低污染燃烧技术.ppt

低污染燃烧技术 低污染燃烧技术技术 低污染燃烧技术 整体煤气化联合循环IGCC 燃气－蒸汽联合发电 循环流化床燃烧 水煤浆燃烧 流化床燃烧 流化床燃烧是一种燃烧化石燃料、废物和各种生物质燃烧的燃烧技术，它的基本原理是燃料颗粒在流态化（流化）状态下进行燃烧。一般粗粒子在燃烧室下部燃烧，细粒子在燃烧室上部燃烧，被吹出燃烧室的细粒子采用各种分离器收集下来之后，送回床内循环燃烧。 流化床燃烧技术是一种介于层燃和悬浮燃烧之间的燃烧方式，而流化床燃烧技术又可分为鼓泡流化床燃烧技术和循环流化床燃烧技术。 典型的循环流化床燃烧系统 循环流化床燃烧技术具有如下特点和优势 整个燃烧室的颗粒浓度都比较高，而且下部密相区和稀相区的之间存在一个过渡区域，在这个区域内颗粒浓度从密相区的高浓度逐渐降低到稀相区内的一个较低的浓度。 燃烧室内颗粒的横向混合更加剧烈，燃料加入点数可以大大减少。 炉膛上部稀相区存在着强烈的物料返混。颗粒在燃烧室上部稀相区的中心区域随气体向上流动，而在边壁区域内存在着大量向下流动的颗粒。同时，稀相区内存在着大量的由细灰颗粒聚集或团聚而成的颗粒团，这些颗粒不断形成和解体，并且向各个方向运动。 循环流化床燃烧技术具有如下特点和优势 颗粒与气体之间的相对滑移速度大和强烈的颗粒返混，使得燃烧室内的气固两相混合较好。 大量的燃烧颗粒和细灰颗粒被携带到燃烧室上部，不仅使得燃烧室上部区域燃烧份额提高和更多的热量从密相区进入上部稀相区，而且高颗粒浓度和良好的混合强化了稀相区的传热传质过程，这使得循环流化床燃烧室温度分布均匀。 循环流化床具有很高的燃烧效率，通过颗粒分离及回送装置，实现燃料的循环燃烧，而且燃烧室内的颗粒存在返混，这使得固体物料在床内的停留时间大大延长，提高了燃烧效率，燃煤循环流化床燃烧效率可达达到98-99%。 循环流化床燃烧技术具有如下特点和优势 具有很高的炉内脱硫效率和脱硫剂利用率。由于停留时间长，气固两相混合好、燃烧室温度分布均匀以及颗粒磨损大等特点，使得脱硫剂颗粒能充分燃烧，在与烟气SO2良好接触状态下，在合适的温度下长时间反应，而且颗粒磨损可及时剥落颗粒表面的反应产物而进入颗粒内部反应。这些使得循环流化床锅炉内脱硫过程可以获得比鼓泡流化床燃烧过程高得多的脱硫效率，而且脱硫剂利用率高，通常情况下，在钙与燃料中的硫摩尔比Ca/S为1.5-2.5的情况下可以达到90%以上的脱硫效率。 由于运行速度的提高，燃烧室截面小，循环流化床燃烧室的单位截面的热负荷较高，约为3.5-4.5MW/m2，与煤粉燃烧相当。 燃烧设备的负荷调节范围大，负荷调节速度快，循环流化床调节比可以达（3-4）:1，负荷调节速度可以达到每分钟5%左右。 整体煤气化联合循环 整体煤气化联合循环(IGCC—Integrated Gasification Combined Cycle)，是把高效的联合循环总能系统和洁净的燃煤技术结合起来的先进发电系统，为当今世界能源界关注的一个热点。它由两大部分组成， 即煤的气化与净化部分和燃气一蒸汽联合循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备(包括硫的回收装置)，第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。IGCC的工艺过程如下：煤经气化成为中低热值煤气，经过净化，除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变为清洁的气体燃料，然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧，加热气体工质以驱动燃气透平作功，燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水，产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。 IGCC发电图 IGCC过程图 整体煤气化联合循环(IGCC )的特点 1.发电热效率高 气化炉的碳转化率可达96 ～99 ，动力岛中，由于燃气一蒸汽联合循环发电技术的快速发展，其热效率已达到6O ，与其相关的GCC发电效率已有可能从目前的43 ～45提高到5O 以上。 2.环保性能好 由于煤气在送入燃机燃烧之前， 已在压力状态下高效净化，IGCC电厂污染物的排放量仅为常规燃煤电站的10 ， 其脱硫效率可达99 ，SO 排放浓度在25mg／Nm。左右， (目前国家二氧化硫排放浓度为12OOmg／Nm。)，NO排放浓度是常规燃煤电站的15 9／5～20 ，耗水指标是常规燃煤电站的30 ～50 ，其环保性能是其他燃烧发电技术所不能媲美的。 整体煤气化联合循环(IGCC )的特点 3.负荷适用性好。调峰能力强 IGCC电厂可在35 ～100 负荷条件下平稳运行(常规燃煤电站为50 ～100 )，负荷变化率可达7 9／5～15 ／min (常规燃煤电站为 2 ～5 )，具有很好的调峰效果。 4.燃料适用性广 从一般高硫煤种到低品位的劣质煤，甚至生物废料，对IGCC气化炉的性能影响不大，具有良好的