莫日根,王乃继,程晓磊

(1.煤炭科学研究总院,北京 100013;2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013;3.国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室,北京 100013)

0 引 言

水煤浆含有30%～40%水分,其燃烧过程比煤粉燃烧需要更长时间来完成水分蒸发。在这段时间内需要保持较高的温度和氧化剂浓度[1]。水煤浆流化床锅炉通过在炉膛内流化大量石英砂为水煤浆燃烧提供温度场[2]。其点炉过程需要消耗大量的动力和燃油,耗时、耗资巨大,且锅炉负荷可调范围较小。直接配置在锅炉前端的水煤浆旋流燃烧器,在空间较大的炉膛内无法有效组织燃烧,普遍存在点火困难和燃尽率低的问题。而设置了卫燃带的水煤浆预燃室虽然解决了点火问题,但是燃烧组织已不在控制范围内,导致预燃室内部结渣严重[3]。

煤炭科学研究总院自主研发的煤粉双锥燃烧器是一种先进的煤炭燃烧利用技术体系[4]。经工程实践验证其具有热效率高、与天然气燃烧可比拟的低污染物排放、宽负荷调节、启停时间短等优势。这些特点应用于水煤浆燃烧,符合其技术发展方向,对污泥、污水的减量化、资源化处理具有积极意义[5]。

从燃烧组织分析,煤粉双锥燃烧所采用的强化着火燃烧组织形式大幅降低点火功率[6],同时燃烧器内强旋流能够提高燃料在高温区的停留时间。基于以上设计原理有效地解决了水煤浆燃烧停留时间和温度之间的矛盾,但是目前相关研究较欠缺。……