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一、项目概况 本项目是以西气东输为应用背景,以煤改气工程为突破点,以提高热效率和降低污染物排放为目标,以新型无焰燃烧为技术支撑。 本技术的基本原理是在燃煤锅炉结构的基础上,在不增加受热面的条件下,使燃烧效率和热利用率达到或超过燃气锅炉的水平。 改造原理为: 强化炉内燃烧过程,提高燃烧效率,降低烟气中CO和CmHn浓度; 强化炉内换热过程,在燃煤锅炉炉膛内燃烧气体燃料时,将换热过程设计为以辐射换热为主的方式,提高炉子的整体热效率; 改造的原则: (1)对流换热面积不变,将煤改气锅炉炉膛中的换热量“放大”到与燃煤锅炉相当的程度; (2)强化炉膛内的换热过程,关键指标是降低炉膛出口温度,炉膛出口温度应小于800C。 二、技术水平 1、创新点: (1)空气进入炉膛之前不需要预热,而实现炉内的无焰燃烧; (2)改变了燃气锅炉的燃烧与换热方式; (3)解决了高容积热负荷与减少热力NOX的矛盾 2、技术指标领先 (1)与燃煤锅炉比较,燃料成本低; (2)与定型的燃气锅炉比较,热效率高,排放指标低。 3、应用前景 (1)可采用本项目方案改造现有燃煤锅炉; (2)也可采用本项目方案制造新的燃气(或燃油)锅炉; (3)可以燃烧低热值燃气(煤层气、脏煤气等)、劣质燃油(生物质油、重油)。 4、本项目于2005年5月15日通过了由安徽省科学技术厅主持的鉴定会,鉴定结果如下: (1)先进性体现在 1)尾气排放NOX浓度小于100ppm,CO浓度小于10ppm,远低于国家规定的排放标准。 2)热效率达到92%以上,高于同类型、同吨位燃气锅炉热效率。 (2)应用领域和应用前景 本技术可应用于现有燃煤工业锅炉的煤改气工程,为更加节能、更具环保的燃气工业锅炉提供了新的实现途径,具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。 综上所述,该项研究补了国内空白,其技术水平国内领先,部分技术达到国际先进水平。 三、经济效益分析 如果天然气热值为8500kcal/m3,良庄煤标准热值为425kcal/kg,燃煤锅炉的热效率为60%,煤改气锅炉的热效率为 92%,1Nm3天然气所生产的有效热与3.07公斤煤炭相等。 如果煤炭的价格按0.55元/kg计,天然气价格按1.50元/m3计,采用本技术将燃煤锅炉改造为燃烧天然气的“煤改气”锅炉。假定每年工作300天,1个2t/h蒸汽的燃煤锅炉,利用本技术进行改造后,每年可为用户节约燃料费用20万元。在考虑其它因素(如环境保护、烟气处理成本,动力成本,维修费用等)时,本技术经济效益更大。
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