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煤炭占我国一次能源消费的75﹪左右,其中84﹪左右用于工业锅炉、电站锅炉等燃烧设备直接燃烧,造成严重的“煤烟型”大气污染。目前我国小型工业锅炉存在数量多、分布广、运行效率低、耗煤量大、消烟除尘设备不完善等诸多问题。
本文针对当今我国能源与环境现状和工业锅炉存在的诸多问题,提出了一种崭新的洁净煤技术——煤无烟燃烧技术,该技术采用了“薄煤层、低风速”和“多孔、分层、错列、射流式”二次风装置,因而,应用煤无烟燃烧技术而研制开发的卧式煤无烟燃烧锅炉具有清洁、高效等优点,在无需炉外除尘器的情况下,正常燃烧时,锅炉烟尘排放满足国家环保标准GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》的要求,符合当今工业锅炉的发展方向——高效、节能、环保。
为了进一步研究卧式煤无烟燃烧锅炉炉内燃烧机理,污染物排放特性和二次风除尘机理,本文设计制造了一台DZL1.0-0.7-AⅢ煤无烟燃烧锅炉,完成了该锅炉方案设计,结构设计,热力、烟风阻力和强度计算,并充分考虑了“多孔、分层、错列、射流式”二次风装置及其作用。同时在该锅炉上进行了卧式煤无烟燃烧特性试验研究。锅炉在一定负荷,不同一、二次风配比工况下,进行了锅炉的热平衡试验;着重试验研究了燃烧室不同区域的气体成分分布特性,锅炉尾部NO<,x>及烟尘的排放浓度,并对试验结果进行了理论分析。研究结果表明煤无烟燃烧技术具有强化炉内燃烧和传热,提高锅炉热效率,抑制NO<,x>、减少烟尘排放等优点,可以有效地解决目前层燃锅炉存在的热效率低和污染严重两大问题,是小型工业锅炉洁净燃烧的发展方向。