基本信息
- 項目名稱：
- 可換向百葉窗煤粉濃縮器
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 此新型煤粉濃縮器解決了傳統(tǒng)四角切圓燃燒鍋爐中存在著點火效率低、能耗大的問題，既發(fā)揮了水平濃淡燃燒技術和油槍直接點火技術的優(yōu)點，又克服了在實際鍋爐運行中存在的問題，可以達到更好的節(jié)約能源、保護環(huán)境的目標，對于優(yōu)化我國的能源消費結構具有重要的戰(zhàn)略意義。
- 詳細介紹：
- 在我國電力生產中，燃煤發(fā)電占有很大比重，在相當長一段時間內這一格局不會改變。近年來，為適應經濟的發(fā)展和環(huán)境保護的日益嚴格要求，對燃煤發(fā)電提出了必須同時滿足高效、穩(wěn)燃、防結渣和低污染新的要求。 在采用水平濃淡燃燒器的四角切圓燃燒鍋爐中，采用油槍直接點火的方式實現鍋爐冷爐啟動時，由于大風箱結構限制，四個角中有兩個角的燃燒器只能在淡側點火，由于淡煤粉氣流與濃煤粉氣流相比不易點火，這樣的結構達不到良好的點燃效果和節(jié)油目的。 此新型煤粉濃縮器解決了傳統(tǒng)四角切圓燃燒鍋爐中存在的點火問題，既發(fā)揮了水平濃淡燃燒技術和油槍直接點火技術的優(yōu)點，又克服了在實際鍋爐運行中存在的問題，可以達到更好的節(jié)約能源、保護環(huán)境的目標，對于優(yōu)化我國的能源消費結構具有重要的戰(zhàn)略意義。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 在采用水平濃淡燃燒器的四角切圓燃燒鍋爐中，采用油槍直接點火的方式實現鍋爐冷爐啟動時，由于大風箱結構限制，四個角中有兩個角的燃燒器只能在淡側點火，由于淡煤粉氣流與濃煤粉氣流相比不易點火，這樣的結構達不到良好的點燃效果和節(jié)油目的。因此，提出一種可以在運行過程中改變濃淡方向的新型煤粉濃縮器，能夠實現在點火階段和正常運行階段具有相反方向的濃淡分離效果。在鍋爐點火啟動前，通過改變百葉窗葉片的角度實現濃淡側換向，使得油槍的火焰點燃濃煤粉氣流，從而順利點火。在正常運行時，又將葉片調整到點火之前的角度，恢復濃煤粉氣流向火淡煤粉氣流背火的運行狀態(tài)。 首先通過數值計算模擬百葉窗濃縮器內的氣固流動特性，通過改變濃縮器的結構參數來優(yōu)化性能參數，并最終確定優(yōu)化后的濃縮器結構方案。其次在氣固兩相流試驗臺上對優(yōu)化后的濃縮器結構方案進行冷態(tài)兩相模化實驗，研究該結構的流動特性和性能參數的變化規(guī)律。 通過優(yōu)化葉片結構參數，從而使得兩個方向的濃淡風速比和濃縮比均在合理的范圍內。
科學性、先進性
- 傳統(tǒng)四角切圓燃燒鍋爐點火時，由于向火側靠近大風箱結構，油槍只能在背火側進行點火，該側煤粉濃度很低，不易實現著火，同時油耗量大，造成燃料的浪費。而在向火側點火時易于點燃。 一般鍋爐的燃燒器布置在風箱中，為了解決點火的問題，目前的解決方案是將百葉窗燃燒器布置在風箱外，實現濃側點火。但是相當多的系統(tǒng)（例如雙爐膛鍋爐、或者中速磨直吹式系統(tǒng)）在空間布置上有較大困難，而且百葉窗距油槍有一個最佳距離上的限制，這樣的布置往往收不到良好的效果。 因此提出一種全新的可以在運行過程中改變濃淡方向的煤粉濃縮器。通過改變百葉窗葉片的角度，實現濃淡側換向，從而順利點火。在正常運行時，又將葉片調整到點火之前的角度，繼續(xù)正常運行，從而克服了在背火側點火的缺陷。 這種新型煤粉濃縮器兼顧了正常運行時水平濃淡燃燒方式和點火時點燃濃煤粉氣流，既發(fā)揮了水平濃淡燃燒技術和油槍直接點火技術的優(yōu)點，又克服了在實際鍋爐運行中存在的問題，達到更好的節(jié)約能源、保護環(huán)境的目標，對于優(yōu)化我國的能源消費結構具有重要的戰(zhàn)略意義。
獲獎情況及鑒定結果
- 2009年校級大學生課外科技作品大賽一等獎
作品所處階段
- 實物模型及實驗完成
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物模型 圖紙 現場演示 圖片
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 實驗表明，在換向前后，濃淡側實現了調換，同時，濃淡風速比和濃縮比基本上不發(fā)生變化，這樣就很好地實現了在啟動與正常工作之間的轉換，而不影響整個爐膛的結構，兼顧了正常運行時水平濃淡燃燒方式和點火時點燃濃煤粉氣流。 由于目前四角切圓燃燒鍋爐在國內仍有著廣泛的應用，因此本設計可以減少點火時的成本，取得良好的經濟效益，可廣泛應用于燃煤發(fā)電鍋爐的改造中。如推廣實現，將會產生很大的社會和經濟價值。
同類課題研究水平概述
- 在能源形勢日益嚴峻的今天，國家推行了一系列措施，大力加強節(jié)能減排工作。發(fā)電企業(yè)既是為社會提供優(yōu)質清潔能源的大型能源生產企業(yè)，又是一個能源消耗和污染排放的大戶，是節(jié)能減排工作的重點領域。 在電站鍋爐的運行當中，有很大一部分的石油用于機組的啟、停及低負荷穩(wěn)燃過程當中。為了滿足鍋爐運行過程中低負荷穩(wěn)燃的要求，目前我國五大鍋爐廠在新鍋爐設計中廣泛采用水平濃縮煤粉燃燒器、水平濃淡風煤粉燃燒器、旋流鍋爐徑向濃淡煤粉燃燒器等風包粉系列濃淡煤粉燃燒器技術，在低負荷穩(wěn)燃及低氮氧化物排放方面取得很大成果，開創(chuàng)了我國煤粉燃燒技術的新潮流。 隨著我國對石油需求的進一步加劇，發(fā)電企業(yè)的燃料成本增加，節(jié)約燃料油的工作日顯重要。從上個世紀八十年代末期開始，經過國內外一系列科研機構的研究，節(jié)油重點已由低負荷穩(wěn)燃過程拓展到鍋爐點火與停爐過程，進而出現了油槍點火穩(wěn)燃技術。 在采用水平濃淡燃燒器的四角切圓燃燒鍋爐中，采用油槍直接點火的方式實現鍋爐冷爐啟動時，由于大風箱結構限制，四個角中有兩個角的燃燒器只能在淡側點火，由于淡煤粉氣流與濃煤粉氣流相比不易點火，這樣的結構達不到良好的點燃效果，同時也會消耗更多的油，造成燃料的浪費。 為了解決這一問題，目前多采取的解決方案是考慮將百葉窗燃燒器布置在風箱外，從而實現濃側點火。但是相當多的系統(tǒng)（例如雙爐膛鍋爐、或者中速磨直吹式系統(tǒng)）在空間布置上有較大困難，而且百葉窗距油槍有一個最佳距離上的限制，因此，這樣的布置往往收不到良好的燃燒效果。 針對以上情況，提出一種可以在運行過程中改變濃淡方向的新型煤粉濃縮器，這種新型煤粉濃縮器能夠實現在點火階段和正常運行階段具有相反方向的濃淡分離效果。在鍋爐點火啟動前，通過改變百葉窗葉片的角度，實現濃淡側換向，使得油槍的火焰點燃濃煤粉氣流，從而順利點火。在正常運行時，又將葉片調整到點火之前的角度，恢復濃煤粉氣流向火、淡煤粉氣流背火的運行狀態(tài)。這樣，在不改變現有燃燒器布置的前提下，順利克服了在背火側點火的缺陷。 在上述背景下，提出的這種新型可換向百葉窗煤粉濃縮器，既發(fā)揮了水平濃淡燃燒技術和油槍直接點火技術的優(yōu)點，同時又克服了在實際鍋爐運行中存在的問題，可以達到更好地節(jié)約能源、保護環(huán)境的目標，對于優(yōu)化我國的能源消費結構、保持國民經濟可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。
