直接點火生物質(zhì)燃燒機(jī)技術(shù)及其進(jìn)展

摘要：煤粉直接點火生物質(zhì)燃燒機(jī)應(yīng)是我國電站煤粉鍋爐生物質(zhì)燃燒機(jī)改進(jìn)的主要方向。提出把直接點火技術(shù)與穩(wěn)燃技術(shù)相結(jié)合來設(shè)計直接點火生物質(zhì)燃燒機(jī)的思路，對該類生物質(zhì)燃燒機(jī)做了較合理的分競指出了少油煤粉直接點火生物質(zhì)燃燒機(jī)及無油煤粉直接點火生物質(zhì)燃燒機(jī)兩大系列燃燒器發(fā)展?fàn)顩r及存在的問題。并指出目前應(yīng)大力開發(fā)無油煤粉直接點火系列生物質(zhì)燃燒機(jī)，對電站鍋爐煤粉直接點火燃燒器的研究有指導(dǎo)意北

在常規(guī)電站煤粉鍋爐運(yùn)行過程中。要耗費(fèi)大量的燃洫這些油的消耗主要有兩種途徑：一是在鍋爐啟動點火過程中，要達(dá)到煤粉的燃燒工況，所投入的燃油數(shù)量往往是很可觀的。如某臺670 t m鍋爐在冷態(tài)啟動過程中。要耗費(fèi)50 t輕質(zhì)柴油：另一個途徑是鍋爐運(yùn)行中。為了調(diào)峰的需要，在低負(fù)荷時拌油燃燒，以防發(fā)生熄火事故

大量的燃油消耗，以及因此而帶來的在燃油采煦運(yùn)輸儲存、硬件設(shè)備等方面的費(fèi)用，無疑加大了發(fā)電成本為了降低這一成本，開發(fā)無油或少油煤粉直接點火生物質(zhì)燃燒機(jī)便成了大家一直公認(rèn)的一條途徑二+多年來。世界各國科技人員在這方面做了大量的工作。開發(fā)了一些新式煤粉直接點火生物質(zhì)燃燒機(jī)，取得了一些成果o但是，可以看到。這些成果有以下特點：零散化，沒有成為系統(tǒng)：當(dāng)有一項新技術(shù)問世后。大家只是緊隨其后，沒有創(chuàng)新，拘泥于某一種形式另外，煤粉直接點火生物質(zhì)燃燒機(jī)沒有把直接點火技術(shù)同穩(wěn)燃技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，有礙于這一技術(shù)的深入推廣。

2煤粉直接點火生物質(zhì)燃燒機(jī)的分類

煤粉點火需要有一個激發(fā)熱源，按照這一激發(fā)熱源的形式，煤粉直接點火生物質(zhì)燃燒機(jī)可以分為兩大類：一是以某種物質(zhì)的燃燒熱為激發(fā)熱源的形式，我們稱之為CES;二是以電能作為激發(fā)熱源的形式，我們稱之為EES

對CES系列，這些化學(xué)物質(zhì)具有以下特點：f 11著火溫度較低；(2)化學(xué)動力反應(yīng)速度快；(3)釋熱量大：f41擴(kuò)散系數(shù)大比如天然氣，甲烷、乙炔、輕質(zhì)柴油……。根據(jù)這些燃料的不同，可將CES劃分為不同的子系殂對同一種燃料，可以采用不同的燃燒器結(jié)構(gòu)。以不同的方式利用它的燃燒熱來點燃煤粉氣流從對CES系列劃分的次序，讀者可以看到我們考慮的側(cè)重次序，我們更主要考慮的是所用的點火燃料，其次才是具體的結(jié)構(gòu)，這種思路是比較客觀魄

對EES系列，根據(jù)電能轉(zhuǎn)化為點燃煤粉氣流的熱能的形武?？梢苑譃槿舾勺酉盗小＿@種電熱轉(zhuǎn)換方式主要有：高能電弧等離子體激光、電熱阻等。在相同的轉(zhuǎn)化方式下有不同的具體結(jié)構(gòu)。

我們認(rèn)為。煤粉直接點火燃燒器應(yīng)是點火技術(shù)與穩(wěn)燃技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，這一點，反映在我們的分類上。多年來的發(fā)展也證實了這一點。

應(yīng)該說，在煤粉鍋爐穩(wěn)燃技術(shù)方面，這些年來，已經(jīng)開發(fā)出各種各樣的技術(shù)根據(jù)其形成穩(wěn)燃的機(jī)理不同，大體上可以分為三類：煤粉濃淡分離技術(shù)組織回流區(qū)的穩(wěn)燃技術(shù)和預(yù)燃室

按照點火技術(shù)同穩(wěn)燃技術(shù)相結(jié)合的原則，可以形成很多種具體結(jié)構(gòu)不同的煤粉直接點火燃燒器o這是煤粉直接點火生物質(zhì)燃燒機(jī)發(fā)展的方向

3煤粉直接點火生物質(zhì)燃燒機(jī)的

應(yīng)用評述

3.1我國電站煤粉鍋爐的現(xiàn)狀

事實上，煤粉直接點火燃燒器在我國電站煤粉鍋爐上的普及率還是很低隱大多數(shù)的煤粉鍋爐的啟動點火還是以大油槍投油燃燒的方式為主。近幾年來，迫于電站頻繁的調(diào)峰需要以及降低NOx排放量的環(huán)保要求，煤粉濃淡燃燒技術(shù)在我國火電廠得到廣泛推廣。從降低燃油消耗來講，這一技術(shù)在一定程度上解決了燃油在第二途徑上的消耗，但對燃油在途徑上的消耗卻無能為力。

造成這種現(xiàn)狀的原因是多方面魄要改變這一現(xiàn)狀。，電站管理及技術(shù)人員對此要達(dá)成共識：第二，有成熟的煤粉直接點火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)做技術(shù)支持

3.2煤粉直接點火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀

3. 2.1評價煤粉直接點火燃燒器的標(biāo)準(zhǔn)

(1)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括：點火技術(shù)、穩(wěn)燃技術(shù)、污染物排放水平。這一標(biāo)準(zhǔn)代表煤粉直接點火燃燒器的技術(shù)可靠性，以及鍋爐效率環(huán)保方面的性能c2)經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)包括：初投資及運(yùn)行維護(hù)等綜合費(fèi)甩

3.2.2少油直接點火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)

直接點火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)，“其基本原理是在燃燒器內(nèi)裝有燃燒管、點火槍和電弧卡Ao進(jìn)入生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)的一次風(fēng)粉混合物的一部分通過燃燒管，其余部分通過燃燒管與外殼之間的環(huán)型

(2)圖2所示的煤粉直接點火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)，是一種發(fā)展較成熟的結(jié)構(gòu)形式o -方面，預(yù)燃室內(nèi)采用了拋物線型，有將熱量聚焦的作用，再加上旋流產(chǎn)生的熱回流，可以較理想地點燃煤粉：另外，在內(nèi)統(tǒng)。由預(yù)燃室和具有可動石墨陰極的同軸直流等離子體發(fā)生囂(功率達(dá)200 kW)組成。

3.2 3無油直接點火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)

直接點火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)：20年前，從美國燃燒公司研制出高能電弧煤粉直接點火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)開始。世界上其它國家。也相繼研制出這種產(chǎn)品。圖3為俄羅斯開發(fā)的等離子體點火系功。

這種點火技術(shù)如果同較先進(jìn)的煤粉穩(wěn)燃技術(shù)一結(jié)合起來?？梢栽O(shè)計出有相當(dāng)水準(zhǔn)的EES系列煤粉直接點火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)。但由于這套裝置投資大，而沒有廣泛推廣起來如今很少報道這方面的研究。

（21激光點火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)：進(jìn)入90年代以后，世界上一些國家，已經(jīng)把注意力轉(zhuǎn)向激光點火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)的研究美國、澳大利亞、日本等國已經(jīng)做了大量的實驗室研究

f 31電加熱多級點火燃燒器：根據(jù)資料顯示，目前國內(nèi)只有浙江大學(xué)從事電加熱煤

粉直接點火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)方面的研究，并形成一套獨(dú)特的方式o在開發(fā)出電熱腔點火．電熱管點火、多級電點火技術(shù)后。

EES系列煤粉直接點火燃燒器有著廣闊的潛在市場比起CES系列，它操作、維護(hù)方便，使用面廣。

3.3直接點火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)存在的問題

3. 3.1 CES系列方面

(1) CES系列煤粉直接點火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)，要實現(xiàn)少油戚用其它燃料）點火，必須和局部的或整體的預(yù)燃室技術(shù)相結(jié)厶o應(yīng)尋找一種防結(jié)焦的簡單有效的方法

( 2)該系列生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)在結(jié)構(gòu)形式上。從以往的報道來看，數(shù)目太單調(diào)。本著“點火技術(shù)和穩(wěn)燃技術(shù)相結(jié)合”的原則，CES系列的煤粉直接點火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)應(yīng)該有多種多樣的結(jié)構(gòu)形式?，F(xiàn)在人們往往受一種思維定勢的影響或其它原因?？偸蔷心嘤谝环N純粹預(yù)燃室的形式。

f 31設(shè)計煤粉直接點火燃燒器應(yīng)有針對性。比如，針對某個地區(qū)，應(yīng)該選用哪種燃料的點火方式？穩(wěn)燃方式采用哪種比較合適？點火技術(shù)同穩(wěn)燃技術(shù)也不是簡單的疊加，如何有機(jī)地結(jié)合起來？

3.3.2EES系列方面

該系列無油直接點火生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)應(yīng)往下面方向發(fā)展：設(shè)備投資不大、技術(shù)成熟控制方便使用壽命長。

生物質(zhì)氣化站，