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核心技术

生物质高温裂解气化低氮燃烧技术

发布时间:2020/12/09 点击量:1504
生物质高温裂解气化低氮燃烧技术

生物质高温裂解气化低氮燃烧技术


一、什么是高温裂解气化低氮燃烧技术

生物质气化有两种方法。一是全气化方法。利用氧气做气化剂,在高温下把生物质中的可燃物转化成可燃气体。二是高温裂解气化。生物质在常压、快速高温加热条件下,直接裂解成短链小分子气体的技术。我们的炉子采用的是高温裂解气化技术。

高温裂解气化低氮燃烧技术是在高温气化状态下,同时控制烟气中的氧含量,使局部燃烧处于缺氧状态,从而降低氮氧化物的原始生成浓度。


二、高温裂解气化低氮燃烧技术发展历程

高温裂解气化低氮燃烧炉技术是在全气化生物质锅炉的基础上发展而来的。由于全气化生物质锅炉在气化过程中会产生15%~20%的燃不尽的炭,气化的辐射热被水冷筒体吸收,可燃气体输送过程中会析出煤焦油,导致全气化锅炉整体效率较低,另有煤气安全及停炉损失等问题,为解决以上问题我们历时多年研究、开发出了高温气化低氮燃烧技术,并取得多项发明专利。

 

三、高温裂解气化低氮燃烧技术原理

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高温裂解气化低氮燃烧炉(如图所示)在燃烧结构上分两个燃烧室,一燃室(红色区域部分)和二燃室(绿色区域部分)。后部粉色区域为换热部分。一燃室和二燃室均采用绝热设计。起炉时高温火焰先将一燃室蓄热体加热,由于蓄热体不吸热,蓄热体的高温辐射与燃烧火焰高温辐射相互作用,环境温度快速升高到900℃以上,新进入一燃室的燃料,在900℃以上高温环境下快速裂解气化。由于给料料层较厚,下部高压风机穿透料层给氧,料层在高温环境作用下,燃料快速裂解成小分子可燃气体并剧烈燃烧。同时由于料层较厚,燃烧过程始终处于缺氧状态(这样可以降低氮氧化物的原始浓度,该炉氮氧化物原始浓度在100~200mg/m3左右),大量的高温可燃气体进入二燃室,在二燃室补充二次风继续燃烧,由于二燃室流程较长,气体停留时间长,可燃气体充分燃烬。


四、高温低氮燃烧技术解决的问题

4.1、氮氧化物原始排放浓度:氮氧化物原始浓度在100~200mg/m3左右。采用炉内SNCR干法或湿法脱硝技术可以使氮氧化物稳定排放指标在50mg/m3以下。

4.2、锅炉热效率:实测热效率在80%以上。由于生物质锅炉最大热损失是可燃气体燃不尽损失,该技术可以将有机气体全部燃烬,主要热损失为排烟温度损失,因此锅炉的效率较高。

4.3、燃料:可以烧各种最大直径100mm以下各种生物质燃料。

4.4、该技术有效解决了生物质燃烧过程中存在的生物质飞灰粘结问题、碱金属腐蚀问题、硅酸盐气体腐蚀问题。

五、高温气化低氮燃烧生物质锅炉与直燃生物质锅炉的区别

5.1、结构不一样:高温热解气化炉分两个燃烧室,均采用绝热设计。链条锅炉只有一个燃烧室,高温热解气化炉的炉排为水冷炉排+往复炉排组成的复合炉排。

5.2、燃烧原理不一样:高温热解气化室的温度控制在900℃~1100℃之间。燃料进入气化室后直接与900℃~1100℃高温接触,燃料直接裂解成小分子气体,在高温有氧环境下剧烈燃烧,无黑烟形成;链条生物质锅炉燃料进入燃烧室是缓慢加热的过程,燃烧室出口温度仅有700℃~800℃。高温气化燃烧是大风大火高温容积燃烧技术,每平方米炉排出力在3T左右。

5.3、氮氧化物原始排放浓度不一样:高温热解气化炉NOX原始排放浓度一般不超200mg/m3,而链条锅炉正常运行时NOX原始排放300~400mg/m3


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