湖南冠拓科技氢氧锅炉助燃机 节能减排 节能达10%

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关键技术 
1、原理概述 
在不改变锅炉的任何结构和原锅炉特性的情况下，通过管道与适量的氢氧气混合喷入到炉膛内悬浮复合燃烧。链条锅炉燃煤燃烧与燃气氢氧气催化燃烧优势互补有机结合在一起。这种复合燃烧方式既保留了链条炉负荷，又达到了负荷调节方便的目的。 
  2、燃烧工况 
2.1氢氧气进入炉膛复合催化燃烧后，炉膛温度会提升50~100度。 
2.2炉膛温度升高后，炉排给煤速度减缓10-30%，煤层厚度减薄10-30%左右（按锅炉实际运行状况调整）。 
2.3复合燃烧后高温区向上移动到达受热密集区，增强受热面的受热强度，提高热交换效率；同时产生一定量的水蒸汽，水蒸气的比热容较大，可以增大炉膛内气体的热容量，减小烟气温度，抑制烟气中NO化合物的生成，捕获一定量的SO₂减轻后部烟气脱硫脱硝的压力，延长锅炉及其辅件的使用寿命。 
2.4燃烧器为保证燃烧充分，必须有充足的补风量，即采用较大的过剩空气系数；但增大过剩空气系数，将使燃烧后烟气量及排烟热损失增加，影响燃烧效率。实际工程应用中，在保证燃烧完全的条件下，尽可能采用较低的过剩空气系数，一般控制在1.2～1.3。氢氧气复合燃料燃烧器的过剩空气系数＝1.01（表2），已经优于气体燃料燃烧器的理想水平，十分接近过剩空气系数的理想值＝1。极小的空气过剩系数大大减少了炉内过剩空气的加热热损失，且大幅度减少了烟气的排放量。临界工况开氢氧气，待燃烧稳定、排放达标，氧气含量由3％～5％降低为0.2～ 0.4，从侧面反映了极低的过剩空气系数下的稳定燃烧。 
炉膛温度上升后，配合锅炉鼓、引风机变频调节和给煤量就能得到的燃烧效果。既可保证燃烧，又可节电。 
3、节能体现 
3.1炉排给煤速度减缓，煤层减薄后，炉排上的煤延长了燃烧时间，煤层通风系数增大，煤渣含碳量大大降低，因而达到节能的目的。 
3.2高温向上移动聚集增大了受热强度，水蒸气增加増大了炉膛内的热容量，对锅炉出力起到决定性作用。 
3.3炉膛温度上升后，鼓风、引风调小达到动态平衡，即冷风进入炉膛减少，减少了将冷空气加热的热损失，又使引风带走的热量减少，从而达到减少热损失，节能高效的最终目的； 
3.4煤种适应性强，褐煤等低热值煤都能充分燃烧。 
3.5氢氧气加入炉膛后，3-5日后炉温不再升高，将恒定在一定的范围内，7-15日炉膛及锅炉受热面的灰垢、胶状物开始逐步脱落，产气量、锅炉出力进一步提高。 
4、节煤原理 
链条锅炉的燃烧过程首先是预热、脱气、分解，然后进行燃烧，煤燃烧一般伴有水分，脱气分解的过程长，过剩空气多，炉温低，造成煤中脱气不能正常燃烧以烟的形式排放。而氢氧气与空气混合，燃烧时间短且完全，能使热量全部释放。 
氢氧能源机通过电解方式提取水中氢氧原子，形成氢氧混合气流，经由锅炉二次风管道输入锅炉炉膛内，待氢氧气进入炉膛燃烧室后点火引燃，运用氢氧催化原理（在高温燃烧过程中可产生O、H和OH等活性原子，一方面可促进烟气中中长碳氢链的高温裂解，使氧化反应的速度加快）、富氧燃烧原理（碳核也是由长碳氢链或者超长碳氢链构成，O、H和OH等活性原子也能加速其裂解，二次复燃减少碳核粉尘的排放）。 
氢气燃烧属于典型的链锁反应过程，当形成一个分子的水时，就得到2个新的中间活性物H,OH. 
O₂+2H₂_H₂O+H+OH 
同样一氧化碳的氧化反应（燃烧）是“复杂链锁反应”： 
H+ O₂__O+CO- C O₂ 
            __OH+CO_ C O₂+H 
一氧化碳与空气混合物的燃烧速度很小，在有含氢物质存在时，燃烧速度就会显著提高。当把除掉水分和氢的（干燥）一氧化碳和氧接触，则在700℃以下是不会起反应的。一氧化碳的氧化链锁反应成立的条件是必须有H和OH等原子（团）组成的活化中心参与反应，由于OH+CO__C O₂+H反应不断产生新的H,一旦反应启动，就会循环下去，即使停止送入氢氧气，反应还会维持，氢“参加了反应但最终回到原态”。H₂及其燃烧产物H₂O对爆燃和火焰的辐射也有很强烈的影响。由于氢对燃烧中间产物氧化反应的链锁推进，提高了CO,烃类等的氧化反应速度，可以在保持燃烧性能的前提下，大幅度降低空气过量系数，从而减少排烟热损失，提高燃烧系统的热效率。 
5、节能效果 
在相同煤质条件下 
全水分：    Mt≤10% 
低位发热量：Qad≥5000Kcal/kg 
挥发分：    Vad≥20% 
灰分：      Aad≤15% 
颗粒度：    ≤10mm 
我国目前在用的老式链条锅炉燃烧效率仅有75%-80%，其锅炉热效率仅有60%-75%，每吨蒸汽燃料费用达150元以上，而煤粉锅炉燃烧效率高达98%，热效率高达85%，对比煤炭资源浪费大。加入氢氧气催化燃烧，如按复燃比例50%计算，锅炉热效率可提高（98-80）*50%+（85-75）*50%=14%以上，即节煤率可以达到14%以上。 

单台10吨锅炉效益分析 

每天耗煤量约    30吨 
每天工作时间    24小时 
年工作天数      330天 
运行情况        连续 
煤价            900元/吨 
电价            0.74元/度 

①.10吨锅炉年平均耗煤量：30T * 330天 = 9900T 
②. 10吨锅炉年平均耗煤款：9900T * 900元 = 891万元 
③.按节煤率14%计算：    
日节煤量：  30T * 14% = 4.2T 
年节煤量：  4.2T * 330天 = 1386T 
年节煤款：  1386T * 900元 = 124.74万元 
④.运行成本及节能计算： 
GTHO—10000型氢氧机一台功率为40.2KW,按实际电价0.74元/度计算。 
节能设备年耗电： 
40.2* 24 * 330 = 318384度 
节能设备年耗电款： 
318384 * 0.74 = 23.5604万元 
年实际节能款： 
124.74万元 - 23.5604万元 = 101.180万元 
  ⑤.减排效果 
单台10吨锅炉按年节煤1386吨计： 
可减少CO₂排放：1386 * 45% * 98% *（44/12）= 2241吨 
  减少SO₂排放：1386 * 1% * 80% *（64/32）= 22吨