并列组合喷嘴式燃烧煤烟装置可行性分析报告
一:目概述
本项目由沈阳著名燃烧设备专家谭玉波先生经过长时期潜心研究和反复试验取得成功的高新技术，国家知识产权局已受理专利申请，申请号：200720140511.9.本项目是将煤炭经过气化装置产生的煤气与空气、水蒸气混合,处于半燃烧状态喷射入锅炉或工业窑炉内燃烧,温度可达1500℃,烟尘排放浓度16-32mg/Nm3,林格曼浓度为0级,二氧化硫排放减少70%,节能25-30%,节电15%,使用本装置锅炉房清洁卫生,减少劳动强度,减少作业人员,与油炉比较可节省燃料费70%以上.二:燃烧装置构成
本设备由以下部件组成:气化室盖、料仓、计量加煤器、料斗、上煤机、火焰喷射器、气化室、燃烧室(水套)、旋转炉蓖、落灰斗、除渣机、余热回收装置、循环水系统、操作电控系统.本设备应用到新造锅炉上,除锅的部分不变外,可省去链条、炉排和除尘器,如应用在燃煤旧炉上,去链条,炉排和除尘器即可.如用于燃油炉将燃烧器除去与本装置对接即成.生产本设备需有剪板机、锩板机、水电焊、机床和铸造设备,有些部件可外协制作.三:燃烧装置机理
1.旧式燃煤窑炉为什么烟囱冒烟? 我国现在运行的旧式锅炉和窑炉存在着浓烟从烟囱口滚滚逸出”黑龙”在天空长达数里,造成大气严重污染,热效率低,能源浪费大,使用成本高.我国历来对环保节能极为重视,特别在最近时期,制定了宏伟的环境保护目标,并为此做出了巨大的努力,取得了举世瞩目的成就.但是,煤能消费中的污染仍是十分惊人的,其主要原因是: A化学不完全燃烧:现在运行的块装燃煤锅炉,煤在燃烧时空气供应量不足,炉膛燃烧空间过大或过小,空气与可燃气体混合不均;燃烧时反应时间不足,使燃气中一部分可燃气体在炉膛内没有燃尽,就从烟囱排出.B 机械不完全燃烧:锅炉燃烧区域温度低,可燃气体达不到燃烧点;由于结构不合体,造成供氧不足,使燃烧后的燃气中含有大量可燃物.以上原因必然造成烟囱冒烟,甚至黑烟滚滚.2本燃烧装置烟囱为什么不冒烟? 燃煤烟囱不冒烟,历来在理论上和实践中都认为是不可能的.本项目技术发明人把治理燃煤污染为己任,攻克的技术关键就是把燃煤不冒烟变成现实.本装置是煤的烟气化燃烧装置.煤的气化,就是通过一定的工艺条件用煤造气的技术.煤中主要含碳 氢 氧等元素.煤气化是使原料煤的碳与空气中的氧反应,生成一氧化碳,再经过装换，改变部分气体的成分及比例关系,使之与水蒸气反映,得到二氧化碳(CO2)和氢气(H2) 然后使煤中的碳(C)与支渠的氢气(H2)进行甲烷化(CH4)反映,声称以氢气、一氧化碳或甲烷为主要成分的混合气体,直接喷射到炉膛燃烧,并听国供氧控制系统,把冒烟的物质都转化为可燃气体在炉膛燃尽,烟囱就不冒烟了,林格曼可以达到0级.本装置在研制和试验中主要解决了以下问题: A 装置集中投煤一次可燃烧数小时,避免了因频繁开炉门投煤(旧式锅炉每小时需开炉门投煤6-8次)冷空气不断冲入炉内和炉温不断外流,造成炉温不断波动.B 点炉时必须有足够的温度,点炉半小时出口温度就达600-800℃ C 有足够混合均匀的空气在燃烧气化过程中,供给配比相宜的一次和二次空气,并设置多股细流装置,使其在火焰中交叉搅拌,形成涡流旋转,将可燃气体混合均匀,达到充分燃烧.D 有足够而适当的燃烧空间,如1M的燃烧设备是0.52立方米的气化燃烧空间,这样既可使可燃气体能充分展开燃烧,又没有多余空间影响火焰集中燃烧.E 有足够的燃烧时间,杂炉膛内设置了受阻蓄热装置,使火焰流速降到每秒0.3米,从而达到燃烧时间长,并能控制炉膛压力在正负零毫米.3为什么能有显著节能效果
燃烧烟囱冒出的烟本身是很好的可燃物质,采用先进的燃烧设备和操作技术,把冒烟物质作为能源燃尽产生热量,这就产生了可观的节能效果.除此以外,还有以下方面.A 煤在炉的顶部经过预热,集中投煤,不开炉门,封闭燃烧,炉温直线上升,不受冷空气冲击,热量不损失,如常用4蒸吨/时锅炉,炉门400平方厘米*400平方厘米,按每小时开炉煤投煤6次，每次5分钟,每分钟损失8.3公斤标煤,一小时损失49.8公斤,一天损失1195.2公斤,一年按300天计算,损失358吨标煤.按4吨锅炉年耗煤5153吨,减少了358吨的损失,实际上节能7%.B 本设备在结构上和操作技术上可使空气与煤的配比调到恰到好处,燃烧充分,煤炭的燃烧量达到90%以上,热效率可由35%提高到70以上,仅此一项就可节能10%.C 在炉膛内设置蓄热装置,停火后炉内高温可保持2-4小时,可节能5%.E 采用合理的炉墙结构,减少墙体蓄热、散热损失,是节能的另一个重要途径.综上各点,燃烧装置节能效果可达25-30,如一台4吨常用锅炉,年耗标煤5153吨,按30%节能量,可节煤1546吨,按300元一吨,合46.3万元.四产品应用范围及市场发展前景
本装置可应用于反射炉、锻造、退火、熔炼及玻璃、陶瓷窑炉、倒燃炉、焙烧炉、旋转炉,也可用于建材、化肥、粮食、饲料干燥,以及供暖热水锅炉、工业蒸汽锅炉、洗浴炉,还可将燃油炉改为燃煤炉,如宾馆常年使用2吨热水油炉,按90kg/n轻油消费量,平均日用10小时(24小时供热水)年365天,耗油量328.5吨,按每吨2800元计,合92万元.如改用本装置,年耗煤量(5500大卡)1000吨,按250元/吨计算,合25万元.可寄生燃料费67万元.消除燃煤污染和提高节能效果是我国长期攻关课题,本燃烧装置,大大超过了国家规定的环保指标,具有广阔的市场发展前景.我国实现第三步战略目标,国民经济达到世界中等发达国家水平,需要50年时间,目前的能源结构消费构成中,原煤占67.1%、石油占23.4%、天然气28%、水电占6.7%,煤炭占据绝对主体地位,按年经济增长7%的速度,到2050年需进口石油4亿吨,石油的短缺将成为实现第三步战略目标的主要制约因素.因此,维持以煤能为主的能源结构将长期不变.我国煤炭资源丰富,储量占世界总量的11%,现年产14亿吨,超过世界总量的1/4,为第一产煤大国.但是,煤能消费中的污染造成生态破坏,严重危害人类健康.20世界末我国年耗煤14亿吨,烟尘排放量为2550万吨,二氧化硫排放量为2400万吨,由此造成的酸雨面积超过国土总面积的30%,成为世界上大气污染物排放量最大的国家之一.到本世纪中叶,煤能消费将数倍增长,污染问题不解决.很难承受这种增长的要求.我国能源加工、转换、储运和终端利用的总效率比世界先进水平低10个百分点,能源系统的总效率只有10%多一点.90%的能源在开采、加工、转换、储运和终端利用过程中损失和浪费掉了,这种巨大的能源损失和浪费,加剧了战略资源短缺与经济、社会发展的矛盾.沿着这条路走下去,危险就在眼前.我国有世界22%的人口,但能源消费仅占世界的11%,是世界平均值的1/2,因此,现在讲节能不是减少产量,减少消费,而是用科技进步提高使用效率.按目前能源消费量,使用效率提高一倍,才能达到发达国家的水平.本装置普及使用,效率可提高一倍以上,社会效益和经济效益是巨大的,意义是深远的.本燃烧装置是燃煤设备更新换代产品,将使燃烧设备的发展进入一个崭新的阶段.市场调查表明,本装置市场需求量很大,需要众多生产企业生产才能满足市场需要.本产品已在天津天锋铜业有限责任公司用于铜加热、沈阳成泰汽车配件厂用于铝熔炼、哈尔滨电机厂用于水玻璃生产、辽宁本溪保温材料厂用于珍珠岩生产、沈阳冶金工矿配件厂用于工业窑炉和供暖锅炉,技术是成熟的,没有风险.五 环保与安全
生产本产品主要有焊接和机加,无三废排放、安全、卫生.
谭玉波
