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基本信息

項(xiàng)目名稱：
可換向百葉窗煤粉濃縮器
小類：
能源化工
簡介：
此新型煤粉濃縮器解決了傳統(tǒng)四角切圓燃燒鍋爐中存在著點(diǎn)火效率低、能耗大的問題，既發(fā)揮了水平濃淡燃燒技術(shù)和油槍直接點(diǎn)火技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，又克服了在實(shí)際鍋爐運(yùn)行中存在的問題，可以達(dá)到更好的節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)，對于優(yōu)化我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)具有重要的戰(zhàn)略意義。
詳細(xì)介紹：
在我國電力生產(chǎn)中，燃煤發(fā)電占有很大比重，在相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)這一格局不會(huì)改變。近年來，為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的日益嚴(yán)格要求，對燃煤發(fā)電提出了必須同時(shí)滿足高效、穩(wěn)燃、防結(jié)渣和低污染新的要求。 在采用水平濃淡燃燒器的四角切圓燃燒鍋爐中，采用油槍直接點(diǎn)火的方式實(shí)現(xiàn)鍋爐冷爐啟動(dòng)時(shí)，由于大風(fēng)箱結(jié)構(gòu)限制，四個(gè)角中有兩個(gè)角的燃燒器只能在淡側(cè)點(diǎn)火，由于淡煤粉氣流與濃煤粉氣流相比不易點(diǎn)火，這樣的結(jié)構(gòu)達(dá)不到良好的點(diǎn)燃效果和節(jié)油目的。 此新型煤粉濃縮器解決了傳統(tǒng)四角切圓燃燒鍋爐中存在的點(diǎn)火問題，既發(fā)揮了水平濃淡燃燒技術(shù)和油槍直接點(diǎn)火技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，又克服了在實(shí)際鍋爐運(yùn)行中存在的問題，可以達(dá)到更好的節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)，對于優(yōu)化我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)具有重要的戰(zhàn)略意義。

作品圖片

  • 可換向百葉窗煤粉濃縮器
  • 可換向百葉窗煤粉濃縮器
  • 可換向百葉窗煤粉濃縮器
  • 可換向百葉窗煤粉濃縮器

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

在采用水平濃淡燃燒器的四角切圓燃燒鍋爐中，采用油槍直接點(diǎn)火的方式實(shí)現(xiàn)鍋爐冷爐啟動(dòng)時(shí)，由于大風(fēng)箱結(jié)構(gòu)限制，四個(gè)角中有兩個(gè)角的燃燒器只能在淡側(cè)點(diǎn)火，由于淡煤粉氣流與濃煤粉氣流相比不易點(diǎn)火，這樣的結(jié)構(gòu)達(dá)不到良好的點(diǎn)燃效果和節(jié)油目的。因此，提出一種可以在運(yùn)行過程中改變濃淡方向的新型煤粉濃縮器，能夠?qū)崿F(xiàn)在點(diǎn)火階段和正常運(yùn)行階段具有相反方向的濃淡分離效果。在鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)前，通過改變百葉窗葉片的角度實(shí)現(xiàn)濃淡側(cè)換向，使得油槍的火焰點(diǎn)燃濃煤粉氣流，從而順利點(diǎn)火。在正常運(yùn)行時(shí)，又將葉片調(diào)整到點(diǎn)火之前的角度，恢復(fù)濃煤粉氣流向火淡煤粉氣流背火的運(yùn)行狀態(tài)。 首先通過數(shù)值計(jì)算模擬百葉窗濃縮器內(nèi)的氣固流動(dòng)特性，通過改變濃縮器的結(jié)構(gòu)參數(shù)來優(yōu)化性能參數(shù)，并最終確定優(yōu)化后的濃縮器結(jié)構(gòu)方案。其次在氣固兩相流試驗(yàn)臺(tái)上對優(yōu)化后的濃縮器結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行冷態(tài)兩相?；瘜?shí)驗(yàn)，研究該結(jié)構(gòu)的流動(dòng)特性和性能參數(shù)的變化規(guī)律。 通過優(yōu)化葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而使得兩個(gè)方向的濃淡風(fēng)速比和濃縮比均在合理的范圍內(nèi)。

科學(xué)性、先進(jìn)性

傳統(tǒng)四角切圓燃燒鍋爐點(diǎn)火時(shí)，由于向火側(cè)靠近大風(fēng)箱結(jié)構(gòu)，油槍只能在背火側(cè)進(jìn)行點(diǎn)火，該側(cè)煤粉濃度很低，不易實(shí)現(xiàn)著火，同時(shí)油耗量大，造成燃料的浪費(fèi)。而在向火側(cè)點(diǎn)火時(shí)易于點(diǎn)燃。 一般鍋爐的燃燒器布置在風(fēng)箱中，為了解決點(diǎn)火的問題，目前的解決方案是將百葉窗燃燒器布置在風(fēng)箱外，實(shí)現(xiàn)濃側(cè)點(diǎn)火。但是相當(dāng)多的系統(tǒng)（例如雙爐膛鍋爐、或者中速磨直吹式系統(tǒng)）在空間布置上有較大困難，而且百葉窗距油槍有一個(gè)最佳距離上的限制，這樣的布置往往收不到良好的效果。 因此提出一種全新的可以在運(yùn)行過程中改變濃淡方向的煤粉濃縮器。通過改變百葉窗葉片的角度，實(shí)現(xiàn)濃淡側(cè)換向，從而順利點(diǎn)火。在正常運(yùn)行時(shí)，又將葉片調(diào)整到點(diǎn)火之前的角度，繼續(xù)正常運(yùn)行，從而克服了在背火側(cè)點(diǎn)火的缺陷。 這種新型煤粉濃縮器兼顧了正常運(yùn)行時(shí)水平濃淡燃燒方式和點(diǎn)火時(shí)點(diǎn)燃濃煤粉氣流，既發(fā)揮了水平濃淡燃燒技術(shù)和油槍直接點(diǎn)火技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，又克服了在實(shí)際鍋爐運(yùn)行中存在的問題，達(dá)到更好的節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)，對于優(yōu)化我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)具有重要的戰(zhàn)略意義。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

2009年校級大學(xué)生課外科技作品大賽一等獎(jiǎng)

作品所處階段

實(shí)物模型及實(shí)驗(yàn)完成

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

無

作品可展示的形式

實(shí)物模型 圖紙 現(xiàn)場演示 圖片

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

實(shí)驗(yàn)表明，在換向前后，濃淡側(cè)實(shí)現(xiàn)了調(diào)換，同時(shí)，濃淡風(fēng)速比和濃縮比基本上不發(fā)生變化，這樣就很好地實(shí)現(xiàn)了在啟動(dòng)與正常工作之間的轉(zhuǎn)換，而不影響整個(gè)爐膛的結(jié)構(gòu)，兼顧了正常運(yùn)行時(shí)水平濃淡燃燒方式和點(diǎn)火時(shí)點(diǎn)燃濃煤粉氣流。 由于目前四角切圓燃燒鍋爐在國內(nèi)仍有著廣泛的應(yīng)用，因此本設(shè)計(jì)可以減少點(diǎn)火時(shí)的成本，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，可廣泛應(yīng)用于燃煤發(fā)電鍋爐的改造中。如推廣實(shí)現(xiàn)，將會(huì)產(chǎn)生很大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

同類課題研究水平概述

在能源形勢日益嚴(yán)峻的今天，國家推行了一系列措施，大力加強(qiáng)節(jié)能減排工作。發(fā)電企業(yè)既是為社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)清潔能源的大型能源生產(chǎn)企業(yè)，又是一個(gè)能源消耗和污染排放的大戶，是節(jié)能減排工作的重點(diǎn)領(lǐng)域。 在電站鍋爐的運(yùn)行當(dāng)中，有很大一部分的石油用于機(jī)組的啟、停及低負(fù)荷穩(wěn)燃過程當(dāng)中。為了滿足鍋爐運(yùn)行過程中低負(fù)荷穩(wěn)燃的要求，目前我國五大鍋爐廠在新鍋爐設(shè)計(jì)中廣泛采用水平濃縮煤粉燃燒器、水平濃淡風(fēng)煤粉燃燒器、旋流鍋爐徑向濃淡煤粉燃燒器等風(fēng)包粉系列濃淡煤粉燃燒器技術(shù)，在低負(fù)荷穩(wěn)燃及低氮氧化物排放方面取得很大成果，開創(chuàng)了我國煤粉燃燒技術(shù)的新潮流。 隨著我國對石油需求的進(jìn)一步加劇，發(fā)電企業(yè)的燃料成本增加，節(jié)約燃料油的工作日顯重要。從上個(gè)世紀(jì)八十年代末期開始，經(jīng)過國內(nèi)外一系列科研機(jī)構(gòu)的研究，節(jié)油重點(diǎn)已由低負(fù)荷穩(wěn)燃過程拓展到鍋爐點(diǎn)火與停爐過程，進(jìn)而出現(xiàn)了油槍點(diǎn)火穩(wěn)燃技術(shù)。 在采用水平濃淡燃燒器的四角切圓燃燒鍋爐中，采用油槍直接點(diǎn)火的方式實(shí)現(xiàn)鍋爐冷爐啟動(dòng)時(shí)，由于大風(fēng)箱結(jié)構(gòu)限制，四個(gè)角中有兩個(gè)角的燃燒器只能在淡側(cè)點(diǎn)火，由于淡煤粉氣流與濃煤粉氣流相比不易點(diǎn)火，這樣的結(jié)構(gòu)達(dá)不到良好的點(diǎn)燃效果，同時(shí)也會(huì)消耗更多的油，造成燃料的浪費(fèi)。 為了解決這一問題，目前多采取的解決方案是考慮將百葉窗燃燒器布置在風(fēng)箱外，從而實(shí)現(xiàn)濃側(cè)點(diǎn)火。但是相當(dāng)多的系統(tǒng)（例如雙爐膛鍋爐、或者中速磨直吹式系統(tǒng)）在空間布置上有較大困難，而且百葉窗距油槍有一個(gè)最佳距離上的限制，因此，這樣的布置往往收不到良好的燃燒效果。 針對以上情況，提出一種可以在運(yùn)行過程中改變濃淡方向的新型煤粉濃縮器，這種新型煤粉濃縮器能夠?qū)崿F(xiàn)在點(diǎn)火階段和正常運(yùn)行階段具有相反方向的濃淡分離效果。在鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)前，通過改變百葉窗葉片的角度，實(shí)現(xiàn)濃淡側(cè)換向，使得油槍的火焰點(diǎn)燃濃煤粉氣流，從而順利點(diǎn)火。在正常運(yùn)行時(shí)，又將葉片調(diào)整到點(diǎn)火之前的角度，恢復(fù)濃煤粉氣流向火、淡煤粉氣流背火的運(yùn)行狀態(tài)。這樣，在不改變現(xiàn)有燃燒器布置的前提下，順利克服了在背火側(cè)點(diǎn)火的缺陷。 在上述背景下，提出的這種新型可換向百葉窗煤粉濃縮器，既發(fā)揮了水平濃淡燃燒技術(shù)和油槍直接點(diǎn)火技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又克服了在實(shí)際鍋爐運(yùn)行中存在的問題，可以達(dá)到更好地節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)，對于優(yōu)化我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、保持國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。
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