高溫環境中煤粉燃燒器耐磨性研究——黑龍江省重大科技攻關項目

 我公司研制的耐磨陶瓷煤粉燃燒器是哈爾濱工業大學秦裕琨院士“濃縮煤粉燃燒”技術和我公司 “徑向濃淡旋流煤粉燃燒器高溫耐磨”技術的結晶，不僅解決了火力發電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術”已獲得2000年度國家技術發明二等獎、2000年度黑龍江省科技進步一等獎、2000年度黑龍江省教委科技進步一等獎、2000年度國家“九五”重點科技攻關計劃優秀科技成果獎、2001年度黑龍江省重大科技效益獎等一系列獎勵。我公司的“徑向濃淡旋流煤粉燃燒器高溫耐磨燃燒技術研究”獲得2003年度黑龍江省科技進步二等獎。

　　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、降低發電成本;2、低負荷穩燃、運行穩定、可靠;3、低NOX排放、清潔環保;4、系統簡單，對煤質變化適應能力強;5、耐高溫磨損，使用壽命長。

濃淡煤粉燃燒技術的基本原理是：煤粉通過專門設計的煤粉濃縮器(燃燒器)后，被分成煤粉濃度相差很大的濃煤粉氣流和淡煤粉氣流，形成風包粉的燃燒狀態。對于直流煤粉燃燒器，將各角燃燒器的煤粉氣流(一次風)沿水平方向分成兩股：靠近爐膛火焰中心為濃煤粉氣流，背離火焰中心(靠近水準壁)為淡煤粉氣流，再向外是空氣(二次風)。對于旋流式煤粉燃燒器，將每個燃燒器的煤粉氣流(一次風)沿徑向分成兩股：中間(靠近火焰中心)的為濃煤粉氣流，周圍的(背離火焰中心)的環形截面為淡煤粉氣流，再向外是空氣(二次風)再依據鍋爐的結構、所用的燃料等。

　　濃的煤粉氣流，容易著火，穩燃能力強，再遇到高溫條件，大改善了煤粉著火條件。濃的煤粉氣流著火后，自然會引燃其余煤粉。即使在很低的負荷下，不投油也能穩燃。濃的氣流著火后，加強了該處的高溫環境，為不斷混入的淡煤粉氣流的著火提供了良好條件;同時，本公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。由于著火的提前，燃燒時間充裕，有得于燃改善，燃燒效率高，節約了燃料，提高了運行的經濟性。

　　對于濃淡分股的煤粉氣流，濃煤粉氣流含燃料多、氧量少，使主燃區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本公司獨特的專利技術、耐磨陶瓷與鋼的復合技術，利用該技術在燃煤鍋爐燃燒器的煤粉通道、噴口進行陶瓷復合以提高耐磨性，解決了濃淡煤粉燃燒器的高溫磨損問題。

　　我公司已對哈三電廠、新華電廠、鶴崗電廠、牡丹江第二發電廠等100多家電廠各種型號的鍋爐進行了濃淡耐磨陶瓷燃燒器改造。改造后的鍋爐，成功燃燒了煙煤、劣質煤、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：飛灰可燃物含量比改前都有所下降，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，使用壽命100個月。同時國內所有大型鍋爐制造廠，在新制造的鍋爐機組中均采用此技術，總容量達80000MW。取得了良好的經濟效益、環境效益和社會效益。