大型重油电站锅炉高效低氮燃烧系统

成果基本信息
关键词：	重油;氮氧化物;低污染燃烧;大型电站
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	18015147	资源采集日期：	2019-04-15

研究情况
单位名称：	浙江大学	技术水平：
评价证书号：		评价单位：	中国动力工程学会
评价日期：	2018.11.27	评价证书号：

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
随我国能源转型和一带一路战略实施，国内大型火力发电装备企业面临走向并占领国际市场的重要任务。出口中东、南美等国的大型重油电站锅炉订单对我国企业提出了高效低污染燃烧的新挑战。大型重油电站锅炉容积热负荷高、燃烧强度大速率快导致热力型氮氧化物生成浓度高，氮氧化物排放往往达到600～800 mg/Nm3，同时重油燃料特性复杂、大尺度空间内复杂湍流和液雾燃烧的相互作用，使燃烧系统场参数组织与液滴雾化蒸发着火之间的耦合关系难以得到有效优化。大型重油锅炉低氮高效燃烧及稳定控制，已成为重油燃烧设备设计、研制和高效运行的主要难题和巨大挑战。　　国际上对低氮燃烧的研究方兴未艾，但主要集中于燃气轮机贫油预混燃烧和煤粉电站锅炉。对于大型燃油锅炉这样大尺度液雾燃烧、多燃烧器旋流低氮燃烧很少触及。由于我国贫油，大型电站燃油锅炉燃烧系统长期被外国公司垄断，在本项目开展前，大型电站锅炉重油低氮燃烧系统在我国是空白，在国际上发展也不成熟，研发高效低氮重油燃烧系统对我国实现重油电站锅炉完全自主设计制造尤为重要。　　此项目主要技术内容：　　1.开展了大型重油锅炉燃烧器低氮燃烧机理研究。获得了高粘度射流液滴的运动、蒸发特性，提出了平流一次风，旋流二、三次风的重油燃烧器空气调节方法。发明了逆喷Y型重油喷嘴油枪和油枪孔分区分布方法，通过重油液滴雾化精确控制以及燃料空气的分区匹配，实现燃烧效率和NOx排放的协同优化。　　2.提出了大型重油电站锅炉的炉内深度低NOx燃烧系统。通过协同调节燃尽风(OFA)和烟气再循环（FGR）的位置和比例实现低氮燃烧，并能结合水蒸气喷射进行NOx排放的组合深度降低，实现高效低氮燃烧。　　3.提出了采用重油火焰图像、燃烧光谱、燃烧温度、闪烁频率的多参数协同测量方法并针对大型重油电站锅炉燃烧器数量多、可调参数复杂的特点，提出了基于大数据和人工智能学习的重油低氮燃烧调试和运行优化技术，提高了重油适用性及燃尽率，保证了大容量重油锅炉安全高效低污染运行。　　项目建成了国内最大的9 MW重油低氮燃烧试验台，自主设计了全新的重油低氮旋流燃烧器，9MW试验台沙特重油燃烧NOx排放低于260 mg/Nm3，相比于国内原重油旋流燃烧系统，NOx减排幅度超过60%。自主开发的重油高效低氮燃烧系统成功应用于委内瑞拉中央电站600MW锅炉，锅炉效率实测值93.5%，NOx排放浓度为370.2 mg/Nm3。

成果名称：	大型重油电站锅炉高效低氮燃烧系统	关键词：	重油;氮氧化物;低污染燃烧;大型电站
成果类别：		一级分类名称：	装备制造
二级分类名称：	能源工业装备制造	三级分类名称：
研究起止时间：	2003.01 至2016.12	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	浙江大学	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	H20100526
经费实际投入额（万元）：	1761.00	评价单位：	中国动力工程学会
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2018.11.27	转让范围：
评价证书号：		推荐单位：	浙江大学
推广形式：	无	成果登记号：	18015147
成果简介：	随我国能源转型和一带一路战略实施，国内大型火力发电装备企业面临走向并占领国际市场的重要任务。出口中东、南美等国的大型重油电站锅炉订单对我国企业提出了高效低污染燃烧的新挑战。大型重油电站锅炉容积热负荷高、燃烧强度大速率快导致热力型氮氧化物生成浓度高，氮氧化物排放往往达到600～800 mg/Nm3，同时重油燃料特性复杂、大尺度空间内复杂湍流和液雾燃烧的相互作用，使燃烧系统场参数组织与液滴雾化蒸发着火之间的耦合关系难以得到有效优化。大型重油锅炉低氮高效燃烧及稳定控制，已成为重油燃烧设备设计、研制和高效运行的主要难题和巨大挑战。　　国际上对低氮燃烧的研究方兴未艾，但主要集中于燃气轮机贫油预混燃烧和煤粉电站锅炉。对于大型燃油锅炉这样大尺度液雾燃烧、多燃烧器旋流低氮燃烧很少触及。由于我国贫油，大型电站燃油锅炉燃烧系统长期被外国公司垄断，在本项目开展前，大型电站锅炉重油低氮燃烧系统在我国是空白，在国际上发展也不成熟，研发高效低氮重油燃烧系统对我国实现重油电站锅炉完全自主设计制造尤为重要。　　此项目主要技术内容：　　1.开展了大型重油锅炉燃烧器低氮燃烧机理研究。获得了高粘度射流液滴的运动、蒸发特性，提出了平流一次风，旋流二、三次风的重油燃烧器空气调节方法。发明了逆喷Y型重油喷嘴油枪和油枪孔分区分布方法，通过重油液滴雾化精确控制以及燃料空气的分区匹配，实现燃烧效率和NOx排放的协同优化。　　2.提出了大型重油电站锅炉的炉内深度低NOx燃烧系统。通过协同调节燃尽风(OFA)和烟气再循环（FGR）的位置和比例实现低氮燃烧，并能结合水蒸气喷射进行NOx排放的组合深度降低，实现高效低氮燃烧。　　3.提出了采用重油火焰图像、燃烧光谱、燃烧温度、闪烁频率的多参数协同测量方法并针对大型重油电站锅炉燃烧器数量多、可调参数复杂的特点，提出了基于大数据和人工智能学习的重油低氮燃烧调试和运行优化技术，提高了重油适用性及燃尽率，保证了大容量重油锅炉安全高效低污染运行。　　项目建成了国内最大的9 MW重油低氮燃烧试验台，自主设计了全新的重油低氮旋流燃烧器，9MW试验台沙特重油燃烧NOx排放低于260 mg/Nm3，相比于国内原重油旋流燃烧系统，NOx减排幅度超过60%。自主开发的重油高效低氮燃烧系统成功应用于委内瑞拉中央电站600MW锅炉，锅炉效率实测值93.5%，NOx排放浓度为370.2 mg/Nm3。
联系人：	赵彬	成果登记日期：	2018-11-14
联系人email：		单位代码：	93300019
邮政编码222：	310058	联系人电话：	0571-88981082
单位传真：	0571-88981358	单位通讯地址：	浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
单位所在省市：		单位电话：	0571-87951111;88981082
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：	东方电气集团东方锅炉股份有限公司;山东电力建设第三工程有限公司;哈尔滨锅炉厂有限责任公司	已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：	周昊;莫春鸿;王鲁军;张彦军;岑可法;陈灿;张洪松;周明熙;谢佳;张焕祥;张定海;霍锁善;胡修奎;孟晟;吕小亮;张山鹰;李家全	资源采集日期：	2019-04-15

大型重油电站锅炉高效低氮燃烧系统

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