一種鍋爐消煙節能技術的研究和應用

　1前言目前，煤炭在我國的能源消費結構中仍占主導地位。其中，工業鍋爐和民用鍋爐燃煤量，約占總燃煤量的12左右。因而，我國的大氣污染仍是以煙塵和有害氣體為主的典型煤煙污染。為此，搞好鍋爐消煙節能工作，對改善大氣的環境質量節約能源，具有十分重要的實際意義。

　　噴射增壓爐門式次風噴槍技術不但能消除鍋爐黑煙，提高爐膛溫度，提高鍋爐熱效率，而且節能效果也比較明顯，具有較好的環境效益和經濟效益。

　　2層燃鍋爐不完全燃燒的原因煤的燃燒大致要經歷干燥干餾揮發分燃燒和焦炭燃燒等過程。

　　干燥。層燃鍋爐運行時，燃煤從加煤斗經煤閘門傳動爐排送人爐膛，空氣由送風機加壓，經與鍋爐尾部煙氣換熱達到預熱后，送人爐排下風室內。熱風經爐排縫隙吹人煤層，參與燃燒。在燃煤剛剛進人爐膛前段，煤層由自然溫度逐漸上升到引燃溫度，有個預熱過程，在這過程中，煤層中的水分蒸發，煤被干燥。

　　干餾。煤干燥后，繼續加熱到定溫度約300以上，便開始析出揮發分，并開始生成焦炭。

　　千餾時，溫度越低，析出的揮發分越多，碳氫化合物也越多。在高溫缺氧情況下，碳氫化合物被熱解成微小的碳粒又稱煙炱。因碳粒又小又輕，在爐內不易燃燒，所以隨煙氣排出時形成了黑煙。

　　揮發分燃燒。當揮發分達到定溫度和濃度時，揮發分就和氧發生激烈的燃燒反應，放出大量從爐排進人的助燃空氣阻力增大，所以造成缺氧狀態，并產生暗紅色的火焰，夾雜著大量黑煙。

　　焦炭燃燒和灰渣生成。當揮發分基本燃盡后，氧氣才能充分擴散到焦炭面，使焦炭著火燃燒，并發生較短的蘭色火焰。焦炭燃盡后，在其面形成層灰殼爐渣。

　　由此可，煤在爐內的干燥干餾和揮發分著火燃燒等過程中，需要定的溫度和空氣。鏈式層燃鍋爐不能充分燃燒的主要原因，是爐膛溫度過低和缺乏空氣助燃。

　　3原理與特點噴射增壓爐門式次風噴槍以下簡稱噴槍，是通過特制的狹窄的噴口向爐膛內噴射高速燃氣體中碳粒接觸，產生定量的水煤氣，其反應在高溫和氧氣供給充分時，0和2會充分燃燒，同時釋放出大量熱能，從而使爐膛溫度提高，其反應式為由于噴槍的噴口極其狹窄，向爐膛內噴射時，氣體流速增加，般可達3070以并產生定頻率的聲波，與高溫煙氣中煤粒相撞，使其破碎成更小的微粒，增加了與氧氣的接觸面，加速了化學反應及燃燒速度。黑煙傾刻消失，火焰由暗紅色轉為金黃色。

　　由于噴槍向爐膛噴射的方向與煙氣流動的方向對流或切線旋流，使煙氣助燃氣和顆粒狀物質得到充分混合，增加了可燃物在爐膛內的停留時間，使各種可燃物都有充分的燃燒機會。

　　由于噴槍從不同方向向爐膛上方空間噴射助燃氣體，形成了層由蒸氣空氣和煙氣混合的氣體網幕。煤在燃燒過程中，由風力吹起來的未完全燃燒的細小顆粒，由于受到網幕的阻擋和助燃氣噴射影響，有的在爐膛空間懸浮燃燒，有的附著于高溫的前拱繼續燃燒，還有些較大的顆粒又落到煤層上重新燃燒。

　　噴射氣流可任意調節。根據使用煤種揮發分高低和爐膛內氧氣比例，可將噴槍噴出的氣流任意調節，達到燃燒的最佳狀態。故對揮發分較低的燃燒比較困難的低質煤也能產生強化引燃作用，拓寬了鍋爐對煤種的適用范圍。

　　利用熱空氣作為增氧氣源將噴槍裝置同爐門巧妙地結合為體用蝶形調節閥將1501左右的熱風注人爐膛內的缺氧燃燒區，使可燃氣體完全燃燒，若熱風氣流所產生的助燃力度不足，可開啟助燃增壓閥，以調節氣流沖擊力和助燃熱風注人量，這樣既可消除黑煙，又可避免產生過剩空氣，達到了提高燃料利用率和消除煙塵污染的目的。

　　噴槍安裝方便。不增加任何動力不消耗電能不影響鍋爐正常運行，操作簡單安全可靠。

　　4應用實例浙江海寧市長安鎮海鴻賓館0201.0型蒸氣鍋爐，使用噴槍與不使用噴槍對比測試的結果1.

　　測試項目不加噴槍加噴槍煙氣溫度煙氣排放量nMr1煙塵濃度，3煙塵黑度林格曼級運行負荷過量空氣系數校正后煙塵濃度mg.nT3煙塵排放量+1鍋爐出力1正平衡熱效率反平衡熱效率爐渣含碳量5結語該技術在0201.0鏈式層燃鍋爐試用后，煙氣黑度可達林格曼級以下，煙塵排放量也明顯下降，熱效率從72.8提高到74.5，因而具有定的推廣和應用價值。

　　浙江德清雷甸熱電廠臺1鍋爐，使用該技術后，不但消除了黑煙污染，而且節能效果十分明顯，單位電量的煤耗從1.2kgAWh下降到lkg噴射增壓爐門式次風噴槍是項花錢少實施快效果好的實用節能專利技術。

　　1程秉柯等。空氣和廢氣監測分析方法。北京中國環境科學出版社，1990 2楊明珍，陳松林。工業鍋爐除塵設備。北京中國環境科學出版社，1991 3劉文鐵等。鍋爐熱工測試技術。黑龍江哈爾濱工業大學出版社，1989 4顧學岐等。工業鍋爐與窯爐節能技術。北京中國宇航出版社，1990收稿日期2000