高速煤粉燃烧器大占比掺烧秸秆共燃烧试验研究

陈 隆，王乃继

(1.煤科院节能技术有限公司，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；4.煤炭科学研究总院，北京 100013)

0 引 言

生物质是一种可再生的CO2中性能源，我国储量约为每年10亿t标煤[1]，生物质直燃是一种高污染的燃烧方式[2]，生物质大规模利用的技术路线之一是将生物质与煤混燃，既可以替代部分煤炭用量，减少碳排放，又可以有效降低大量秸秆焚烧产生的有害气体，减少污染，非常适合我国国情。生物质与煤掺混燃烧分为直接混烧和间接混烧，其中间接混烧是将生物质转变为生物质气进行燃烧，投资成本较高，生物质直接混烧投资成本低，无设备改造，应用较为普遍。国际能源署在2011年10月份统计，全球有214座燃煤生物质混燃电站，其中煤粉炉98座，循环流化床/鼓泡床102座，链条炉14座[3]。煤粉电站锅炉生物质直接混烧的工艺路主要包含共磨工艺，共管工艺，专用生物质燃烧器独立喷燃工艺，煤粉燃烧器独立喷燃工艺，除了专用生物质燃烧工艺外，生物质掺混占比均较低，为5%～10%[4]。GANG等[5]使用在线火焰形态检测工具分析某0.5 MW试验台掺烧时火焰特点，发现掺烧占比小于20%时，火焰稳定性较好，不随掺混占比变化，但生物质种类对着火点和火焰亮度有明显影响。顾玮伦等[6]利用功率10 MW的热态试验台架研究玉米秸秆和哈尔滨本地烟煤掺烧情况，发现当掺烧质量分数20%及以下生物质颗粒时，锅炉燃烧稳定，NOx排放降低40%，质量浓度达到312 mg/m3。……