直接点火生物质燃烧机技术及其进展

摘要：煤粉直接点火生物质燃烧机应是我国电站煤粉锅炉生物质燃烧机改进的主要方向。提出把直接点火技术与稳燃技术相结合来设计直接点火生物质燃烧机的思路，对该类生物质燃烧机做了较合理的分竞指出了少油煤粉直接点火生物质燃烧机及无油煤粉直接点火生物质燃烧机两大系列燃烧器发展状况及存在的问题。并指出目前应大力开发无油煤粉直接点火系列生物质燃烧机，对电站锅炉煤粉直接点火燃烧器的研究有指导意北

在常规电站煤粉锅炉运行过程中。要耗费大量的燃洫这些油的消耗主要有两种途径：一是在锅炉启动点火过程中，要达到煤粉的燃烧工况，所投入的燃油数量往往是很可观的。如某台670 t m锅炉在冷态启动过程中。要耗费50 t轻质柴油：另一个途径是锅炉运行中。为了调峰的需要，在低负荷时拌油燃烧，以防发生熄火事故

大量的燃油消耗，以及因此而带来的在燃油采煦运输储存、硬件设备等方面的费用，无疑加大了发电成本为了降低这一成本，开发无油或少油煤粉直接点火生物质燃烧机便成了大家一直公认的一条途径二+多年来。世界各国科技人员在这方面做了大量的工作。开发了一些新式煤粉直接点火生物质燃烧机，取得了一些成果o但是，可以看到。这些成果有以下特点：零散化，没有成为系统：当有一项新技术问世后。大家只是紧随其后，没有创新，拘泥于某一种形式另外，煤粉直接点火生物质燃烧机没有把直接点火技术同稳燃技术有机地结合起来，有碍于这一技术的深入推广。

2煤粉直接点火生物质燃烧机的分类

煤粉点火需要有一个激发热源，按照这一激发热源的形式，煤粉直接点火生物质燃烧机可以分为两大类：一是以某种物质的燃烧热为激发热源的形式，我们称之为CES;二是以电能作为激发热源的形式，我们称之为EES

对CES系列，这些化学物质具有以下特点：f 11着火温度较低；(2)化学动力反应速度快；(3)释热量大：f41扩散系数大比如天然气，甲烷、乙炔、轻质柴油……。根据这些燃料的不同，可将CES划分为不同的子系殂对同一种燃料，可以采用不同的燃烧器结构。以不同的方式利用它的燃烧热来点燃煤粉气流从对CES系列划分的次序，读者可以看到我们考虑的侧重次序，我们更主要考虑的是所用的点火燃料，其次才是具体的结构，这种思路是比较客观魄

对EES系列，根据电能转化为点燃煤粉气流的热能的形武。可以分为若干子系列。这种电热转换方式主要有：高能电弧等离子体激光、电热阻等。在相同的转化方式下有不同的具体结构。

我们认为。煤粉直接点火燃烧器应是点火技术与稳燃技术的有机结合，这一点，反映在我们的分类上。多年来的发展也证实了这一点。

应该说，在煤粉锅炉稳燃技术方面，这些年来，已经开发出各种各样的技术根据其形成稳燃的机理不同，大体上可以分为三类：煤粉浓淡分离技术组织回流区的稳燃技术和预燃室

按照点火技术同稳燃技术相结合的原则，可以形成很多种具体结构不同的煤粉直接点火燃烧器o这是煤粉直接点火生物质燃烧机发展的方向

3煤粉直接点火生物质燃烧机的

应用评述

3.1我国电站煤粉锅炉的现状

事实上，煤粉直接点火燃烧器在我国电站煤粉锅炉上的普及率还是很低隐大多数的煤粉锅炉的启动点火还是以大油枪投油燃烧的方式为主。近几年来，迫于电站频繁的调峰需要以及降低NOx排放量的环保要求，煤粉浓淡燃烧技术在我国火电厂得到广泛推广。从降低燃油消耗来讲，这一技术在一定程度上解决了燃油在第二途径上的消耗，但对燃油在途径上的消耗却无能为力。

造成这种现状的原因是多方面魄要改变这一现状。，电站管理及技术人员对此要达成共识：第二，有成熟的煤粉直接点火生物质颗粒燃烧机做技术支持

3.2煤粉直接点火生物质颗粒燃烧机的技术现状

3. 2.1评价煤粉直接点火燃烧器的标准

(1)技术标准包括：点火技术、稳燃技术、污染物排放水平。这一标准代表煤粉直接点火燃烧器的技术可靠性，以及锅炉效率环保方面的性能c2)经济标准包括：初投资及运行维护等综合费甩

3.2.2少油直接点火生物质颗粒燃烧机

直接点火生物质颗粒燃烧机，“其基本原理是在燃烧器内装有燃烧管、点火枪和电弧卡Ao进入生物质颗粒燃烧机的一次风粉混合物的一部分通过燃烧管，其余部分通过燃烧管与外壳之间的环型

(2)图2所示的煤粉直接点火生物质颗粒燃烧机，是一种发展较成熟的结构形式o -方面，预燃室内采用了抛物线型，有将热量聚焦的作用，再加上旋流产生的热回流，可以较理想地点燃煤粉：另外，在内统。由预燃室和具有可动石墨阴极的同轴直流等离子体发生嚣(功率达200 kW)组成。

3.2 3无油直接点火生物质颗粒燃烧机

直接点火生物质颗粒燃烧机：20年前，从美国燃烧公司研制出高能电弧煤粉直接点火生物质颗粒燃烧机开始。世界上其它国家。也相继研制出这种产品。图3为俄罗斯开发的等离子体点火系功。

这种点火技术如果同较先进的煤粉稳燃技术一结合起来。可以设计出有相当水准的EES系列煤粉直接点火生物质颗粒燃烧机。但由于这套装置投资大，而没有广泛推广起来如今很少报道这方面的研究。

（21激光点火生物质颗粒燃烧机：进入90年代以后，世界上一些国家，已经把注意力转向激光点火生物质颗粒燃烧机的研究美国、澳大利亚、日本等国已经做了大量的实验室研究

f 31电加热多级点火燃烧器：根据资料显示，目前国内只有浙江大学从事电加热煤

粉直接点火生物质颗粒燃烧机方面的研究，并形成一套独特的方式o在开发出电热腔点火．电热管点火、多级电点火技术后。

EES系列煤粉直接点火燃烧器有着广阔的潜在市场比起CES系列，它操作、维护方便，使用面广。

3.3直接点火生物质颗粒燃烧机存在的问题

3. 3.1 CES系列方面

(1) CES系列煤粉直接点火生物质颗粒燃烧机，要实现少油戚用其它燃料）点火，必须和局部的或整体的预燃室技术相结厶o应寻找一种防结焦的简单有效的方法

( 2)该系列生物质颗粒燃烧机在结构形式上。从以往的报道来看，数目太单调。本着“点火技术和稳燃技术相结合”的原则，CES系列的煤粉直接点火生物质颗粒燃烧机应该有多种多样的结构形式。现在人们往往受一种思维定势的影响或其它原因。总是拘泥于一种纯粹预燃室的形式。

f 31设计煤粉直接点火燃烧器应有针对性。比如，针对某个地区，应该选用哪种燃料的点火方式？稳燃方式采用哪种比较合适？点火技术同稳燃技术也不是简单的叠加，如何有机地结合起来？

3.3.2EES系列方面

该系列无油直接点火生物质颗粒燃烧机应往下面方向发展：设备投资不大、技术成熟控制方便使用寿命长。

生物质气化站，