直接點(diǎn)火生物質(zhì)燃燒機(jī)技術(shù)及其進(jìn)展

摘要：煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)燃燒機(jī)應(yīng)是我國(guó)電站煤粉鍋爐生物質(zhì)燃燒機(jī)改進(jìn)的主要方向。提出把直接點(diǎn)火技術(shù)與穩(wěn)燃技術(shù)相結(jié)合來(lái)設(shè)計(jì)直接點(diǎn)火生物質(zhì)燃燒機(jī)的思路，對(duì)該類(lèi)生物質(zhì)燃燒機(jī)做了較合理的分競(jìng)指出了少油煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)燃燒機(jī)及無(wú)油煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)燃燒機(jī)兩大系列燃燒器發(fā)展?fàn)顩r及存在的問(wèn)題。并指出目前應(yīng)大力開(kāi)發(fā)無(wú)油煤粉直接點(diǎn)火系列生物質(zhì)燃燒機(jī)，對(duì)電站鍋爐煤粉直接點(diǎn)火燃燒器的研究有指導(dǎo)意北

在常規(guī)電站煤粉鍋爐運(yùn)行過(guò)程中。要耗費(fèi)大量的燃洫這些油的消耗主要有兩種途徑：一是在鍋爐啟動(dòng)點(diǎn)火過(guò)程中，要達(dá)到煤粉的燃燒工況，所投入的燃油數(shù)量往往是很可觀(guān)的。如某臺(tái)670 t m鍋爐在冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中。要耗費(fèi)50 t輕質(zhì)柴油：另一個(gè)途徑是鍋爐運(yùn)行中。為了調(diào)峰的需要，在低負(fù)荷時(shí)拌油燃燒，以防發(fā)生熄火事故

大量的燃油消耗，以及因此而帶來(lái)的在燃油采煦運(yùn)輸儲(chǔ)存、硬件設(shè)備等方面的費(fèi)用，無(wú)疑加大了發(fā)電成本為了降低這一成本，開(kāi)發(fā)無(wú)油或少油煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)燃燒機(jī)便成了大家一直公認(rèn)的一條途徑二+多年來(lái)。世界各國(guó)科技人員在這方面做了大量的工作。開(kāi)發(fā)了一些新式煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)燃燒機(jī)，取得了一些成果o但是，可以看到。這些成果有以下特點(diǎn)：零散化，沒(méi)有成為系統(tǒng)：當(dāng)有一項(xiàng)新技術(shù)問(wèn)世后。大家只是緊隨其后，沒(méi)有創(chuàng)新，拘泥于某一種形式另外，煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)燃燒機(jī)沒(méi)有把直接點(diǎn)火技術(shù)同穩(wěn)燃技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，有礙于這一技術(shù)的深入推廣。

2煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)燃燒機(jī)的分類(lèi)

煤粉點(diǎn)火需要有一個(gè)激發(fā)熱源，按照這一激發(fā)熱源的形式，煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)燃燒機(jī)可以分為兩大類(lèi)：一是以某種物質(zhì)的燃燒熱為激發(fā)熱源的形式，我們稱(chēng)之為CES;二是以電能作為激發(fā)熱源的形式，我們稱(chēng)之為EES

對(duì)CES系列，這些化學(xué)物質(zhì)具有以下特點(diǎn)：f 11著火溫度較低；(2)化學(xué)動(dòng)力反應(yīng)速度快；(3)釋熱量大：f41擴(kuò)散系數(shù)大比如天然氣，甲烷、乙炔、輕質(zhì)柴油……。根據(jù)這些燃料的不同，可將CES劃分為不同的子系殂對(duì)同一種燃料，可以采用不同的燃燒器結(jié)構(gòu)。以不同的方式利用它的燃燒熱來(lái)點(diǎn)燃煤粉氣流從對(duì)CES系列劃分的次序，讀者可以看到我們考慮的側(cè)重次序，我們更主要考慮的是所用的點(diǎn)火燃料，其次才是具體的結(jié)構(gòu)，這種思路是比較客觀(guān)魄

對(duì)EES系列，根據(jù)電能轉(zhuǎn)化為點(diǎn)燃煤粉氣流的熱能的形武。可以分為若干子系列。這種電熱轉(zhuǎn)換方式主要有：高能電弧等離子體激光、電熱阻等。在相同的轉(zhuǎn)化方式下有不同的具體結(jié)構(gòu)。

我們認(rèn)為。煤粉直接點(diǎn)火燃燒器應(yīng)是點(diǎn)火技術(shù)與穩(wěn)燃技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，這一點(diǎn)，反映在我們的分類(lèi)上。多年來(lái)的發(fā)展也證實(shí)了這一點(diǎn)。

應(yīng)該說(shuō)，在煤粉鍋爐穩(wěn)燃技術(shù)方面，這些年來(lái)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出各種各樣的技術(shù)根據(jù)其形成穩(wěn)燃的機(jī)理不同，大體上可以分為三類(lèi)：煤粉濃淡分離技術(shù)組織回流區(qū)的穩(wěn)燃技術(shù)和預(yù)燃室

按照點(diǎn)火技術(shù)同穩(wěn)燃技術(shù)相結(jié)合的原則，可以形成很多種具體結(jié)構(gòu)不同的煤粉直接點(diǎn)火燃燒器o這是煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)燃燒機(jī)發(fā)展的方向

3煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)燃燒機(jī)的

應(yīng)用評(píng)述

3.1我國(guó)電站煤粉鍋爐的現(xiàn)狀

事實(shí)上，煤粉直接點(diǎn)火燃燒器在我國(guó)電站煤粉鍋爐上的普及率還是很低隱大多數(shù)的煤粉鍋爐的啟動(dòng)點(diǎn)火還是以大油槍投油燃燒的方式為主。近幾年來(lái)，迫于電站頻繁的調(diào)峰需要以及降低NOx排放量的環(huán)保要求，煤粉濃淡燃燒技術(shù)在我國(guó)火電廠(chǎng)得到廣泛推廣。從降低燃油消耗來(lái)講，這一技術(shù)在一定程度上解決了燃油在第二途徑上的消耗，但對(duì)燃油在途徑上的消耗卻無(wú)能為力。

造成這種現(xiàn)狀的原因是多方面魄要改變這一現(xiàn)狀。，電站管理及技術(shù)人員對(duì)此要達(dá)成共識(shí)：第二，有成熟的煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)做技術(shù)支持

3.2煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀

3. 2.1評(píng)價(jià)煤粉直接點(diǎn)火燃燒器的標(biāo)準(zhǔn)

(1)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括：點(diǎn)火技術(shù)、穩(wěn)燃技術(shù)、污染物排放水平。這一標(biāo)準(zhǔn)代表煤粉直接點(diǎn)火燃燒器的技術(shù)可靠性，以及鍋爐效率環(huán)保方面的性能c2)經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)包括：初投資及運(yùn)行維護(hù)等綜合費(fèi)甩

3.2.2少油直接點(diǎn)火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)

直接點(diǎn)火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)，“其基本原理是在燃燒器內(nèi)裝有燃燒管、點(diǎn)火槍和電弧卡Ao進(jìn)入生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)的一次風(fēng)粉混合物的一部分通過(guò)燃燒管，其余部分通過(guò)燃燒管與外殼之間的環(huán)型

(2)圖2所示的煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)，是一種發(fā)展較成熟的結(jié)構(gòu)形式o -方面，預(yù)燃室內(nèi)采用了拋物線(xiàn)型，有將熱量聚焦的作用，再加上旋流產(chǎn)生的熱回流，可以較理想地點(diǎn)燃煤粉：另外，在內(nèi)統(tǒng)。由預(yù)燃室和具有可動(dòng)石墨陰極的同軸直流等離子體發(fā)生囂(功率達(dá)200 kW)組成。

3.2 3無(wú)油直接點(diǎn)火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)

直接點(diǎn)火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)：20年前，從美國(guó)燃燒公司研制出高能電弧煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)開(kāi)始。世界上其它國(guó)家。也相繼研制出這種產(chǎn)品。圖3為俄羅斯開(kāi)發(fā)的等離子體點(diǎn)火系功。

這種點(diǎn)火技術(shù)如果同較先進(jìn)的煤粉穩(wěn)燃技術(shù)一結(jié)合起來(lái)?？梢栽O(shè)計(jì)出有相當(dāng)水準(zhǔn)的EES系列煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)。但由于這套裝置投資大，而沒(méi)有廣泛推廣起來(lái)如今很少報(bào)道這方面的研究。

（21激光點(diǎn)火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)：進(jìn)入90年代以后，世界上一些國(guó)家，已經(jīng)把注意力轉(zhuǎn)向激光點(diǎn)火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)的研究美國(guó)、澳大利亞、日本等國(guó)已經(jīng)做了大量的實(shí)驗(yàn)室研究

f 31電加熱多級(jí)點(diǎn)火燃燒器：根據(jù)資料顯示，目前國(guó)內(nèi)只有浙江大學(xué)從事電加熱煤

粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)方面的研究，并形成一套獨(dú)特的方式o在開(kāi)發(fā)出電熱腔點(diǎn)火．電熱管點(diǎn)火、多級(jí)電點(diǎn)火技術(shù)后。

EES系列煤粉直接點(diǎn)火燃燒器有著廣闊的潛在市場(chǎng)比起CES系列，它操作、維護(hù)方便，使用面廣。

3.3直接點(diǎn)火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)存在的問(wèn)題

3. 3.1 CES系列方面

(1) CES系列煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)，要實(shí)現(xiàn)少油戚用其它燃料）點(diǎn)火，必須和局部的或整體的預(yù)燃室技術(shù)相結(jié)厶o應(yīng)尋找一種防結(jié)焦的簡(jiǎn)單有效的方法

( 2)該系列生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)在結(jié)構(gòu)形式上。從以往的報(bào)道來(lái)看，數(shù)目太單調(diào)。本著“點(diǎn)火技術(shù)和穩(wěn)燃技術(shù)相結(jié)合”的原則，CES系列的煤粉直接點(diǎn)火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)應(yīng)該有多種多樣的結(jié)構(gòu)形式?，F(xiàn)在人們往往受一種思維定勢(shì)的影響或其它原因?？偸蔷心嘤谝环N純粹預(yù)燃室的形式。

f 31設(shè)計(jì)煤粉直接點(diǎn)火燃燒器應(yīng)有針對(duì)性。比如，針對(duì)某個(gè)地區(qū)，應(yīng)該選用哪種燃料的點(diǎn)火方式？穩(wěn)燃方式采用哪種比較合適？點(diǎn)火技術(shù)同穩(wěn)燃技術(shù)也不是簡(jiǎn)單的疊加，如何有機(jī)地結(jié)合起來(lái)？

3.3.2EES系列方面

該系列無(wú)油直接點(diǎn)火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)應(yīng)往下面方向發(fā)展：設(shè)備投資不大、技術(shù)成熟控制方便使用壽命長(zhǎng)。

生物質(zhì)氣化站，