燒技術(shù)，采用基本的水平燃燒方式，完成了不僅限于無煙生物質(zhì)顆粒，且可適用所有生物質(zhì)顆粒種的鍋爐。具有不可估量的意義。 因此，不僅日本且世界上的客戶都對本鍋爐的優(yōu)良性能給予高的評價，若能更進(jìn)一步在有效利用能源資源方面作出貢獻(xiàn)，不勝幸之。 少的燃燒方式，F(xiàn)今采用的生物質(zhì)燃燒機(jī)主要有軸流式和旋流式。至于采用哪一種生物質(zhì)燃燒機(jī)取決于爐膛型式、燃料的燃燒和其特性、磨生物質(zhì)顆粒制備方式，以及其他鍋爐上取得的經(jīng)驗。 旋流式生物質(zhì)燃燒機(jī) 旋流式生物質(zhì)燃燒機(jī)是利用空氣或可燃質(zhì)混合物的旋轉(zhuǎn)流動來形成對氣和粉的混合、著火和穩(wěn)定燃燒的有利條件。氣流的旋轉(zhuǎn)是靠燃燒器中的定向葉片、氣流切向進(jìn)入生物質(zhì)燃燒機(jī)的圓柱室和這些方式的合理組合而形成的。氣流旋轉(zhuǎn)的強(qiáng)度以旋流數(shù)表示： 旋流數(shù)表明氣流旋轉(zhuǎn)的強(qiáng)度。在強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)氣流中，在其中心線形成負(fù)壓，吸入周圍的煙氣，形成內(nèi)部再循環(huán)區(qū)域。旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度（亦即旋流數(shù)）對生物質(zhì)燃燒機(jī)噴口附近的氣流場具有決定性的影響（圖1）。 在一定的旋流數(shù)n值時就形成內(nèi)部再循環(huán)區(qū)域。氣流的旋轉(zhuǎn)可影響火焰的形狀。較高的旋流數(shù)可形成體積較大而較短的火焰。流場圖象、氣流擴(kuò)散邊界、內(nèi)部再循環(huán)區(qū)域的形成是可以進(jìn)行物理；。在設(shè)計旋流式生物質(zhì)燃燒機(jī)時，；ぷ魇前l(fā)展和研究工作不可缺少的一部分。為了生物質(zhì)燃燒機(jī)本身的流場，生物質(zhì)燃燒機(jī)噴口的布置是非常重要的，或是圓筒體預(yù)燃室，或是漸擴(kuò)形的獷散器。在應(yīng)用擴(kuò)散器時，其擴(kuò)散角度對穩(wěn)定流場和內(nèi)部再循環(huán)區(qū)域的形成特別重要。 有下列方式生成NOZ: (1)空氣中氮氣的高溫氧化(稱為熱力NOx)} (2)燃料中氮的氧化（燃料NOx）， (3)燃料中氮在火焰邊緣區(qū)快速生成NOx。 局限在火焰前沿的速成NOx的意義是不大的，可以忽略不計，在超過1500。C的高溫下，熱力NOx的重要性有所增加。固態(tài)排渣爐中生成的熱力NOx約為總量的20%，液態(tài)排渣爐中達(dá)到50%。因此，在生物質(zhì)顆粒粉爐上主要的注意力應(yīng)是降低燃料NOx。工業(yè)鍋爐生物質(zhì)燃燒機(jī)上加熱強(qiáng)度達(dá)到104K/S。大部分生物質(zhì)顆粒粒中揮發(fā)分在30～50 ms內(nèi)逸出。當(dāng)一次氣粉的流速為10～15 m／s時，揮發(fā)分逸出的行程小于1m。因此，從流動和混合來看，注意燃燒器噴口附近區(qū)域是非常重要的。在該區(qū)域包括氮氣的揮發(fā)分放出越多，則調(diào)節(jié)NOx生成的可能性也越大。為了降低NO，量，應(yīng)做到：在火炬開始區(qū)段，為使氮揮發(fā)分快速逸出應(yīng)保持高溫，并在缺氧下燃燒，在火焰的以后區(qū)段應(yīng)以附加空氣保證可燃?xì)怏w和焦碳的燃燼。因此，對于還原區(qū)域必須保證所需的氧氣。這一點可以用空氣分級混合來達(dá)到，并以此來適應(yīng)生物質(zhì)顆粒的特性、磨生物質(zhì)顆粒細(xì)度和揮發(fā)分舍量（圖2）。 合理選擇一次氣粉、二次風(fēng)和旋流數(shù)的脈沖比例是可達(dá)到低NOx的燃燒。為了便于一次氣粉和二次鳳混合的調(diào)節(jié)，采用可分別調(diào)節(jié)流量的分散式二次風(fēng)噴嘴是合適的。各分散的二次風(fēng)噴嘴中不同的流量就有不同的流速，從而就創(chuàng)造了生成NOx的不同條件。例如B K3 -420-140-5型鍋爐的分散式二次風(fēng)旋流生物質(zhì)燃燒機(jī)上，各只噴嘴流量變化時，煙氣中就生成不同量的NOx。所生成的NO。量可用N02對W2h/W2W的關(guān)系來表示 在I-I-57型鍋爐(配500MW機(jī)組)上，分散二次風(fēng)的試驗證實，NOx從0.97g/m3降低到0.55g/m3。在其他鍋爐上，內(nèi)通道關(guān)閉，外通道流量增加，煙氣中的NO。含量可降低10～30%，其中較低值是對爐膛溫度高的鍋爐。同時旋流數(shù)對NO。的生成也有影響。當(dāng)二次風(fēng)（內(nèi)通道）的旋流數(shù)大于一次氣粉的旋流數(shù)時，工況是有利的。二次風(fēng)的外通道可設(shè)計成無旋轉(zhuǎn)氣流。 改進(jìn)型旋流生物質(zhì)燃燒機(jī)的設(shè)計 所述理論曾用來設(shè)計EVOI電廠液態(tài)排渣爐上的改進(jìn)型生物質(zhì)顆粒粉旋流生物質(zhì)燃燒機(jī)。該再熱鍋爐( 350t/h)共有10只生物質(zhì)燃燒機(jī)，5只在前墻、5只在后墻。生物質(zhì)顆粒粉生物質(zhì)燃燒機(jī)上部布置乏氣燃燒器。爐膛上生物質(zhì)燃燒機(jī)的整體布置示于圖4，改迸型生物質(zhì)燃燒機(jī)示于圖5。 需改進(jìn)的主要論點可概括如下： 1)當(dāng)前生物質(zhì)燃燒機(jī)的總狀態(tài)適用于鍋爐的使用年限（平均22年）和運行小時數(shù)（平均127000小時，為全年時間的65%）， 2)應(yīng)用于生物質(zhì)顆粒粉生物質(zhì)燃燒機(jī)的噴口和二次風(fēng)的導(dǎo)向葉片使用期短，僅為500r～6000運行小時I圖3 NOx的生成與蘭凳比值的關(guān)系 3)飛灰中的可燃質(zhì)損失大，一般為10%。 設(shè)計前從各試驗中可得到如下結(jié)論。 1)一、二次風(fēng)速比對降低飛灰中的可燃物有影響，而一次風(fēng)速是根據(jù)生物質(zhì)燃燒機(jī)的旋流強(qiáng)度（即旋流數(shù)）、燃料種類和爐膛型式推薦的。對于燃無煙生物質(zhì)顆粒的液態(tài)排渣爐，一次風(fēng)速18～22m／s時推薦的W2/Wl比值為1.2～圖4 EVOI電廠鍋爐爐膛示意圖 而現(xiàn)有的生物質(zhì)燃燒機(jī)上實際風(fēng)速比W2/\VI是小于1。這些生物質(zhì)燃燒機(jī)就不形成具有足夠內(nèi)循環(huán)的穩(wěn)定燃燒區(qū)，因此在機(jī)組負(fù)荷低于90MW時就需要采取穩(wěn)定燃燒措施，而且飛灰中的可燃物上升。 圖5 EVOI電廠的改進(jìn)型生物質(zhì)燃燒機(jī)1一一次氣粉引入；2一二次風(fēng)內(nèi)噴嘴： 3一二次風(fēng)外噴嘴； 2) -、二次風(fēng)噴口邊緣對爐膛的空氣動力工況和生物質(zhì)燃燒機(jī)的壽命有明顯影響，F(xiàn)有的結(jié)構(gòu)是從圓柱形出口到二次風(fēng)擴(kuò)散角達(dá)30。的變化系列。．實際改進(jìn)的方案是從模型或產(chǎn)品上的試驗中得出的。 3)鍋爐負(fù)荷對爐膛空氣動力工況有很大影響。在鍋爐的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)可考慮三種運行工況； ——鍋爐運行，磨生物質(zhì)顆粒系統(tǒng)不投運； ——鍋爐運行。一套磨生物質(zhì)顆粒系統(tǒng)運行’ ——鍋爐運行。二套磨生物質(zhì)顆粒系統(tǒng)均運行。 在這些工況下，負(fù)荷在70～110MW的調(diào)節(jié)范圍時，就不能維持推薦的W2/WI比值，因而對運行有上述的不利影響。 4)點火、啟動和穩(wěn)燃生物質(zhì)燃燒機(jī)必須滿足單獨輸入足夠空氣的功用。 5)考慮到貧生物質(zhì)顆粒和爐膛形式，旋流式燃燒器必須具有旋流強(qiáng)度（即旋流數(shù)），范圍為3.5～4.5，而現(xiàn)用的生物質(zhì)燃燒機(jī)卻不具備。 改進(jìn)型旋流式生物質(zhì)燃燒機(jī)的設(shè)計示于圖5。生物質(zhì)燃燒機(jī)規(guī)定燃燒頓湟茨煙生物質(zhì)顆粒，出力為1.3U5生物質(zhì)顆粒發(fā)熱值為23356kj/kg．全水分為9.33%，灰分為16.98%，揮發(fā)分為10.56%。點火、啟動和穩(wěn)燃用的燃料可交替燃用U．l44 kg/s的TM燃油或0.172mlnls的天燃?xì)，兩種燃料約均可達(dá)鍋爐總熱負(fù)荷的20%。 為了達(dá)到所要求的旋流強(qiáng)度，需要： 一一次風(fēng)軸向引入生物質(zhì)燃燒機(jī)噴口，并在緊靠噴口的前面裝設(shè)使其旋轉(zhuǎn)的葉片，與軸線呈45。傾角，并對出口截面具有足夠的節(jié)流作用， ——二次風(fēng)從徑向室引入噴口，無分配葉片？紤]到不同的運行工況，二次風(fēng)截面分成兩部份：外側(cè)部分為40%的二次風(fēng)流量，內(nèi)側(cè)部分為60%。這種分配比可使70～110MW調(diào)節(jié)范圍內(nèi)更好地接近推薦的速度比W2/WI。 曾進(jìn)行了；囼，試驗的主要原則和所得結(jié)論介紹如下。 旋流式生物質(zhì)燃燒機(jī)空氣動力絕熱；臏(zhǔn)則是： ——模型和產(chǎn)品的幾何相似性按1：8的比例； —一模型上和產(chǎn)品上的一、二次風(fēng)脈沖比是相等的。由該條件可得出基礎(chǔ)速度為38m/s時模型上的速度比W2/WI= 1.2。雖然模型上的雷諾數(shù)低于實際爐膛，但還是足夠高的，可以應(yīng)用相似性，得到的結(jié)果可用于實際產(chǎn)品上。 從生物質(zhì)燃燒機(jī)噴口到2.5D的距離內(nèi)，；囼烌炞C了： ——軸向速度分量w；和切向速度分量wJ的務(wù)配，由此可推斷旋轉(zhuǎn)的強(qiáng)度和方向l ——自生物質(zhì)燃燒機(jī)噴口的內(nèi)部再循環(huán)區(qū)的形狀和大小， ——運行中分散式二次風(fēng)截面（內(nèi)或外）對氣流場圖象的影響， ——鍋爐上生物質(zhì)燃燒機(jī)噴口的影響，包括圓電弧焊接過程中的射線檢測
生物質(zhì)燃燒機(jī)，http://www.jiegankeliji.com |
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