循环流化、气化燃烧器是青岛嘉能节能环保技术有限公司在总结、借鉴、完善、发展国内外相关技术的基础上,经过大量研究实验,解决了多项技术难题,研究开发的新型节能环保燃烧器。该技术将循环流化、气化和燃烧相结合,用气化生成的燃气和可燃性液体通过多次供氧进行充分燃烧,同时将二氧化碳还原技术、热解气化技术相结合,解决了生物质燃料和有机垃圾等热解时烟气排放问题,具有燃烧效率高、燃料种适应性广、烟气中有害气体排微量排放、负荷调节范围大、灰渣可综合利用等优点。另外,设置第二燃烧室和旋风燃尽室作为混合气体反应装置,充分利用煤炭、农林废弃物、有机垃圾等可燃物的残碳,使燃料热解时产生的混合气体在此进一步进行反应生成更多的**、氢气、甲烷等可燃气体,这样即增加了燃气产量,提高了燃气热值,又减少了污染物的产生与排放。在进料方式方面,采用中端风力给料方式,燃料含水量低于30%的都可以直接投入炉内使用,并充分利用了可燃物中的水份,间接将水份分解生成可燃性气体。可燃物加入炉内后在自行下落的过程中由于使用了流化气化技术,遇高温析出的水蒸汽在残炭的燃烧层与炙红的炭将发生还原反应。
循环流化、气化燃烧器无需炉外除尘系统,经过炉内全新的燃烧、气固分离及换热机理,实现“炉内消烟、除尘”,使其排烟无色,烟尘、S02、NO排放浓度符合**环保标准的要求,而且热效率高达90~95%。利用循环流化、气化燃烧制造的或改造的锅炉把互补控制技术、气固分相燃烧技术集于一炉,将气化、燃烧集于一体,实现了燃料的连续与洁净燃烧。
循环流化、气化燃烧器的优点:
(1)燃料适应性广,特别适用于生物质燃料
在循环流化、气化燃烧器中按重量计,燃料仅占床料的1~3%,其余是不可燃的固体颗粒,如脱硫剂(需要时添加)、灰渣等。因此,加到床中的新鲜料颗粒被相当于一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。由于床内混合剧烈,这些灼热的灰渣颗粒被热解、气化生成可燃性气体,并伴有少量的燃料被加热到着火温度燃烧。在这个加热过程中,所吸收的热量只占床层总热容量的千分之几,因而对床层温度影响很小,而燃料颗粒的燃烧,又释放出热量,从而能使床层保持一定的温度水平,这也是流化、气化燃烧一般着火容易,燃料适应性广的原因所在。因生物质燃料低灰分、高挥发份,更适用于循环流化气化燃烧器的燃料来实现洁净燃烧,同时实现二氧化硫微量、二氧化碳的零排放!
(2)燃烧效率高
循环流化、气化燃烧器的燃烧效率要比一般流化床锅炉高,通常在95~99%范围内。循环流化、气化燃烧器效率高是因为气固混合良好,再者燃烧速率高,其次是飞灰的再循环燃烧。将此技术应用到烘干设备上完全可以替代燃油或燃气燃烧机大大降低燃料(50%--70%)费用
(3)高效脱硫
由于飞灰的循环燃烧过程,床料中未发生脱硫反应而被吹出燃烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用;另外,已发生脱硫反应部分,生成了硫酸钙的大粒子,在循环燃烧过程中发生碰撞破裂,使新的氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应的气氛中。当钙硫比为1.5~2.0:1时,脱硫率可达85~90%。而一般流化床锅炉,脱硫效率要达到85~90% ,钙硫比要达到3~4,钙的消耗量大一倍。与煤粉燃烧和链条锅炉相比,不需采用尾部脱硫脱硝装置,投资和运行费用都大为降低。
(4)氮氧化物(NOX)排放低
运行经验证明,循环流化、气化燃烧器的NOX排放范围为50~150ppm或40~120mg/MJ。(两个原因:一是低温燃烧,此时空气中的氮一般不会生成NOX ;二是分段燃烧,抑制燃料中的氮转化为NOX ,并使部分已生成的NOX得到还原)。
(5)燃烧强度高,炉膛截面积小
循环流化、气化燃烧器截面热负荷约为3.5~4.5MW/m2,接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2~3倍。
(6)负荷调节范围大20%--110%,负荷调节快
当负荷变化时,只需调节给煤量、空气量和物料循环量,不必像其他锅炉那样采用分床压火技术。也不象煤粉锅炉那样,低负荷时要用油助燃,维持稳定燃烧。循环流化、气化燃烧器的负荷调节比可达(3~4):1。负荷调节速率较快,一般可达每分钟4%。
(7)易于实现灰渣综合利用
循环流化、气化燃烧器燃烧过程属于低温燃烧,同时炉内优良的燃尽条件使得炉内灰渣含炭量低(含炭量小于3%),属于低温烧透,易于实现灰渣的综合利用,如作为水泥掺和料或做建筑材料。同时低温烧透也有利于灰渣中稀有金属的提取。
(8)启动、停炉、结焦处理时间短,可以长时间压火。
技术适用范围:
1、利用循环流化、气化燃烧技术制造新型锅炉、窑炉、干燥设备以及其他热力设备;
2、利用循环流化、气化燃烧技术改造水煤浆锅炉、燃气、燃油锅炉;
3、利用循环流化、气化燃烧技术改造各种立式热水、蒸汽、导热油锅炉、链条锅炉、窑炉、大型烘干设备以及其他燃烧型的热能设备,实现以低廉煤炭、生物质燃料代替高价的燃油和燃气燃料。