68 引言
节能
ENERGY CONSERVATION
2010年第11期（总第340期）
膜法富氧局部增氧助燃技术在150t/h
煤粉锅炉上的应用
杨水军
（中国铝业河南分公司，河南郑州450041）
摘要：商速中国铝业河南分公司热电厂6'锅炉概况，介绍锅炉应用膜法富氧局部增氧助燃技术情况与膜技术应用机理。通过相关问题讨论，分析应用中存在的一些间题，为其推广应用提供参考资料。关键词：膜技术；煤粉锅炉；局部增氧：富氧燃烧；经济性
中图分类号：TK227.1文献标识码：B文章编号：1004-7948(2010)11-0068-03
1膜法富氧助燃技术应用机理
中铝河南分公司热电厂6*TCZ-150/3.82型煤粉锅炉采用了水平浓淡燃烧器，四角切圆燃烧。锅炉主要燃煤为义马、铜川烟煤，占总燃料量75% 以上，25%的配煤为地方煤，混合煤发热量为 17963kJ/kg，校核煤发热量为20732kJ/kg。锅炉用煤质量差且不稳定，锅炉负荷也因外供汽变化大而波动严重，加上设备运转多年，锅炉运行状况不佳。存在的主要问题是：煤质变化大，负荷波动大，风量调整困难，引风、送风量经常不足，造成燃烧不完全，炉渣、飞灰可燃物偏高且不稳定；燃烧行程偏长，排烟温度偏高炉膛、过热器等处易结焦渣，影响运行；烟尘排放总量大并不时超标。
2005年海达公司、中南大学与中铝河南分公司热电厂合作成功开发出一种应用于中压煤粉锅炉的、国际领先的局部增氧助燃系统，其克服了整体增氧工艺必须耗费巨资的缺点，采取巧妙的局部增氧工艺，即使用膜法富氧技术得到的氧含在 28%~32%、用量仅为总助燃风量的3%~5%的富氧空气流，采用独特的喷嘴喷射技术，确保不与普通空气流混合的条件下，高速进人燃料燃烧区这一局部区域，获得与整体增氧相同或接近的应用效果，大大降低了投资成本。实践表明，局部增氧助燃在煤粉锅炉上的首次应用开发效果显著，锅炉稳燃性强，锅炉效率提高，但有必要对应用中阶段性
存在问题进行总结、讨论。方方数据
（1）富氧燃烧可以提高燃烧区的火焰温度
火焰温度随着燃烧空气中氧气比例的增加而显著提高，如图1所示。
2400
1220 0
+
1800 140%
m=1.0 m=1.2
=1.5
需为空气过刷系数
232527293133
燃烧空气的氟浓度/%
图1火焰温度与氧浓度的关系
随着氧浓度的继续提高，火焰温度的增加幅度逐渐下降。例如，在绝热状态下，空气含氧量从 23%增加到25%时，火焰温度增加100℃，但空气含氧量从25%增加到27%时，同样是增加2%的含氧量，火焰温度只增加了约30℃。为有效利用富氧空气，一般按空气过剩系数m=1~1.5组织燃烧时，富氧浓度取23%~30%为宜，其中空气含氧量从21%增加到23%时，效果最明显。
（2）富氧燃烧可以加快燃烧速度，促进燃烧完全，改变燃烧机理，使煤粉适应性强。
要使燃料达到完全燃烧，必须使燃料和空气混合均匀或充分接触。富氧空气参与助燃后，能加快燃烧速度，增加C与O以及CO与O的接触几率，提高燃烧强度，使火焰变短，增强热传导，由于提高了燃烧温度，有利于燃烧反应完全。同时由于