低挥发分煤粉燃烧新技术发展与应用.pdfVIP

低挥发分煤粉燃烧新技术发展与应用 周建明 (煤炭科学研究总院 节能工程技术研究分院，北京 100013) 摘要：介绍了国内外低挥发分煤粉燃烧技术及发展 。对具有代表性的燃烧器及炉膛结构 进行简要分析，说明热回流、煤粉浓缩、延长火焰长度等关键技术在实现低挥发分难燃煤粉快 速着火、稳定燃烧 中的应用。指 出尽管燃烧器在应用中取得一定的效果，但仍然存在一些问 题，因而对于低挥发分煤种还需要 同时选择合理的燃烧方式，如切 向燃烧、对冲燃烧、W 型火 焰燃烧及 CUF火焰燃烧等技术。其中，w型火焰燃烧方式对难燃无烟煤的燃烧稳定性优于四 角和对冲燃烧方式，是 目前主要采用的燃烧结构。高温空气燃烧技术对低挥发分煤具有火焰 稳定、热效率高、再循环分级燃烧，低NO排放等优点，将成为更有前景的燃烧技术。 关键词 ：低挥发分 ；煤种 ；煤粉燃烧器；稳燃 ；炉膛结构 中图分类号：TK223；TD849 文献标识码 ：A 文章编号：1006—6772(2011)04—0054—40 低挥发分煤的燃烧性能较差，但 由于储量较大， 烟煤，20世纪7O年代前苏联采用墙式燃烧液态排 主要用于动力燃烧，实现其安全经济燃烧成为燃烧 渣锅炉燃烧无烟煤，德 国为燃烧低挥发分煤种也设 行业迫切需要解决的问题。国外针对贫煤和无烟 计制造了多种液态排渣炉。中国低挥发分煤种的 煤的燃烧开发应用较早。欧美早在 20世纪30年代 燃烧技术历经50多年的发展，目前 日臻完善 。中 起就采用u型火焰固态排渣煤粉炉燃用贫煤和无 国燃用低挥发分煤种发展历程见表 1。 表 1 中国燃用低挥发分煤种的发展历程 1 低挥发分煤粉燃烧技术 技术，其中，u型和w型火焰是主要燃烧技术 。 2 燃烧器的发展与应用 低挥发分煤粉的着火、稳定燃烧需与燃烧器布置 方式和锅炉炉膛形状整体综合相互配合来实现。技 以CE为代表的直流燃烧器和以BW为代表 ’ 术措施如下：①提高煤粉浓度和细度；②采用较低的 的旋流燃烧器都可燃用低挥发分煤种。经过大量 一 次风速；③提高一次、二次风风温；④增强对着火 的研究及多年的发展应用，BW、13立、三菱、TRW、 区的热辐射；⑤延长燃料在炉内的停留时间，保证 三井巴布科克等多家公司及前苏联先后开发出PM 燃料颗粒充分燃尽。炉膛结构主要采用四角切向、 燃烧器、WR燃烧器、PAX—DRB燃烧器、TRW燃烧 对冲燃烧、u型火焰、w 型火焰和CUF火焰等燃烧 器、NR3燃烧器、DS燃烧器和高浓度旋流燃烧器等。 收稿 日期：2011—05—27 作者简介：周建明(1967一)，男，山西大同人，博士，高级工程师，主要从事煤炭燃烧及煤炭转化方面研究及开发工作。 54 《洁净煤技术)2011年第 l7卷第4期 r 中国科技核心期刊 全国中文核心期刊矿业类核心期刊J 中国在 “六五”和 “七五”期间清华大学、西安交通大 燃烧器、主燃烧器和灰渣 回收等部分组成，其原理 学和华中理工大学等院校及科研机构先后提出浓 为：约30％煤粉在预燃烧器 内欠氧燃烧，产生的高 淡燃烧器、直流钝体燃烧器、稳燃腔燃烧器、夹心风 温烟气与进入主燃烧器二次风混合形成高温空气一烟 燃烧器、大速差射流预燃室、船形钝体燃烧器、扁平