我国煤无烟燃烧锅炉的现状与发展

我国煤无烟燃烧锅炉的现状与发展

　我国煤无烟燃烧锅炉的现状与发展孙东红王擎孙键郝志金李文春秦裕琨。哈尔滨工业大学，哈尔滨150001；2.东北电力学院动力系，吉林132012中国是世界上煤炭生产量和消耗量最大的国家，而且煤炭作为主要燃料在次能源中占75左右的格局还将持续多年。分之的原煤量用于工业锅炉和电站锅炉燃烧，造成了严重的煤烟型大气污染和煤炭浪费。1995年全国原煤消耗量13.1亿吨占次能源总量的74.6，主要用于工业锅炉和电站锅炉各4.3亿吨；工业窑炉2亿吨。由此可，工业锅炉同电站锅炉样是耗煤大户；而且由于它数量甚多又零散分布于市区热效率低，因此它对环境保护和节约能源工作的影响更大，受到广大群众和各级政府的重视。煤无烟燃烧锅炉就是针对工业锅炉而研究开发的本文介绍了它诞生的历史背景基本原理现状，并讨论了今后的发展前景。

　　2中国在用工业锅炉的现状及煤无烟燃烧锅炉的历史背最在中国，工业锅炉是国计民生中不可缺少的热源设备，既是耗煤大户，又是大气的大污染源。据统计，至1998年末全国在用工业锅炉50.12万台，其中生产锅炉23.78万台分布于全国各地企业单位，生活锅炉26.34万台主要分布于北东北华北西北地区的城镇居民区，除少数小型锅炉燃油燃气外，都烧原煤，年耗原煤4.3亿吨，占全国总耗煤量的33，年排放烟气7.2万亿标准立方米，烟尘和5，2各820万收稿日期20003吨，占者全国总排放量的分之以上。

　　中国是世界上在用工业锅炉数量及其耗煤量最多用工业锅炉，从总体上分析具有下列特点是以烧原煤为主，而且煤种多变；是台数甚多，尤其小型锅炉居多数，手烧炉有相当数量；是分布极广，尤其生活锅炉多处于居民区；是结构陈旧，技术含量低，几乎无高技术含量；是仪控制水平差，更谈不上自控；六是设计制造质量欠佳；七是配套辅机不完善；是锅炉房设计落后；九是用户运行管理水平低。因此，在用锅炉普遍存在如下问排烟黑度烟尘和3，2排放浓度不仅超过国家环保标准要求，也使周围居民难以忍受，尤其大多数小型锅炉多为手烧炉，更是黑烟滚滚。

　　锅炉燃烧效率和热效率低，致使煤浪费巨大。3据几大城市热工测试数据测算，全国工业锅炉平均热效率65，比发达国家低1520个百分点，因此年浪费原煤8000 10000万吨，直接经济损失约200亿元。

　　达不到设计出力，迫使锅炉房设计单位扩大装置容量，因而增大基本建设投资，造成不必要的浪费。

　　最近年来，些大中城市为减轻工业锅炉对大气的污染，相继做出决定，限制煤锅炉的使用，如北京市1999年规定城近郊个区现有采暖锅炉要由燃煤改烧天然气，部分比较陈旧的燃煤锅炉由新的燃气锅炉置换；太原市政府1999年发布了关于控制大气污染的通知规定，限期将燃煤锅炉攻造为燃油气锅炉；此外，大连沈阳长春吉林等城市也相继制定了类似的决定，21以下小型锅炉不准烧原煤，限期改烧油气型煤。如此些决定，说明了工业锅炉对大气的污染问已到了必须大治的历史时期，由燃煤改为燃油气，无疑可减轻大气污染，并可提高锅炉热效率。但是，由于油气价格太高，大大增加了锅炉运行费用，企业难以承担；对采暖锅炉，采暖费用将增长几倍，普通居民无力接受。因此我们认为难以推广应用。但是，燃煤锅炉的污染问又必须解决，在这种情况下，人们期盼着能有种既可满足国家环保标准要求的清洁燃烧，又具有高热效率的燃煤锅炉出现，煤无烟燃烧锅炉就是这样种新型锅炉。

　　3煤无烟燃烧锅炉的工作机理与优越性我们自60年代开始参加工业锅炉消烟除尘节能技术改造工作，近年又专门从事这方面的研究开发设计工作。面对着工业锅炉对大气污染严重的问，我们认真地总结了国内外相关的经验，经过几年的科技攻关，发明了烟气化无烟燃烧体化技术1并应用于工业锅炉，研制成功了煤无烟燃烧锅炉，这是工业锅炉的种尤新的跨世纪换代产品。结构上，它将煤气发生炉与层燃锅炉有机地结合为体，使煤炭气化与燃烧过程在个炉膛内自下而上相继完成，而炉膛尺寸又小于煤气发生炉。理论上，它打破了煤气发生炉与层燃炉的传统模式，采用了薄煤层低风速气化，同时在煤层上部空间组织分段送风分级燃烧，而煤是由混入固硫剂的原料组成以实现床内固硫。因此，锅炉以煤为原料，气化无烟燃烧脱硫体化，达到清洁燃烧高效利用的双重目的。它同传统的层燃锅炉相比，具有下列优点锅炉内部消烟除尘，无需炉外除尘器，排烟无色俗称无烟，烟尘3，2排放浓度符合国标683 1999中1类旅游区要求。此外，由于采用分段送风分级燃烧，1排放浓度大幅度减少，符合2世纪环保要求。

　　煤燃烧完全，具有高的燃烧效率，热效率在80以上；由于无需炉外除尘器，可降低引风机电耗。

　　炉膛容积热强度是普通层燃炉的倍以上，可大大缩小炉膛容积；此外，由于烟尘浓度小，对流受热面可选取高的烟速，强化传热减少受热面积。因此，锅炉体积小，省钢材。

　　煤种适应范围广。锅炉可按烟煤贫煤无烟煤褐煤设计和运行，在缺少设计煤种时可燃用其它煤种。燃用型煤时效果更佳。

　　它比煤气发生炉与层燃锅炉各自独立布置的煤气锅炉简单易行，并可大幅度降低基建投资。

　　4煤无烟燃烧锅炉的新发展目前，煤气化无烟燃烧锅炉已有百余台投入商业应用，都达到预期的效果，但此技术适用于21及以下的小型锅炉在总结它们炉内消烟除尘经验的基础上，我们进步开展了对往复炉排链条炉排等机械化燃煤锅炉黑烟形成与炉内消烟除尘机理的研究，研制成功了往复炉排无烟燃烧锅炉和链条炉排无烟燃烧锅炉。这两种新型锅炉，采用下列先进燃烧技术及炉内消烟除尘技术炉前煤斗内设置原煤分层装置不漏煤炉排迷宫式密封分段配风室炉膛内空气幕式分级无烟燃烧及除尘装置对流受热面与级除尘体化装置。因而，保证了排烟无色，烟尘初始排放浓度达到国家环保要求，锅炉热效率均在82以上。此外，对流受热面采用了高效传热元件，既降低了排烟温度又缩小了锅炉体积，节省钢材，这两种新型锅炉可靠的技术基础。

　　5结论煤无烟燃烧锅炉以其优越的环保与节能指标，显了强大的生命力，受到了广大用户的欢迎。目前，吉林市宇航节能技术开发公司所属各锅炉厂已开始批量生产煤气化无烟燃烧锅炉往复炉排无烟燃烧锅炉链条炉排无烟燃烧锅炉。

　　煤无烟燃烧技术尚可应用于改造各种旧式锅炉，其环保与节能效果同新锅炉样。我们已在吉林大连沈阳等城市成功地改造了数十台层燃炉，经环保监测部门测试明，全部满足，评831999国家环保标准要求因此，我们认为煤无烟燃烧锅炉具有广阔的市场，并将获得快速的发展。