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科研開發

電站鍋爐煤粉再燃低NOx燃燒技術與裝備(科技部專項資金項目)

閱讀次數: 發布時間:2015-08-12 【

  

  氮氧化物在我國已經成為僅次于二氧化硫的大氣污染物,對酸雨、空氣質量和地面臭氧濃度的影響越來越大。隨著電力行業的快速發展,火電機組氮氧化物排放給環境帶來巨大壓力,國家在"十一五"期間,要進一步加強氮氧化物排放管理工作,要求火電機組必須采用低氮氧化物燃燒技術。電站鍋爐煤粉再燃低NOX燃燒技術與裝備是技術先進低成本的NOx排放技術,既可以用于新建火電機組采用低NOx燃燒技術,又可用于老機組實施低NOx燃燒改造工作,還可以與低Nox燃燒器聯合應用于鍋爐低Nox燃燒系統改造,填補國內在這方面的空白。

  該項任務來源是承擔國家和地方科研項目過程中,借鑒國外先進技術獨立自主開發的,到目前為止進行了機理研究、小型試驗裝置的試驗研究和小型發電鍋爐上進行初步示范試驗,取得預期節能與環保效果。在此基礎上,進行多煤種適應性研究、中間試驗裝置試驗研究,在較大容量電站鍋爐上(200MW及以上容量機組鍋爐)進行工業示范試驗,獲得工業應用的關鍵技術數據,逐步形成產業化。

  核心技術:利用先進儀器采用先進的試驗方法(低溫氮吸附)進行燃煤快速熱解煤焦的表面結構研究,采用常規分析方法結合分形方法對煤焦表面結構進行分析,研究快速熱解煤焦的表面結構變化規律,對煤的燃燒特性和NOx生成還原特性研究。在管式沉降爐模擬再燃區的反應條件,并在中試裝置上研究了煤粉再燃的整個反應過程,試驗獲得了再燃區化學當量比、再燃區停留時間、再燃煤粉粒度等參數對煤粉再燃降低NOx的影響規律。在主燃燒區上方設置再燃超細化煤粉噴口還原NOx,再燃噴口上方設置燃盡風噴口來保證鍋爐燃燒效率不降低。

  創新點:優化再燃煤粉噴入爐內的空氣動力場,包括噴射位置、噴射角度和噴射速度等,以使再燃煤粉能夠與整個爐膛橫斷面的煙氣充分地混合,大幅度地提高煤粉與煙氣的接觸面積,加快反應速度,提高NOx還原效果,降低Nox排放,使鍋爐Nox脫除效率達到40%以上,而不影響鍋爐運行性能。獲得的煤粉再燃低NOx燃燒系統在國外技術基礎上有所創新,簡單實用性強效果好。

  在機理研究、實驗室小試和小型發電鍋爐中試的基礎上,發展了水平濃淡技術和超細化煤粉再燃低NOx燃燒技術,把水平濃淡、雙通道和再燃技術有機的結合一體,使燃燒裝備更具優良的性能,進行了多煤種適應性研究,中間試驗裝置試驗研究,在較大容量電站鍋爐上進行了工業示范試驗,獲得了工業應用的關鍵技術數據,并逐步形成產業化。

  科技成果轉化情況:在內蒙元寶山發電廠600MW機組鍋爐、沈海熱電公司200MW機組鍋爐等實施改造獲得顯著效果。

  其燃燒設備已被國家專利局批準為實用新型,專利號ZL 2006 2 0020077.6

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