高溫環境中(zhōng)煤粉燃燒器耐磨性研究——黑龍江省重大科(kē)技(jì )攻關項目

 我公(gōng)司研制的耐磨陶瓷煤粉燃燒器是哈爾濱工(gōng)業大學(xué)秦裕琨院士“濃縮煤粉燃燒”技(jì )術和我公(gōng)司 “徑向濃淡旋流煤粉燃燒器高溫耐磨”技(jì )術的結晶，不僅解決了火力發電(diàn)機組燃煤鍋爐的低負荷穩燃和和環保問題，還解決了燃燒器的高溫磨損問題。

　　秦裕琨院士的“風控濃淡煤粉燃燒技(jì )術”已獲得2000年度國(guó)家技(jì )術發明二等獎、2000年度黑龍江省科(kē)技(jì )進步一等獎、2000年度黑龍江省教委科(kē)技(jì )進步一等獎、2000年度國(guó)家“九五”重點科(kē)技(jì )攻關計劃優秀科(kē)技(jì )成果獎、2001年度黑龍江省重大科(kē)技(jì )效益獎等一系列獎勵。我公(gōng)司的“徑向濃淡旋流煤粉燃燒器高溫耐磨燃燒技(jì )術研究”獲得2003年度黑龍江省科(kē)技(jì )進步二等獎。

　　研制成功的耐磨陶瓷煤粉燃燒器突出優點：1、節省大量燃油、降低發電(diàn)成本;2、低負荷穩燃、運行穩定、可(kě)靠;3、低NOX排放、清潔環保;4、系統簡單，對煤質(zhì)變化适應能(néng)力強;5、耐高溫磨損，使用(yòng)壽命長(cháng)。

濃淡煤粉燃燒技(jì )術的基本原理(lǐ)是：煤粉通過專門設計的煤粉濃縮器(燃燒器)後，被分(fēn)成煤粉濃度相差很(hěn)大的濃煤粉氣流和淡煤粉氣流，形成風包粉的燃燒狀态。對于直流煤粉燃燒器，将各角燃燒器的煤粉氣流(一次風)沿水平方向分(fēn)成兩股：靠近爐膛火焰中(zhōng)心為(wèi)濃煤粉氣流，背離火焰中(zhōng)心(靠近水準壁)為(wèi)淡煤粉氣流，再向外是空氣(二次風)。對于旋流式煤粉燃燒器，将每個燃燒器的煤粉氣流(一次風)沿徑向分(fēn)成兩股：中(zhōng)間(靠近火焰中(zhōng)心)的為(wèi)濃煤粉氣流，周圍的(背離火焰中(zhōng)心)的環形截面為(wèi)淡煤粉氣流，再向外是空氣(二次風)再依據鍋爐的結構、所用(yòng)的燃料等。

　　濃的煤粉氣流，容易着火，穩燃能(néng)力強，再遇到高溫條件，大改善了煤粉着火條件。濃的煤粉氣流着火後，自然會引燃其餘煤粉。即使在很(hěn)低的負荷下，不投油也能(néng)穩燃。濃的氣流着火後，加強了該處的高溫環境，為(wèi)不斷混入的淡煤粉氣流的着火提供了良好條件;同時，本公(gōng)司對燃燒器相關結構進行了改進，加強了氣流的擾動，始終保證對燃燒的各個階段供應充足的空氣。由于着火的提前，燃燒時間充裕，有(yǒu)得于燃改善，燃燒效率高，節約了燃料，提高了運行的經濟性。

　　對于濃淡分(fēn)股的煤粉氣流，濃煤粉氣流含燃料多(duō)、氧量少，使主燃區(qū)始終處于低氧的條件下，因此抑制了NOX的生成，實現了低NOX排放、減輕了環境污染。

　　耐磨陶瓷燃燒器的材料采用(yòng)本公(gōng)司獨特的專利技(jì )術、耐磨陶瓷與鋼的複合技(jì )術，利用(yòng)該技(jì )術在燃煤鍋爐燃燒器的煤粉通道、噴口進行陶瓷複合以提高耐磨性，解決了濃淡煤粉燃燒器的高溫磨損問題。

　　我公(gōng)司已對哈三電(diàn)廠、新(xīn)華電(diàn)廠、鶴崗電(diàn)廠、牡丹江第二發電(diàn)廠等100多(duō)家電(diàn)廠各種型号的鍋爐進行了濃淡耐磨陶瓷燃燒器改造。改造後的鍋爐，成功燃燒了煙煤、劣質(zhì)煤、褐煤、貧煤和無煙煤。實現了穩燃(最低不投油穩燃負荷比改造前降低15%--20%)、高效(燃燒效率高：飛灰可(kě)燃物(wù)含量比改前都有(yǒu)所下降，最大值達13%)、低污染(NOX排放最低，比改造前下降30%--55%)、防高溫磨損，使用(yòng)壽命100個月。同時國(guó)内所有(yǒu)大型鍋爐制造廠，在新(xīn)制造的鍋爐機組中(zhōng)均采用(yòng)此技(jì )術，總容量達80000MW。取得了良好的經濟效益、環境效益和社會效益。