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1、1煤粉燃燒的研究、開(kāi)發(fā)、利用 煤粉燃燒的研究、開(kāi)發(fā)、利用-- --熱能 熱能 0802 0802 班第一章 第一章 綜述 綜述1.1 1.1 課題的背景 課題的背景隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,人民生活水平日漸提高,對(duì)用電量的需求也越來(lái)越大。近二十年來(lái),我國(guó)的電力工業(yè)有了很大的發(fā)展,技術(shù)水平也迅速提高。到2002年底,我國(guó)發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到3.53億KW;總發(fā)電量16400億瓦,發(fā)電總裝機(jī)容量和總發(fā)電量均為世界第2位。但我國(guó)人均裝機(jī)容量
2、為0.27 千瓦,人均發(fā)電量為1255KWB,不到世界平均水平的一半,僅為發(fā)達(dá)國(guó)家的一半。因此,今后若干年內(nèi)我國(guó)火電事業(yè)的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。然而,我國(guó)火電的發(fā)展面臨著以下幾個(gè)問(wèn)題:(1)我國(guó)人口眾多,資源相對(duì)貧乏。盡管我國(guó)自然資源總量位居世界第7位,能源資源總量約為4萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,居世界第3位;我國(guó)人均能源資源占有量不及世界水平的一半。同時(shí)我國(guó)還是世界唯一以煤炭為主的能源消耗大國(guó),煤炭約占全國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)的70%左右,煤耗占世界煤炭消費(fèi)
3、總量的27%。而火電廠又是我國(guó)的用煤大戶,每年要耗煤3億多噸,相當(dāng)于國(guó)家原煤產(chǎn)量的三分之一。因此,為了保證其他行業(yè)用煤的質(zhì)量及數(shù)量,我國(guó)火電的用煤多以劣質(zhì)煤為主。這些劣質(zhì)煤給鍋爐煤粉燃燒帶來(lái)了一系列問(wèn)題,如:著火困難,燃燒不穩(wěn)定,安全性差,燃燒效率低,經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差,受熱面結(jié)渣,高溫腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重,污染物排放高等。(2)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,由于對(duì)資源的不合理利用和能源消耗量的增加,我國(guó)生態(tài)環(huán)境不斷惡化。我國(guó)煙塵和NO的排放量分別達(dá)到了2100萬(wàn)噸
4、和353萬(wàn)噸,其中煤燃燒造成的排放量分別占70%和90%。而電廠又是煤燃燒的大戶,因此要想阻止環(huán)境的繼續(xù)惡化,電廠的環(huán)保是個(gè)不可忽視的問(wèn)題。表1.1預(yù)計(jì)了2010年電廠污染物的年排放量:3d) 能夠滿足鍋爐大型化的要求;e) 對(duì)于受熱面結(jié)構(gòu)的要求與布置較為自由;f) 爐膛出口煙溫與煙速分布比較均勻,過(guò)熱蒸汽熱偏差小;g) 能降低過(guò)熱器與再熱器的最高溫度,減少局部結(jié)渣。我國(guó)早期設(shè)計(jì)的鍋爐中,燃燒設(shè)備主要采用旋流燃燒器(見(jiàn)右圖) ,后來(lái)發(fā)展
5、為直流燃燒器的四角切圓燃燒方式,并成為煤粉爐的主要燃燒方式。但旋流燃燒器仍在我國(guó)電站鍋爐中占了一定比例,且也得到了進(jìn)一步的發(fā)展。這兩年新建、在建和準(zhǔn)備建設(shè)的600MW以上級(jí)火力發(fā)電廠的鍋爐很多采用對(duì)沖布置的旋流燃燒器。隨著電力事業(yè)及工業(yè)的發(fā)展,電力工業(yè)對(duì)煤粉燃燒提出了越來(lái)越高的要求,概括起來(lái)為:高燃燒效率、穩(wěn)燃、防結(jié)渣及低污染。但現(xiàn)在國(guó)內(nèi)使用的燃燒器還不能很好的滿足上面的要求;因而,回顧現(xiàn)有技術(shù),分析成功原因?qū)ξ覈?guó)旋流燃燒器的發(fā)展很有益
6、處。2.1.2 2.1.2 旋流煤粉燃燒器的發(fā)展 旋流煤粉燃燒器的發(fā)展采用旋流燃燒器的大型煤粉鍋爐可以避免采用四角切圓燃燒產(chǎn)生的過(guò)熱器區(qū)的熱偏差;其次是對(duì)爐膛形狀沒(méi)有嚴(yán)格的要求,不必一定接近正方形;燃燒器單獨(dú)組織燃燒,不互相影響;氣流的強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)形成回流區(qū),提高了火焰穩(wěn)定性。在我國(guó)早期鍋爐設(shè)計(jì)中,燃燒設(shè)備主要采用旋流燃燒器,后來(lái)發(fā)展直流燃燒器的四角切圓燃燒方式,并成為我國(guó)煤粉爐的主要燃燒方式。但旋流燃燒器在我國(guó)煤粉爐中仍占有一定比例,并且
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