由哈爾濱工業大學燃煤污染物減排國家工程實驗室和能源學院燃燒工程研究所孫紹增等自主研發的“立體分級低氮燃燒技術的研究與應用”項目,日前在哈爾濱通過黑龍江省科技廳主持的專家鑒定。
立體分級低氮燃燒技術是在電站煤粉鍋爐內通過組織垂直方向的空氣分級燃燒、水平方向上的燃料分級和空氣分級燃燒形成立體分級低氮燃燒。該技術適用于我國電站鍋爐采用的主流煤粉燃燒技術——四角切圓直流燃燒方式和所燃用的煤種。該技術適合我國煤質差、煤質波動大的國情,避免傳統空氣分級燃燒技術會使鍋爐燃盡變差、產生高溫腐蝕或結渣等負面影響,初投資費用低、不增加運行成本,是我國燃煤發電鍋爐降低氮氧化物排放的首選。
本項目利用實驗研究和數值分析的方法,建立了煤粉熱解、燃燒和氮氧化物與焦炭反應模型,分析了立體分級燃燒條件下,煤粉燃燒和污染物消減的過程,得到了高溫反應條件下的影響規律,獲得了我國典型煤種低氮燃燒過程參數和優化工具,在大幅度減排氮氧化物的同時,達到穩燃性能好、燃燒效率高、防止結渣和高溫腐蝕的綜合效果。該項目在立體分級燃燒技術上有突破,鑒定委員會認為該技術達到了國際領先水平。
該技術有較強的煤種適應性,對于一般煤質氮氧化物減排可達40%-60%,已應用于220-2000噸/小時電站鍋爐,并在國內主要鍋爐制造廠的數百臺以及其他電廠的20臺鍋爐中得到應用,也被美國和英國公司應用。今后,燃燒工程研究所將與國內外主要鍋爐廠家進一步合作,把該項技術應用到新機組設計中;與各電廠合作,改造現有機組,大幅度降低氮氧化物排放,達到環保減排,造福人類的目的。