洁净燃烧技术
水煤浆代油洁净燃烧技术应用
广东化工 2012年第16期· 90 · 第39卷总第240期水煤浆代油洁净燃烧技术应用张志强(胜利油田石油化工总厂，山东东营 257000)[摘要]水煤浆是一种新型洁净燃料，通过对燃油锅炉改水煤浆的实践表明，该技术成熟、可靠，采用水煤浆流化悬浮高效洁净锅炉实现了低温及循环燃烧,锅炉实际运行过程中，可在锅炉炉床石英砂底料中掺杂石灰石脱硫剂，在锅炉低温燃烧过程中实现直接脱硫，保护环境，同时减少了废气排放，降低了企业的燃料油消耗，有利于节约能源，降低企业运营成本，提高企业经济效益。
文章结合胜利石化总厂燃油锅炉改烧水煤浆工程，就改造工程的技术特点、经济效益等作了较详尽的论述。
[关键词]锅炉；水煤浆；燃烧；经济效益[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2012)16-0090-02Coal Water Slurry Technology Application as a Clean Fuel Substitute for Oil-fuelZhang Zhiqiang(Shengli Oilfield Petrochemical Plant, Dongying 257000, China)Abstract: Coal water slurry is a new clean fuel technology. The successful practice of changing the fuel fired boiler to coal water slurry fired boiler proves that it is a mature and reliable technology. The application of high efficient and clean boiler fired by fluidization suspension combustion technology of coal water slurry can realize low temperature and circulating combustion. The injection of limestone desulfurization agent into the hearth-bottom quartz sand in the operating process of the boiler can achieve direct desulfurization during low temperature combustion, so as to protect environment and reduce the discharge of waste gas. It will reduce the fuel oil consumption and save energy, thus decreasing the operating cost and enhancing economic benefit of enterprises. The paper will introduce the technical features and economic benefits of the reformation project from oil fired boiler to coal water slurry fired boiler in details based on the reformation experience of Shengli Oilfield Petrochemical Plant.Keywords: boiler；coal water slurry；combustion；economic benefit1 装置概述胜利石油化工总厂有两个动力站，一动力站有三台35 t/h中温中压燃油锅炉，配2台3 mW的背压式汽轮发电机组。
洁净煤技术与洁净煤燃烧发电
煤 炭 转 换 技 术 是 煤 炭 气 化 和 煤 炭 液 化
ｌ 洁净 煤 技术
洁净煤技 术是一项 庞大复 杂的系统 工程 ． 包括从 煤炭 开 采 到利 用 的所 有 领域 ， 如煤 炭 加 工 、 化 、 烧 和 污染 控 制 转 燃 等 。主要 可分 为煤炭利用 前净化 技术 、 煤炭燃 烧 中的净化 技 术、 烟气净化 技术和 煤炭转化 技术等 。
燃 料 电 池效 率 高 。理论 效 率为 ８ ％．实 际 已达 ３ ％～ ３ ５ ６ ％。其 优点 是 占地 小 ， ０ 重量 轻 。 合于 用作分 散式 电源 ， 适 可
布置 在负荷 中心 （ 宇 内） 作 移动 电源（ 天飞机 、 动车 、 楼 和 航 电 潜 水 艇 等 ） 。
是 控制 大气污染 的最有效 途径 。 是公认 的洁净 技术重 点。
１２ 型 煤 ．
型煤 加工是 用粉 煤或 低 品位煤 制成 具有 一定 强度 和形
状 的煤制 品。民用 型煤有煤 球和蜂 窝煤等形 式 工 业 型煤加
工 一 般 需 要 加 粘 结 剂 。主 要 用 于 工 业 锅 炉 、 炉 、 池有 其特殊优 点 ，故各 国都在 争先 开发 ， 被 认为是 本世纪 最有希望 的高效 清洁的新 型发 电技术
可 以 在 现 有 燃 油 锅 炉 、烧 油 窑 炉 以及 大 量 的 工 业 锅 炉 上 应
界性 的环保 问题 已经 引起 国际社会 的高度重视 ． 多次召 开 国 际会 议 ．讨论 和研 究全 球环 保政 策和 可持 续发 展 的经济 体 系 。 由于 大气 污染与 能源生产 和利用 有着直接 的关 系 ， 尤其
源 （ 和石油 ） 大规模 生产 和利用 给环境带来 巨大 的影 响。 煤 的 目前 全 球 性 的 四 大 公 害 ： 气 烟 尘 、 雨 、 室 效 应 、 氧 层 大 酸 温 臭 破坏 ， 着经济 快速发展 ． 随 已经 严 重 影 响 人 类 的 生 存 条 件 。 世
CFBB的原理及特点
前言能源与环境是当今社会发展的两大问题。
我国是产煤大国，也是用煤大国。
目前一次能源消耗中煤炭占76%，可在可见的今后若干年内还有上升趋势，而这些煤炭中又有84%是直接用于燃烧的，其燃烧效率还不够高，燃烧所产生的大气污染物还没有得到有效的控制，以致于我国每年排入大气的87%SO2和67%NOx均来源于煤的直接燃烧，发展高效，低污染清洁燃烧技术是当前亟待解决的问题。
循环流化床是近年来在国际上发展起来的新一代高效低污染清洁燃烧技术，重要特点在于燃烧和脱硫剂经多次循环，反复地进行低温燃烧和脱硫反应，炉内湍流运动强烈，不但能达到低NOx 排放，90%的脱硫率和与煤粉相近的燃烧效率，而且具有燃料适应性广，负荷调节性能好，灰渣易于综合利用等优点，因此在国际上得到迅速的商业推广。
我国在近年来也有100多台循环流化床锅炉投入运行或正在制造中，100MW级的循环流化床锅炉已有投运，而且更大容量的电站循环流化床锅炉在国际上正在示范运行，已被发电行业所接受和公认。
可以预见，在未来的几年将是CFBB 技术迅速发展的一个重要时期。
我厂2*135MW机组技改工程正是顺应这一潮流，锅炉设备采用哈锅生产的440t/h的循环流化床锅炉，匹配135MW汽轮发电机组。
机组在投运前的生产准备工作中，我们通过各种学习途径，对循环流化床锅炉有了一个较全面的认识。
在此基础上，为更好的了解循环流化床锅炉，进一步熟悉设备为新机组投运打下良好的基础。
同时也为循环流化床锅炉的理论培训工作做些有益的探索进行经验总结。
全书共分为十二章，第一、二、三、章分别讨论了循环流化床锅炉的起源和发展状况、原理及其流体动力学特性，着重探讨了循环流化床锅炉的工作特点，从鼓泡床过渡到循环流化床的各中特性，循环流化床内气固两相运动特性；第四章着重分析了循环流化床内的传热，传质特性；第五章探讨了煤粒在循环床内的燃烧过程及燃烧特性；第六章分析了脱硫脱氮的机理及排放控制；第七章介绍了循环流化床锅炉的结构及主要设备；第八章介绍了循环流化床锅炉的辅机，突出其特有性；第九章专门讨论了循环流化床锅炉的点火启动及正常运行；第十章讨论了循环流化床锅炉的控制与调节；第十一章探索了循环流化床锅炉的金属件及耐火材料的磨损及其各种预防措施；第十二章探索和分析了循环流化床锅炉的灰渣的综合利用及其发展前景；循环流化床燃烧技术作为一种新型的洁净燃烧技术，正处于发展和完善阶段。
洁净型煤工艺技术方案
洁净型煤工艺技术方案洁净型煤工艺技术方案随着环境保护意识的增强和能源结构的调整，洁净型煤工艺技术的研究和应用日益受到关注。
洁净型煤工艺技术方案是指通过对煤的分离、洗选和燃烧等过程进行优化，降低和控制煤炭含硫、含灰和烟尘等有害物质的排放，提高煤的利用效率和燃烧效果，实现对煤的清洁利用。
洁净型煤的工艺技术方案主要包括以下几个方面：1.洗选工艺：煤的洗选主要是采用物理、化学及其联合方法对煤炭进行分离、净化和浓缩。
常用的洗选工艺有重介质分离、浮选、磁选和化学洗选等。
通过洗选可以去除煤中的杂质，减少煤的质量损失，提高煤的品位，降低煤的含硫、含灰、含磷等有害元素的含量，提高煤的热值和燃烧效率。
2.煤气化技术：煤气化是将煤转化为煤气的过程，煤气中主要成分是一氧化碳和氢气。
煤气化可以利用煤中的热值和化学能，生成合成气、合成油和合成天然气等清洁能源和化工原料。
煤气化技术可以实现对煤的高效利用，减少煤的燃烧过程中产生的污染物，对改善大气环境和调整能源结构具有重要意义。
3.煤炭燃烧技术：洁净型煤的燃烧技术是提高煤的燃烧效率和降低燃烧排放的关键。
常用的洁净煤燃烧技术有煤粉燃烧、沸腾床燃烧和流化床燃烧等。
通过选用合适的煤炭粒度、燃烧器具和控制燃烧过程中的温度、氧量和燃烧速率等参数，可以实现煤的充分燃烧，降低燃烧产物中的有害物质含量。
4.煤炭净化技术：煤炭净化技术主要是对煤炭中的尘埃、颗粒物和有机物进行去除和净化。
常用的煤净化技术有湿式电除尘、静电除尘和脱硫脱硝等。
通过煤炭净化技术可以提高煤炭的燃烧效率，减少烟气中的颗粒物和有害气体的排放，改善燃烧产物的环境适应性和资源利用效率。
综上所述，洁净型煤工艺技术方案是通过优化煤的洗选、气化、燃烧和净化等过程，降低和控制煤炭排放的有害物质，提高煤的利用效率和燃烧效果。
洁净型煤工艺技术方案的研究和推广应用，对于改善大气环境、实现能源可持续发展和推动绿色低碳经济具有重要意义。
洁净煤燃烧技术——煤的热解与气化ppt课件
26
2020年5月3日
27
一、简介
煤炭气化技术 煤炭气化是将固体（煤、半焦、焦炭）或液体燃料（水煤浆）与气化剂（空气、 氧气、富氧气、水蒸气或二氧化碳等）作用而转变成燃料煤气或合成煤气。
28
29
30
三、煤气化技术主要工艺
31
1、固定床气化
也称移动床气化。因为在气化过程中，煤料与气化剂 逆流接触，相对于气体的上升速度而言，煤料下降很 慢，甚至可视为固定不动，因此称之为固定气化床， 实际上，煤料在气化过程中的确是以很慢的速度向下 移动的，故以称为移动床气化
第一阶段：鼓空气燃烧煤蓄热，生产空气煤气
第二阶段：鼓水蒸气，生产热解煤气和水煤气
45
2、煤炭地下气化方法及工艺
46
47
48
总结
一、煤热解及意义 二、煤热解的分类及过程 三、煤炭热解技术与工艺 四、煤炭气化技术 五、煤炭地下气化技术
49
32
2、流化床气化（沸腾床气化）
以小颗粒煤为原料，并在气化炉内使其悬浮分散在垂 直上升的气流中，煤粒类似于沸腾的液体剧烈地运动 ，从而使得煤粒层几乎没有温度梯度和浓度梯度，从 而使得煤粒层内温度均一，易于控制，提高气化效率 。
33
3、气化床气化
34
Байду номын сангаас
4、熔浴床气化
也称熔融床气化，将煤粉和气化剂以切线方向 高速喷入一温度较高且高度稳定的熔池内，池 内熔融物保持高速旋转。作为粉煤与气化剂的 分散介质的熔融物可以是熔融的灰渣、熔盐等 可熔融的金属。
项目三 煤转化为燃料的技术
任务一 煤的热解与气化技术
1
任务一 煤的热解与气化技术
一、什么是煤热解及意义 二、煤热解的分类及过程 三、煤炭热解技术与工艺 四、煤炭气化技术 五、煤炭地下气化技术
洁净燃烧技术
主要内容
洁净燃烧技术概述 洁净燃烧技术的国内外发展历史及现状 洁净燃烧技术的原理及特点 洁净燃烧技术的工艺及设备 洁净燃烧技术发展还存在的问题
1、洁净燃烧技术概述
实现高效洁净燃煤有两条路，一个是 在现有设备上改进，包括燃用型煤，烟气净 化等；另一条路就是采用新燃烧技术，新燃 烧技术与旧有层燃和室燃技术不同，其特点
离； Duich－Babcoke中温分离循环流化床； 美国Forster Wheeler 公司蒸汽冷却高温分离器； Ahlstrom公司水冷壁方形分离器； 清华大学炉内冷却床。
பைடு நூலகம்
3、洁净燃烧技术的原理及特点
流化床与循环流化床燃烧 固体颗粒在自上而下的气流作用下具有流体性质
的过程称为流化。颗粒尺寸较大而操作气速较小 时在床下部形成鼓泡流化床，及其连续相是气固 乳化团，其分散相是以气为主的气泡。在气泡上 浮力作用下床内颗粒团之间有较强的质交换。颗 粒尺度较小、操作气速甚高，加以使用分离器使 逸出物料不断返回时，形成另一流化形态，称快 速流化床，其分散相为气固乳化团，连续相为含 少量颗粒的气体。早期的循环床是快速流化床。 目前的循环床是有灰循环过程的流化床炉的总称。
提高煤气产率和空气预热温度都可以提高燃气轮机进口 温度从而提高循环效率。
2、洁净燃烧技术的原理及特点
整体煤气化联合循环
其联合循环系统与一般的以天然气 为燃料的余热锅炉型联合循环相同，
只是煤需要一个气化及煤气换热和 净化系统。气化炉的型式有若干种，
目前都使用氧和水蒸汽作为气化介 质，因此需要空气分离设备，目前 的净化工艺都是湿式净化。就联合 循环系统而言，该技术有很高的成
熟度，目前的难点及潜力主要集中 在煤气化系统．
3-4 洁净燃烧技术
(3) 烟气脱硫： 湿法脱硫、干法脱硫
三、烟尘的生成与控制
(1)气体燃料 碳氢化合物在空气不足的条件下受热，会热解产生碳黑，称为气相 析出型烟尘。
(2)液体燃料
当雾化不良、局部地区油雾浓度大、供氧不足、炉温较低时，会生 成剩余型烟尘（油灰）。重油的碳原子数多，因而烟尘较多。
(3)固体燃料
固体燃料的挥发分因缺氧燃烧不完全时，也会生成碳黑，即气相 析出型烟尘。
(3)分级燃烧
分级燃烧时，燃烧速度延缓，火焰温度降低，因而温度型NOx降低，并且， 由于第一级为富燃区，使挥发分生成的NOx（燃料NOx）减少。
(4)对向燃烧 燃料和空气分别对向喷入炉内进行燃烧，因火焰最高温度降低，NOx降低。
二、SOx的生成与控制
硫的氧化物SOx主要指SO2和SO3，它们是由燃料 中硫在燃烧过程中与氧反应而生成。 几种脱硫技术 （1）燃料在燃烧前脱硫 (2) 燃烧过程中固硫
材料工程基础
3.4 洁净燃烧技术
本节提纲
燃烧污染与防治
NOx的生成与控制 SOx的生成与控制 烟尘的生成与控制
材料生产中的燃烧新技术
3.4.1 燃烧污染与防治 一、NOx的生成与控制
温度型（热力型）NOx、燃料型NOx和快速温度型NOx。
温度型NOx:燃烧用空气中的N2在高温下氧化而生成的 氮氧化物。
Байду номын сангаас
（1）皮拉得公司 开发的Pillard一Rotaflam四通道燃烧器 （2）德国洪堡公司开发的Pyro-Jet系列三通道燃烧器
（3）丹麦史密斯公司Swirlax系列燃烧器
（4）EPIC四风道煤粉燃烧器 、HJGX四风道煤粉燃烧器、HP强涡流型 四风通道燃烧器（国产）
煤炭清洁燃烧技术减少排放和提高效能
煤炭清洁燃烧技术减少排放和提高效能煤炭作为全球最主要的能源之一，其使用对环境造成的影响不容忽视。
传统的煤炭燃烧往往伴随着大量的二氧化碳、硫化物和氮氧化物的排放，这些废气不仅对空气质量造成污染，也加剧了全球变暖的问题。
为了应对这一挑战，研究人员不断努力开发新的煤炭清洁燃烧技术，以减少排放并提高能源利用效率。
一、煤炭气化技术煤炭气化是一种将煤转化为合成气（主要为一氧化碳和氢气）的技术。
通过对煤炭进行气化处理，可以将固体煤转化为气体燃料，从而减少燃烧产生的污染物的排放。
此外，煤炭气化还可以通过气化废热回收系统，提高能源的利用效率。
二、煤炭洁净燃烧技术煤炭洁净燃烧技术是指在煤炭燃烧过程中采用一系列的措施来减少废气排放。
例如，通过对煤粉细度的控制和煤粉干燥预热处理，可以增加煤粉的燃烧速率，降低燃烧温度，从而减少氮氧化物的生成。
此外，还可以通过添加燃烧辅助剂，如石灰石和硫化钙，来吸收燃烧过程中产生的硫化物，减少硫化物的排放。
三、燃烧废气处理技术煤炭燃烧产生的废气中含有大量的污染物，例如二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物和颗粒物等。
为了减少这些污染物的排放，研究人员开发了多种燃烧废气处理技术。
例如，烟气脱硫技术可以通过喷射石灰浆或氨水来吸收烟气中的二氧化硫，从而减少硫化物的排放。
此外，烟气除尘技术可以通过静电除尘器或布袋除尘器等设备，将烟气中的颗粒物捕集下来，达到净化烟气的目的。
四、高效利用煤炭能源除了减少煤炭燃烧过程中的排放物外，提高煤炭能源的利用效率也是降低环境影响的重要途径。
研究人员利用高效的燃烧器和热交换器等设备，设计出更加节能高效的煤炭燃烧系统。
此外，结合余热回收技术，可以降低煤炭燃烧过程中的能量损失，提高能源利用效率。
综上所述，煤炭清洁燃烧技术的发展对于减少煤炭燃烧过程中的排放物，并提高能源利用效率具有重要意义。
在未来，我们需要继续加大对煤炭清洁燃烧技术的研究和应用，以促进能源的可持续发展，实现经济与环境的双赢。