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醇基燃料气化裂解核心母液及气化裂解燃烧器技术先进性介绍

来源: 时间:2020-06-16 16:03:02 次数:

醇基低碳燃料不仅广泛应用于汽车交通燃料之外,而且在工业、制造业、玻璃、陶瓷、农业和发电等方面也得到了普遍使用。市场效应反映非常强烈,甲醇经济时代已经到来。


醇基低碳燃料不仅广泛应用于汽车交通燃料之外,而且在工业、制造业、玻璃、陶瓷、农业和发电等方面也得到了普遍使用。市场效应反映非常强烈,甲醇经济时代已经到来。
我们团队成功研发醇基燃料系列产品的基础上,根据国家的实际情况和市场需求,又进一步研发出工业用醇基气化裂解燃料核心母液及醇基气化裂解燃烧器并举配套醇基锅炉使用的技术成果。填补了燃煤锅炉和醇基锅炉雾化燃烧史上的又一空白。现将醇基气化裂解燃料核心母液和醇基气化裂解燃烧器的技术先进性介绍如下 :

醇基气化裂解燃料核心母液的先进性在于:醇基为碳、氢、氧,结构简单,决定了它的低碳性、清洁性、和助燃性。根据它的特性,加入比例匹配的制氢催化裂解剂(即母液),并与新型醇基气化燃烧机配套使用,使其性能发生变化,在特定条件温度下裂变,每公斤含醇70%、含水30%的粗醇燃料催化裂解后热值达5000多大卡,释放出辐射中心温度超过1380℃,生产吨蒸气消耗粗醇(称70醇)燃料120kg,针对燃烧锅炉、蒸气发电使用达到了欲达的理想境界。

醇基气化裂解的燃烧,是利用自身的热能将液体高温气化,由于气化室温度的急剧升高,将混合母液成分的甲醇,在管道1000℃以上高温条件作用下催化裂解出氢气及一氧化碳气体和空气一起混合燃烧,不仅燃烧效果好,火力大、火焰烈、辐射温度高,而且燃烧非常充分,非常完全,是目前行业内醇基燃料燃烧极为前缘领先的醇基气化裂解燃烧技术。

醇基气化裂解燃烧器的燃烧效果既安全、又节能、且经济和环保。是燃烧方式本质的整体改变,传统的雾化燃烧过程,当醇基液体以12kg以内的压力强迫醇基液体从喷嘴喷出。由于液体喷出呈雾状,再经火焰卷入燃烧,雾状燃烧需要加大吹风加氧才能燃烧充分。

吹风小,会造成燃烧不完全,时而产生极度爆燃樣造危险。一般情况下烟囱的排烟温度是在123~148℃之间。过高,热效能被带走。过低,排气通道受硫酸铅的水蒸气附着管壁造成低温腐蚀。因此,排烟温度每升高15~20℃,热效率约降低1%。当然其影响因素有:

1、燃料中的硫分有关

2、取决于燃烧方式

3、过量空气系数

4、烟气中的水蒸气

5、灰份及受热面结构等等

吹风大,烟囱的出风便加大,锅炉内热风流速加快,会导致炉膛温度降低,不少热量被烟囱带走,使致热能损失加剧。同时雾化的分子大,不但不易分化且吸热增大。甚至氧化物大大增加,加速炉膛氧化,而且缩短锅炉使用寿命。还会产生大量的氮氧化物和一氧化碳,造成了环境污染和能源资源浪费。

因此,由原来的雾化燃烧到现在的气化燃烧,来了个质的飞跃,使其甲醇(含粗醇)通过气化和高温裂解,燃烧速度加快,火焰爆发更猛,至其燃烧彻底、充分,从而减少了一氧化碳、碳氢、氮氧化物及PM2.5的排放。醇基气化裂解燃烧与雾化方式燃烧的热效率将提高25-28%以上,降低油耗、节约成本,使经济效益更为突显。所以从醇基雾化燃烧向气化裂解燃烧的升级,由燃煤锅炉向甲醇锅炉雾化燃烧再到甲醇锅炉气化裂解燃烧是实现节能减排的最佳路径。锅炉的燃烧方式很重要。由于雾化燃烧方式的缺陷决定了它的耗能增加,燃料浪费;排放增加,污染加大还有设备氧化腐蚀等等。论安全、论经济、论节能、论环保、论耐用而言,雾化向气化向裂解的革命就显得更有意义了。

气化裂解燃烧方式的先进性在于:醇基燃料气化后产生甲烷气体极度易燃,燃烧速度很快而且燃烧很充分。不会产生任何残碳和灰分,就连炉膛的氧化成分也大量减少。气化燃烧伴随催化裂解是一种崭新的燃烧技术。其改变了醇基的燃烧方式,通过高温催化裂解出氢气燃烧,打破了传统雾化火焰燃烧的可燃边界,实现了氢气/一氧化碳气体/空气三种混合气体在可燃界限以下的燃烧,提高了燃烧效率,提升了能源利用率。将催化裂解气体燃烧方式应用于醇基锅炉、醇基气化裂解燃烧发电,完全可以解决醇基雾化燃烧带来一系列的燃烧弊病。

以醇基气化裂解燃烧器和醇基气化裂解母液为配偶,其创新点完全区别于醇基传统雾化燃烧的新技术。依据热力学分析和热辐射应用,针对醇基气化裂解燃烧的热效率和热利用,与传统的雾化燃烧方式相比较,其结果很明显,是今后的发展趋势,很值得推广使用。

技术发明人:陈茂高 张道忠 高运涛

2018 年8月

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