13、锅炉高效低污染燃烧技术.doc

西安交通大学科技项目选编目录1、锅炉高效低污染燃烧技术22、拟先进燃烧理论研究83、液幕床湿法烟气脱硫技术104、锅炉水动力学及传热特性研究115、锅炉材料及长期服役安全性能保障关键技术126、饱和蒸汽汽轮机设计的关键技术157、蒸汽发生器水力特性及其传热强化16联系人：林艺、殷秋萍联系电话：[phone]电子邮箱：[e-mail]、[e-mail]1、锅炉高效低污染燃烧技术成果简介：1、一次风折边型夹心风燃烧器设计技术西安交大负责承担的国家科技攻关项目“夹心风燃烧器的研制”实现了以下创新：（1）充分发挥向火侧一次风的着火优势形成稳定着火源的煤粉着火稳定性；（2）提出强湍动、迎向炉内上游高温气流的折边型一次风喷口新结构及空气动力参数；（3）发明了着火稳定性好、适应于不同煤种的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型一次风折边型夹心风燃烧器。该成果在江西、广西、河南、四川、陕西等电厂50MW-100MW机组的锅炉上得到了成功的应用在燃烧劣质烟煤、贫煤和无烟煤时锅炉燃烧稳定炉膛温度显著提高锅炉燃烧效率约提高3%～4%锅炉负荷率、可调率明显提高取得了显著经济效益和社会效益。该研究成果获国家“六·五”科技攻关成果奖1987年获国家发明三等奖1988年被国家教委列为“六·五”以来经济效益超过1000万元的九个项目之一并获国家发明专利。2、可调水平浓、淡燃烧技术为解决我国低质煤稳定着火、燃烧和低负荷调峰能力及降低烟气中NOx1987年西安交大提出变异煤粉浓度燃烧器的构思并开始研究。该技术主要是针对四角布置直流式燃烧器提出了一种新型燃烧器结构使得一次风气流在水平方向上向火侧和背火侧分别为浓、淡燃烧；研发出一种简单低阻的煤粉浓缩器实现了向火侧高煤粉浓度、高温和高湍动度的稳定着火解决了低质煤稳定燃烧的问题并具有较好的低负荷稳定燃烧性能和降低NOx的作用。在背火侧实现低煤粉浓度、低温燃烧这可防止煤粉气流刷墙结焦的问题。在此基础上又进一步开发了可调水平浓淡煤粉浓度的调峰型燃烧器实现机组负荷变化情况下向火侧和背火侧煤粉浓度比例的灵活调节使锅炉保持在最佳煤粉浓度比例的状态下运行从而提高锅炉运行的经济性和安全性。3、WR宽调节比燃烧器设计技术WR宽调节比燃烧器是用于大容量电站锅炉实现浓淡燃烧、调节锅炉负荷、降低烟气中NOx的一种新型煤粉燃烧器适用于四角布置直流式煤粉燃烧器组织上下浓淡燃烧。西安交大和上海锅炉厂有限公司已经在该领域展开合作针对引进型宽调节比燃烧器的结构对关键技术进行消化、吸收和提高使该燃烧器达到国内自主设计和生产的能力。经大量的热态试验研究已在300MW机组锅炉的设计、生产、运行中得到了应用并取得以下成果：（1）得到宽调节比燃烧器燃烧晋东南无烟煤和陕西贫煤时一次风平均煤粉浓度和浓、淡侧煤粉浓度比例的最佳值提出了组织煤粉燃烧时存在最佳煤粉浓度的理论开发了该燃烧器组织浓淡燃烧的技术关键；（2）得到该燃烧器组织炉内燃烧时沿炉膛高度和宽度的温度分布和热负荷分布的规律为工程技术提供科学依据；（3）得出了该燃烧器组织炉内燃烧时碳粒沿炉高的燃烧过程和变化规律为锅炉整体布置设计提供了依据。4、轴向叶片旋流式煤粉燃烧器多年来我国电站锅炉的燃烧设备主要以直流式四角切圆燃烧器为主作为锅炉的另一种燃烧设备——旋流燃烧器在我国发展相对较慢。六、七十年代我国投运的200MW以上机组的旋流燃烧器煤粉炉大多数是从原苏联引进的。这些引进机组中锅炉的燃烧器结构主要为双蜗壳旋流燃烧器和切向叶片旋流燃烧器它们的主要特点是结构简单制造、运行方便炉膛出口气流偏差小在煤质稳定、锅炉负荷不变的情况下基本能维持运行但这种燃烧器存在以下几个缺点：（1）旋流强度不能调节或调节范围很小对锅炉负荷变化适应性差；（2）燃烧器出口煤粉分配极不均匀（一般煤粉浓度分布的不均匀性系数达0.45～0.49）引起锅炉燃烧不稳定；（3）煤种适应性差阻力大。所以在煤种和锅炉负荷稍有变化时就要投油助燃运行经济性很差更不能满足用电峰谷差变化时的低负荷运行。（4）该燃烧器的二次风采用径向进风的大风箱在二次风箱出口的二次风管与一次风管的夹层通道内加装轴向叶片轴向叶片的调节机构在二次风管外避免了二次风叶片调节机构受热膨胀卡死的问题从根本上解决了旋流燃烧器的调节问题。因此可根据燃料的特性在0℃～90℃的范围内灵活调节轴向叶片的开度使之产生不同的旋流强度和中心回流区扩大煤种适应性和提高锅炉低负荷运行的调节能力。轴向叶片旋流式煤粉燃烧器结构图和在200MW锅炉炉膛实测流场图经大量的试验研究和工业性试验得到了设计该燃烧器完整的结构参数和空气动力参数并在200MW机组锅炉上得到了推广应用。该成果1994年在清河电厂200MW机组的锅炉上得到应用燃烧铁法劣质烟煤时机组负荷