燃燒與節(jié)能技術(shù)

第一章 緒論 1

第一節(jié)燃燒與節(jié)能技術(shù)概述1

一、概述1

二、富氧燃燒技術(shù)與節(jié)能關(guān)系1

第二節(jié)燃燒理論2

一、理論燃燒溫度定義2

二、燃燒理論解決的問(wèn)題2

三、質(zhì)量作用定律3

四、阿累尼烏斯定律4

五、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素5

第三節(jié)氮氧化物生成機(jī)理與影響因素7

一、燃燒過(guò)程中NOx生成過(guò)程7

二、熱力型NOx的形成機(jī)理10

三、快速型NOx10

四、燃料型NOx11

五、部分預(yù)混燃燒（本生燃燒）NOx的生成特性11

六、擴(kuò)散火焰NOx的生成特性11

第四節(jié)脈沖燃燒技術(shù)12

一、脈沖燃燒的必要性12

二、脈沖燃燒控制的原理和優(yōu)勢(shì)12

三、脈沖燃燒控制技術(shù)的應(yīng)用13

四、脈沖燃燒控制技術(shù)的評(píng)價(jià)15

第二章 燃燒設(shè)備及其節(jié)能燃燒新技術(shù) 16

第一節(jié)概述16

一、輝焰燃燒16

二、燃?xì)馊紵鹘Y(jié)構(gòu)分析與特點(diǎn)19

三、燃?xì)馊紵鲾鄽獗Ｗo(hù)裝置20

四、富氧燃燒器20

第二節(jié)燃燒爐設(shè)備22

一、概述22

二、技術(shù)參數(shù)23

三、操作方法23

四、安全操作規(guī)程24

第三節(jié)燃燒器裝置25

一、燃燒器定義25

二、燃料種類25

三、燃燒器分類25

四、高調(diào)節(jié)比燃燒器26

五、機(jī)組集空氣源熱泵及商用熱泵28

第四節(jié)燃燒輔助裝置32

一、膜法富氧原理32

二、鍋爐的輔助設(shè)備32

三、鍋爐熱效率分析32

四、富氧助燃裝置節(jié)能效果及其特點(diǎn)33

五、成功案例34

第五節(jié)節(jié)能燃燒新技術(shù)與設(shè)備35

一、管式加熱爐的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)35

二、管式爐烘爐方案35

三、管式爐烘爐的注意事項(xiàng)38

四、管式爐烘爐后的檢查38

五、工業(yè)電爐及實(shí)驗(yàn)電爐38

六、可控氣氛爐的特點(diǎn)45

七、管式電阻爐45

第六節(jié)超細(xì)粉體煅燒爐及其他爐46

一、超細(xì)粉體煅燒爐46

二、真空氣氛爐及其他爐47

第七節(jié)空壓機(jī)余熱利用與節(jié)能55

一、空壓機(jī)余熱回收的原理55

二、空壓機(jī)余熱回收的理論基礎(chǔ)56

三、空壓機(jī)余熱回收的作用56

四、改善空壓機(jī)的余熱處理57

五、空壓機(jī)熱回收系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合58

六、空壓機(jī)余熱回收利用效益59

七、空壓機(jī)余熱回收系統(tǒng)節(jié)能原理61

八、余熱回收機(jī)63

九、電廠的汽輪機(jī)節(jié)能64

第八節(jié)旋流式燃燒器65

一、旋流式燃燒器的工作原理65

二、復(fù)合旋流燃燒器的機(jī)理66

三、旋流式燃燒器的類型67

四、旋轉(zhuǎn)氣流的特性69

五、預(yù)作用系統(tǒng)70

六、安裝使用說(shuō)明71

七、復(fù)合旋流燃燒器的設(shè)計(jì)72

第九節(jié)新一代燃燒器設(shè)計(jì)74

一、用同步CFD設(shè)計(jì)新一代Eclipse Linnox燃燒器74

二、燃燒氣體和空氣混合的重要性74

三、燃料和空氣混合變化的設(shè)計(jì)方法75

四、集成CAD的應(yīng)用75

五、氣體混合仿真的準(zhǔn)則75

六、現(xiàn)實(shí)案例76

第三章 煤粉高效潔凈燃燒 79

第—節(jié)概述79

一、潔凈煤技術(shù)的發(fā)展79

二、煤粉高效潔凈燃燒技術(shù)及煙氣凈化技術(shù)現(xiàn)狀79

三、煤粉鍋爐燃燒技術(shù)與實(shí)現(xiàn)清潔供暖81

第二節(jié)煤粉高效潔凈技術(shù)/燃燒與節(jié)能83

一、概述83

二、技術(shù)工藝83

三、開(kāi)發(fā)應(yīng)用84

第三節(jié)煤粉低塵燃燒與節(jié)能84

一、技術(shù)改造的必要性85

二、低塵燃燒技術(shù)85

三、技術(shù)革新與改進(jìn)86

四、技術(shù)革新評(píng)價(jià)87

第四節(jié)中小型鍋爐燃燒煤粉的節(jié)能87

一、新型高效節(jié)能環(huán)保煤粉鍋爐的技術(shù)優(yōu)勢(shì)87

二、高效煤粉工業(yè)鍋爐89

三、高效煤粉鍋爐91

第五節(jié)工業(yè)鍋爐燃燒系統(tǒng)及其控制與鍋爐混煤器93

一、概述93

二、混煤器原理簡(jiǎn)介96

三、鍋爐混煤器簡(jiǎn)介98

四、鍋爐混煤器分層給煤器燃燒工況100

第六節(jié)循環(huán)流化床燃燒技術(shù)102

一、概述102

二、技術(shù)發(fā)展103

三、技術(shù)104

四、效率105

第四章 工業(yè)余熱利用技術(shù) 108

第—節(jié)概述108

一、定義108

二、工業(yè)余熱供熱108

三、工業(yè)余熱供熱應(yīng)用110

四、工業(yè)余熱回收利用111

五、工業(yè)余熱資源分類114

六、工業(yè)余熱的利用設(shè)備115

第二節(jié)工業(yè)余熱利用118

一、工業(yè)余熱成為新增熱能與節(jié)能118

二、高爐沖渣水余熱利用技術(shù)121

第三節(jié)工業(yè)鍋爐余熱利用124

一、概述124

二、工業(yè)鍋爐煙氣余熱回收124

三、鋼鐵工業(yè)余熱回收利用125

四、工業(yè)鍋爐余熱利用的技術(shù)應(yīng)用126

五、余熱鍋爐輔助設(shè)備及其他128

六、大容量燃煤鍋爐煙氣余熱利用方案示例129

第四節(jié)工業(yè)熱爐煙氣余熱發(fā)電技術(shù)與節(jié)能130

一、概述130

二、煙氣余熱發(fā)電改造前狀況130

三、余熱發(fā)電改造方案131

四、裝機(jī)方案131

五、工藝流程131

六、余熱發(fā)電技術(shù)改造重點(diǎn)和難點(diǎn)的煙氣參數(shù)測(cè)量132

七、鍋爐清灰方式選擇132

第五節(jié)燃燒器133

一、概述133

二、工業(yè)燃燒器134

三、民用燃燒器134

四、氧氣助燃燃燒器135

五、電站鍋爐（燃燒器）136

六、燃油燃燒器137

七、氣體燃燒器137

八、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)139

九、日常保養(yǎng)139

第六節(jié)蜂窩型蓄熱室傳熱過(guò)程的數(shù)值模擬及熱工特性140

一、概述140

二、數(shù)值模擬140

三、計(jì)算結(jié)果及分析142

四、評(píng)價(jià)144

第七節(jié)高溫空氣燃燒技術(shù)的研究與應(yīng)用144

一、概述144

二、HTAC技術(shù)原理與技術(shù)特性145

三、HTAC技術(shù)成果146

四、HTAC技術(shù)成果與推廣應(yīng)用的社會(huì)效益146

五、HTAC對(duì)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和科學(xué)發(fā)展的作用147

六、HTAC技術(shù)國(guó)內(nèi)外比較及尚待解決的問(wèn)題147

第八節(jié)燃?xì)怆姀S鍋爐及燃?xì)夤徨仩t與余熱利用149

一、燃?xì)獍l(fā)電廠結(jié)構(gòu)149

二、燃?xì)獍l(fā)電廠生產(chǎn)流程及系統(tǒng)149

三、燃?xì)獍l(fā)電廠輔機(jī)部分150

四、余熱鍋爐152

五、電廠余熱利用解決方案153

六、燃?xì)獍l(fā)電廠節(jié)能減排與余熱利用154

七、燃煤鍋爐低溫余熱利用技術(shù)應(yīng)用156

第九節(jié)火電行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)綜合評(píng)價(jià)方法159

一、概述159

二、評(píng)估指標(biāo)體系161

三、實(shí)例研究162

四、火電行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的評(píng)估164

第十節(jié)新型離心式空壓機(jī)余熱回收利用解決方案164

一、離心機(jī)冷卻系統(tǒng)現(xiàn)狀165

二、離心機(jī)改造解決方案165

三、離心機(jī)余熱回收行業(yè)應(yīng)用166

四、空氣壓縮機(jī)能耗分析166

五、空壓站節(jié)能案示例170

六、能效管理的空壓機(jī)余熱回收優(yōu)勢(shì)174

第十一節(jié)余熱余壓技術(shù)與余熱利用176

一、概述176

二、原理176

三、余熱余壓技術(shù)利用176

四、窯筒體余熱回收利用示例179

五、鋼鐵工業(yè)余熱余壓回收利用181

第十二節(jié)工業(yè)窯爐節(jié)能技術(shù)及余熱利用185

一、概述185

二、工業(yè)窯爐的分類與簡(jiǎn)介187

三、工業(yè)窯爐的節(jié)能技術(shù)途徑189

四、工業(yè)窯爐的余熱利用與通用節(jié)能技術(shù)191

五、工業(yè)窯爐節(jié)能技術(shù)應(yīng)用實(shí)例192

第五章 工業(yè)垃圾氣化熔融焚燒爐燃燒技術(shù) 196

第一節(jié)工業(yè)垃圾氣化熔融焚燒節(jié)能技術(shù)196

一、概述196

二、分類196

三、工藝特點(diǎn)197

第二節(jié)廢棄物熱解氣化工藝與節(jié)能技術(shù)198

一、概述198

二、熱解氣化技術(shù)主要特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)199

三、熱解氣化裝置簡(jiǎn)介202

第三節(jié)直接氣化熔融焚燒爐及其焚燒工藝204

一、概述204

二、氧氣頂吹式工業(yè)垃圾直接氣化熔融焚燒爐與焚燒工藝205

三、側(cè)吹式工業(yè)垃圾直接氣化熔融焚燒爐與焚燒工藝207

四、密閉式無(wú)害化工業(yè)垃圾直接還原氣化熔融焚燒爐與焚燒工藝213

第四節(jié)垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)工程實(shí)例214

一、國(guó)產(chǎn)化爐排的垃圾焚燒發(fā)電214

二、FE爐排爐（垃圾焚燒發(fā)電）二次回流技術(shù)216

三、馬丁逆推式爐排垃圾焚燒發(fā)電廠工程216

四、化學(xué)工業(yè)區(qū)資源利用法垃圾焚燒爐工程實(shí)例217

五、天津雙港垃圾焚燒發(fā)電綜合利用工程實(shí)例221

第五節(jié)氣化熔融焚燒爐成套設(shè)備222

一、概述222

二、氧氣頂?shù)讖?fù)合吹式工業(yè)垃圾直接氣化熔融焚燒成套設(shè)備223

三、回轉(zhuǎn)窯式工業(yè)垃圾直接氣化熔融焚燒成套設(shè)備223

四、NKK式工業(yè)垃圾直接氣化熔融焚燒成套設(shè)備224

五、等離子體式工業(yè)垃圾直接氣化熔融焚燒成套設(shè)備225

六、高爐型工業(yè)垃圾直接氣化熔融焚燒成套設(shè)備226

七、豎井爐式工業(yè)垃圾直接氣化熔融焚燒成套設(shè)備228

第六節(jié)再循環(huán)利用與垃圾焚燒爐成套設(shè)備228

一、工業(yè)除塵處理袋式除塵器成套設(shè)備228

二、填埋氣焚燒火炬成套設(shè)備229

三、處理垃圾焚燒爐成套設(shè)備230

四、不可回收類可燃物焚燒余熱利用系統(tǒng)及處理設(shè)備231

第七節(jié)常見(jiàn)飛灰熔融處理成套設(shè)備232

一、概述232

二、燃料式熔融爐233

三、電力式熔融爐234

第八節(jié)垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)236

一、垃圾處理方法概述236

二、垃圾焚燒技術(shù)概述238

三、循環(huán)流化床垃圾焚燒技術(shù)的特點(diǎn)240

四、循環(huán)流化床垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展方向242

第九節(jié)回轉(zhuǎn)窯焚燒機(jī)理和應(yīng)用242

一、回轉(zhuǎn)窯焚燒機(jī)理242

二、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐的特點(diǎn)243

三、回轉(zhuǎn)窯焚燒的三種焚燒方法243

四、回轉(zhuǎn)窯焚燒三種熱工流程244

五、三種組合匹配分析與比較245

六、回轉(zhuǎn)窯焚燒危險(xiǎn)廢棄物的應(yīng)用247

七、垃圾焚燒技術(shù)及帶熱解的回轉(zhuǎn)窯技術(shù)250

第十節(jié)回轉(zhuǎn)式焚燒窯廢物處理應(yīng)用示例252

一、概述252

二、基本原理252

三、技術(shù)關(guān)鍵253

四、主要技術(shù)指標(biāo)及條件255

五、煙氣回收及利用255

附錄 余熱術(shù)語(yǔ) 256

參考文獻(xiàn) 258

作者：許立信、張淑謙、童忠良 等編著

叢書(shū)名：

出版日期：2018年9月 書(shū)號(hào)：978-7-122-32042-1

開(kāi)本：B5 710×1000　1/16 裝幀：平 版次：1版1次 頁(yè)數(shù)：259頁(yè)2100433B

全書(shū)介紹了燃燒與節(jié)能技術(shù)概述、燃燒理論、環(huán)境與能源、大氣污染和燃料燃燒的關(guān)系、燃燒化石燃料與大氣溫室效應(yīng)的關(guān)系、氮氧化物（NOx）生成機(jī)理與影響因素、脈沖燃燒技術(shù)等； 介紹了燃燒設(shè)備定義、燃燒設(shè)備分類、燃燒爐設(shè)備、燃燒器裝置、燃燒輔助裝置、節(jié)能燃燒新技術(shù)、復(fù)合旋流燃燒器的穩(wěn)燃機(jī)理和應(yīng)用實(shí)例、新一代燃燒器設(shè)計(jì)實(shí)例、空壓機(jī)余熱利用與節(jié)能、熱處理連續(xù)爐設(shè)計(jì)工藝控制方法、城市居民燃燒設(shè)備與節(jié)能技術(shù)、生物質(zhì)顆粒機(jī)/燃燒機(jī)等內(nèi)容。還重點(diǎn)對(duì)煤粉高效潔凈燃燒技術(shù)及應(yīng)用、工業(yè)余熱利用技術(shù)、工業(yè)垃圾氣化熔融焚燒爐燃燒技術(shù)等內(nèi)容及對(duì)上述生產(chǎn)的工藝流程及特點(diǎn)進(jìn)行了敘述，重點(diǎn)分析了上述生產(chǎn)的工業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀以及工業(yè)的節(jié)能理論與方法、節(jié)能與減排等方面內(nèi)容。

一、所屬行業(yè)：化工行業(yè)

二、技術(shù)名稱：燃煤催化燃燒節(jié)能技術(shù)

三、適用范圍：各種工業(yè)用燃煤鍋爐

四、技術(shù)內(nèi)容：

1.技術(shù)原理：

游離基機(jī)理、催化機(jī)理及擴(kuò)散燃燒機(jī)理。

煤燃燒催化劑按在煤炭催化燃燒過(guò)程中的功能可以分為4大類：

滲透類組分：主要是幫助催化劑在煤炭中滲透分散，尤其是在煤核的大量空隙中分散，能保證催化劑更大程度上與煤炭?jī)?nèi)外表面接觸，最大程度地發(fā)揮產(chǎn)品催化作用。

含氧游離基類組分：在較低溫度下就能開(kāi)始釋放出大量的含氧游離基，與煤中的可燃物結(jié)合，降低反應(yīng)活化能，促進(jìn)燃燒、改善工況和降低污染物排放。

催化裂解類組分：主要是一些過(guò)渡金屬有機(jī)螯合物，隨著燃燒的進(jìn)行，煤中大分子的有機(jī)物越來(lái)越不容易燃燒，而過(guò)渡金屬有機(jī)螯合物作為催化裂解的催化劑能夠快速讓大分子碳鏈發(fā)生裂解，同時(shí)利用煤中固有水分提供氫原子，完成加氫過(guò)程，最后產(chǎn)生較多低分子量或小分子量的碳?xì)浠衔铮愃泼鹤冇偷闹虚g態(tài)），使煤核繼續(xù)爆裂、燃燒更加容易、從而提高燃燒效率；不僅如此，在溫度大于350℃的氣氛中，該組分還能催化裂解省煤器等位置的類焦油類物質(zhì)，達(dá)到除焦的目的，提高換熱效率。催化裂解類組分是促進(jìn)劣質(zhì)煤高效燃燒的關(guān)鍵技術(shù)。

功能表面類組分：此功能表面類組分的存在保證了燃燒過(guò)程中使煤核保持高的空隙率和高的比表面積，在燃燒過(guò)程中熱量能及時(shí)擴(kuò)散均勻，避免了爐內(nèi)局部溫度過(guò)高，從而保證了堿土金屬氧化物的活性，使得能夠最大限度地和SOx進(jìn)行反應(yīng)，并最終使其以硫酸根的形式固化在灰渣中，達(dá)到脫除SOx的目的。

2.關(guān)鍵技術(shù)：

產(chǎn)品通過(guò)提高爐內(nèi)燃煤燃燒速率、使燃燒更充分，達(dá)到節(jié)能目的（節(jié)煤率8-15%）；優(yōu)化燃煤顆粒的表面性能，促進(jìn)煤中灰分與硫氧化物反應(yīng)，達(dá)到脫硫作用（二氧化硫減排率大于25%）；有效減少燃煤鍋爐焦垢的生成并除焦、除垢、改善燃燒器工作狀況。

3.工藝流程：

使用時(shí)用專用泵噴出與粉煤混合。地點(diǎn)可以選在進(jìn)料口的輸粉管道處，或在傳送帶輸送燃料到鍋爐時(shí)向煤噴灑或在稱重處向膠帶輸送機(jī)上噴灑。人工/自動(dòng)控制定速定量供給。

五、主要技術(shù)指標(biāo)：

添加比例：每5—5.5噸煤添加煤燃燒催化劑1升；節(jié)能減排效果：

平均節(jié)煤率8-15%；二氧化硫減排25%以上。

六、技術(shù)應(yīng)用情況：

產(chǎn)品已在重慶、四川、山東等地完成工業(yè)化應(yīng)用試驗(yàn)，并形成銷售。鑒于該產(chǎn)品在重慶地區(qū)取得地顯著的節(jié)煤及二氧化硫減排效果，重慶市長(zhǎng)親自批復(fù)本產(chǎn)品“應(yīng)當(dāng)推廣”。該產(chǎn)品目前正在江浙地區(qū)開(kāi)展工業(yè)化應(yīng)用試驗(yàn)。

七、典型用戶及投資效益：

重慶攀鋼集團(tuán)重慶鈦業(yè)股份有限公司75t/h循環(huán)流化床，采用2.5L/h噴霧計(jì)量系統(tǒng)，投資2萬(wàn)元，年節(jié)煤1萬(wàn)噸以上，二氧化硫減排1000噸。節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益300萬(wàn)元；

四川瀘州熱電有限公司2臺(tái)75t/h煤粉爐，采用5L/h噴霧計(jì)量系統(tǒng)，投資2萬(wàn)元，年節(jié)煤2萬(wàn)噸以上，二氧化硫減排1500噸。節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益600萬(wàn)元。

八、推廣前景和節(jié)能潛力：

該產(chǎn)品可應(yīng)用于各種工業(yè)用燃煤鍋爐。以年耗煤量5億噸計(jì)，應(yīng)用本產(chǎn)品后，可直接節(jié)省燃煤5000萬(wàn)噸，二氧化硫減排50萬(wàn)噸，直接經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)100億（不包括使鍋爐除焦、除垢、改善工況、減少鍋爐誤工檢修等帶來(lái)的間接利益）。 2100433B

《能源與設(shè)備節(jié)能技術(shù)問(wèn)答》第1章概述，介紹了國(guó)內(nèi)外能源與設(shè)備節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)；第2章能源與設(shè)備節(jié)能技術(shù)改造必備的基本知識(shí)；第3章典型設(shè)備節(jié)能技術(shù)改造及操作實(shí)例：主要介紹了臺(tái)車式熱處理爐、臺(tái)車式加熱爐、電弧爐、鍋爐、泵類設(shè)備、空調(diào)器、壓力管道等的節(jié)能技術(shù)改造。

序

前言

第1章　燃?xì)獾娜紵?jì)算

1.1　燃?xì)獾臒嶂?

1.2　燃燒所需空氣量

1.3　燃燒產(chǎn)物的計(jì)算

1.4　燃燒運(yùn)行時(shí)煙氣中的CO含量和過(guò)?？諝庀禂?shù)

1.5　燃燒溫度

思考題

第2章　燃?xì)馊紵幕驹?

2.1　燃?xì)獾闹?

2.2　燃?xì)獾狞c(diǎn)火

2.3　火焰?zhèn)鞑?

2.4　火焰?zhèn)鞑舛葮O限

思考題2100433B