印染有限公司锅炉系统节能环保专项技术改造项目可行性研究报告

海海 城城 市市 海海 丰丰 印印 染染 有有 限限 公公 司司 锅锅 炉炉 系系 统统 节节 能能 环环 保保 专专 项项 技技 术术 改改 造造 项项 目目 可可 行行 性性 研研 究究 报报 告告 辽 宁 建 设 咨 询 公 司 中国 沈阳 设 计 号： 海 城城 市市 海海 丰丰 印印 染染 有有 限限 公公 司司 锅锅 炉炉 系系 统统 节节 能能 环环 保保 专专 项项 技技 术术 改改 造造 项项 目目 可可 行行 性性 研研 究究 报报 告告 辽宁建设咨询公司 工程咨询资格证书编号：工咨甲 1030108001 2007 年 5 月 总 经 理： 范树衡 教授级高工 注册咨询师 项目负责人： 潘殿彩 高级工程师 注册咨询师 参 加 编 制 人 员 于志方 高级工程师 注册咨询师 高明全 经 济 师 注册咨询师 许 刚 工 程 师 注册咨询师 刘 永 工 程 师 注册咨询师 刘 菲 高级工程师 目 录 1 总论 .目名 称、承办单位及可行性研究报告编制单位 .目提出的背景 .制依据 .制范围 .目概况 . 企业概况 . 建设的必要性 .国印染行业的发展 .织行业节能形势 .炉节能 .业锅炉 运行现状 . 生产纲领与节能、环保效益 . 12 产纲领 . 12 能效益 . 12 保效益 . 13 5 主要原材料消耗 . 14 6 节能、环保工艺改造方案与设备 . 14 始参数 . 14 要设计依据 . 15 要设计指标 . 15 艺改造方案 . 15 艺方案特点 . 29 备选择 . 30 7 总图土建 . 31 图 . 31 建 . 32 8 公用工程 . 33 述 . 33 水 . 33 水 . 33 热 . 34 电 . 34 9 环境保护及劳动安全卫生 . 35 境保护 . 35 动安全卫生 . 37 10 消防 . 38 用规范 . 38 灾危险性分类、建筑物耐火 等级、抗地震级别 . 38 图消防 . 38 气安全 . 39 防给水 . 39 火器配臵 . 39 11 节能 . 39 耗分析 . 39 能措施 . 40 目能耗 . 41 12 项目实施进度及招标 . 41 目实施 进度 . 41 目招标 . 42 13 投资估算及资金筹措 . 42 资估算 . 42 资计划与资金筹措 . 43 14 财务效益及社会效益分析 . 44 务效益分析 . 44 会效益分析 . 46 15 结论与建议 . 47 附表： 1 建设投资估算表 2 投资计划与资金筹措表 3 折旧和摊销费用估算表 4 生产成本和费用估算表 5 损益表 6 项目现金流量表 7 资金来源与运用表 8 投资估算及财务评价指标汇总表 附图： 1 区域位臵图 2 总平面布臵图 1 总论 目名称、承办单位及 可行性研究 报告 编制单位 项目名称： 锅炉系统节能环保专项技术改造项目 承办单位： 海城市海丰印染有限公司 单位地址： 海城市感王经济开发区 法定代表人： 陈广义 项目 可行性研究 报告 编制单位：辽宁建设咨询公司（资格证书编号：工咨甲 1030108001） 目提出的背景 在“十五”期间，我国遭遇了一系列的能源紧缺危机 ， 自 从 2002年的“电荒”、“煤荒”，到 2005 年的“油荒”、“气荒”。能源短缺必将导致增长的极限，既满足当代人的 需要，又不对后人满足其需要的能力构成危害的“可持续发展”迫在眉睫。因此在我国的十一五规划纲要提出：“到 2010 年实现人均国内生产总值比 2000 年翻一番；资源利用效率显著提高，单位国内生产总值能源消耗降低 20%左右。” 可以预见，国家将会越来越重视节能工作。 2006 年是“十一五”规划的第一年，自“十一五”规划纲要提出节能的目标以后，各方面做了很多工作。国家发改委在节能规划中提出十大节能工程，全国开展了千家企业节能计划，家用电器和一般电器实施标准、标识制度，国务院批复了“十一五”期间各地区单位生产总值能源消 耗降低指标计划。 国务院 2006 年工作要点中要求实现单位 耗降低 4%左右，实际执行结果， 2006 年 位能耗下降 近几年来首次实现 了 位能耗下降，但是未能完成计划指标。 2007 年上半年，在全社会的共同努力下，单位 耗下降和主要污染物排放总量下降两大目标 ， 在实现程度方面取得了明显的进展，拐点正在显现，节能减排的势头 较 好。然而，无论是从时间上还是从已采取的措施和取得的成效上看，形势都不容乐观，到“十一五”末期完成这两大目标仍面临着较大的压力。 海城市海丰印染有限公司 是 省内较大的 印染 企业 ， 由于 种种原因 ，锅炉运行效率 一直较低，造成了能源的浪费，增加了企业的生产成本 。为了使企业的生产能耗降下来，企业 邀请 鞍山永新环境工程有限公司 为公司锅炉的运行进行诊断 ， 并提出了改造方案。 据此 企业 提出了 锅炉系统节能环保专项技术改造项目 。 改造内容共包括两大部分，第一部分为节能 改造 部分，包括 加湿气化湍流燃烧技术 ， 旋流高效热能回收技术 ， 采用锅炉燃煤风煤比自寻优监测控制技术 ； 第二部分为环保 改造 部分，利用工厂排放碱性废水脱硫。 受 海城市海丰印染有限公司 的委托，辽宁建设咨询公司为其编制本项目可行性研究报告。 制依据 （ 1） 海城市海丰印染有限公司 委托辽宁建设咨询公司编制项目 可行性研究 报告 的合同； （ 2） 海城市海丰印染有限公司 提供的有关基础资料 ； （ 3） 鞍山永新环境工程有限公司 编制的锅炉系统节能环保专项技术改造项目可行性研究报告 。 制范围 在编制本项目 可行性研究 报告 过程中将就以下内容进行研究和阐述： （ 1）项目提出的背景； （ 2） 建设的必要性 ； （ 3） 节能效益 ； （ 4）设备配臵及工艺方案； （ 5）总图土建方案； （ 6）公用设施配套方案； （ 7）环境保护、职业安全卫生及消防方案； （ 8）建设进度计划 与招投标方案； （ 9）投资估算及资金筹措方案； （ 10）效益及风险分析。 目概况 （ 1）项目实施地点 本项目在 海城市感王镇马圈村企业现址内实施 。 （ 2）项目主要建设内容 购臵国产 冷渣器 、 汽包、吸收塔、水泵、 制器、触摸屏、变频器 等设备 160 台套。 厂房及公用设施等利用现有条件。 （ 3）项目建设期 项目建设期定为 6 个月 。 （ 4）项目生产纲领 和节能 、环保 效益 改造后 ，企业 印染 能力 仍 维持 5000 万米 不变 。 改造后 企业年可实现 节 煤 ， 节电 848232计 折标煤 ； 减排二氧化硫 。 （ 5）项目投资 项目 上报 总投资估算值为 1484 万元 ，全部为建设投资 。 全部 由企业自筹。 （ 6）项目主要经济指标 项目主要技术 及 经济指标见下表 1 主 要 技 术 经 济 指 标 表 表 1号 指 标 名 称 单位 数据及指标 1 生产纲领及节能 环保 效益 印染 坯 布 万 米 /年 5000 改造后年节能 （ 折标煤 ） 吨 /年 造后年减排二氧化硫 吨 /年 主要 燃 料消耗 煤 吨 /年 新增建筑面 积 平方米 0 4 购臵设备 台套 160 5 项目 上报 总投资 （建设投资） 万元 1484 6 自筹资金 万元 1484 7 利用原有固定（无形及其他）资产 万元 800 8 年实现成本费用节约额 万元 754 9 年实现利润总额 万元 754 10 年 实现 所得税额 万元 188 序号 指 标 名 称 单位 数据及指标 11 年实现净利润 万元 566 12 总投资收益 率 % 3 资 本金净 利 润 率 % 4 项目 投资税后指标 务内部收益率 % 务净现值（ i=10%） 万元 1743 资回收期 年 5 生产能力利用率（ % 企业概况 海城市海 丰 印染有限公司是专业从事染整服装面料的研究、开发、生产和销售的民营企业。 公司始建于 1993 年，注册资本为 6000 万元。企业性质为股份制，现有股东 3 人，其中自然人陈广义占 66%的股份，为企业法定代表人，自然人钟启艳占 17%，自然人陈晨占 17%。 企业 位于 海城市感王经济开发区 ， 现占地面积为 12 万平方米，建筑面积 4 万 平方米 。 企业 现 有员工 500 人， 其中 工程技术人员 45 人。 截止 2006 年 12 月 末， 企业 拥有总资产 25303 万 元， 其中 固定资产原值 21561 万元 ，净值 14630 万元 ，负债合计 4575 万元 ， 公司产品为各类棉、麻、化纤及混纺织物的染整产品，年生产能力为 5000 万米。 产品远销美洲、非洲、欧洲、中东和东南亚等 80 多个国家和地区，出口比重达 85%以上，产销率达 100%。 公司现有溢流染色机及相关配套工艺设备 40 余台套；连续轧染退煮漂联合机、丝光机、连续轧染色机等 20 余台套；整理设备有磨毛机、预缩机、轧光机、蒸呢机、起绒机、气流柔软机等。 整体达到九十年代 末国际先进水平。 企业 2006 年实现销售收入 20718 万元，利润总额 元。 1998 年企业获得纺织品自营进出口权， 2000 年 通过 了 2000质量管理体系认证。 2002 年通过了 际环境管理体系认证。企业先后获得了“辽宁省明星乡镇企业”、“辽宁省综合实力百强私营企业”，企业染整系列高档服装面料“亚比”牌被评为“辽宁省著名商标”，2004 年企业被评为“鞍山市高新技术企业”称号。企业银行信用等级为。 企业自创办以来，始终坚持以“重质量、守信誉”为企业经营之本，从而赢得了海内外广大用户 的认可、信赖和支持。企业规模不断扩大，产品水平不断提升，工艺装备水平及企业管理水平已跃居国内同行业前列。 3 建设的必要性 国印染 行业 的发展 “十五”期间中国印染行业取得巨大的进步，印染水平有了明显的提高，国内国际竞争力上升到了一个新的水平。从 2000 年到 2005 年，印染 6 大类的产品出口数量从 38 亿米增加到 米，平均增速达82%；出口金额从 28 亿美元增加到 美元；印染 规模 企业的户数从 858 家增加到 1778 家；印染布的产量从 158 亿米增加到 360 亿米，平均增速达 销售收入 从 513亿元增加到 1345亿元，平均增长 印染产品的出口交易值从 242 亿元增加到 457 亿元； 2005 年全行业利润达到 元。比 2000 年递增了 元。 2006 年我国印染企业的亏损减少，就业增加，规模以上印染企业户数 达 1948 家，同比增加 亏损户数 348 家，亏损面达到 亏损总额为 元，同比下降 就业人数 人，同比增加 规模以上印染企业工业 产量 米， 总产值 元，同比增长 销售收入 元，同比增长 出口交货值 元，同比增长 利润总额 元，同比增长 2006 年我国累计生产各类印染布 米，同比增长 随着我国印染行业的快速发展，其水耗、能耗量不断增长。印染行业是我国纺织行业中水耗、能耗、污染物排放量较大的行业。 印染行业实施节能减排势在必行。 织行业节能形势 根据发改委编制的 纺织工业“十一五”发展纲要 ， “十一五” 我国 纺织工业 要达到以下 节能降耗指标： 节能指标：吨纤维耗电量比 2005 年降低 10%。 降耗指标：单位产值的纤维使用量比 2005 年降低 20%，吨纤维耗水量比 2005 年降低 20%。 环保指标：单位产值的污水排放量比 2005 年降低 22%。 其中 印染行业：单位产值的污水排放量比 2005 年降低 22%，万元产值耗电比 2005 年降低 1015%。 近几年纺织行业通过加强管理、加强技术改造和创新、调整产品结构，节能减排取得了积极的进展。 根据国家统计局能源统计年鉴数据， 2005 年纺织工业标准煤消耗总量 6875 万吨，比 2000 年增长 42%，而同期纺织行业工业增加值比 2000年增长了 ，尽管有物价指数变动 的因素，但表观单位能耗下降速度还是比较大的。 目前，纺织企业能源消耗主要以电能为主，但仍有部分企业的自备 电厂和锅炉消耗煤和重油。在部分生产工序中还消耗一些天然气，但所占能耗比重有限。从每个企业单体来说能源消耗不大，但从行业整体来讲，由于企业数量多，行业整体能耗总量较大。 2007 年上半年，全国万元工业增加值能耗下降了 而纺织 仅下降了 印染行业生产过程中的产污强度还在增加， 上世纪 90年代生产万米印染布产生的 到 200 公斤，现在不少企业达到了600 公斤。纺织印染节能减排面临越来越严峻的 形势。 中国纺织工业协会 正 在各类分行业中开展节能、降耗、减轻环境负担为目的各项工作。努力降低每万元的能耗、水耗以及原材料的消耗，实现清洁生产，实施循环经济，以达到资源节约和环境友好的目的，从而推进我国建设节约型社会工作的深入开展。 炉节能 燃煤工业锅炉是我国工业生产的重要设备之一，也是我国煤炭消耗大户。 2003 年全国在用工业锅炉保有量约为 台、 179 万蒸吨 /小时，其中热水锅炉约占 40%，蒸汽锅炉约 60%，其中燃煤锅炉占工业锅炉总容量的 80% 85%。我国在用工业锅炉单台平均容量为 吨 /小时，其中 2 10 蒸吨 /小时的锅炉占 75%。 我国 燃煤工业锅炉平均运行 热 效率 为 60% 65%，比国际先进水平低 15 20 个百分点 ，每年共消耗煤炭约 4 亿吨，约占全国煤炭消费总量的 1/5。总节煤潜力约 7000万吨 /年。 我国燃煤工业锅炉改造的总体目标是：到“十一五”末期，燃煤工业锅炉效率平均提高 5 个百分点，节煤 2500 万吨。采用系统配套技术，对在用燃烧锅炉房进行系统改造，重点解决现有容量 4 20 蒸吨 /小时锅炉能效低、运行管理水平差、污染严重等问题。 采用先进锅炉房系统（含锅炉主机、辅机、烟气净化、控制系统等， 要求 锅炉运行效率大于 76%、辅机与主机良好匹配、锅炉运行实现自动控制、各项污染物排放满足国家标准），更新替代容量 2 10 蒸吨 /小时的原有锅炉，重点针对到期应自然更换的、由于燃料结构调整的或锅炉容量扩容更换的锅炉，解决此类小锅炉的升级换代问题，提高新进入市场锅炉的技术水平。 业锅炉运行现状 海丰印染公司现 生产用饱和蒸汽由三台 10t/h 锅炉提供。三台锅炉布臵在企业锅炉车间。锅炉用煤通过人工小车由煤场拉至锅炉上煤斗，由上煤斗送入锅炉参加燃烧。锅炉燃料燃烧后的炉渣在炉排后端落入地下渣坑，由链条除渣机将渣坑水封中 的湿渣输送至锅炉旁侧，炉渣人工装车定期外运。两台锅炉燃烧后产生的烟气经省煤汽换热降温后进入陶瓷多管除尘器净化后，由引风机经烟道送入烟囱高空排放。另一台锅炉燃烧后产生的烟气经省煤器换热降温后，进入水膜式除尘器净化后由引风机经烟道送入烟囱高空排放。软化水由水泵从软化水箱分别送至锅炉汽包内，锅炉生产出的蒸汽分别送至气缸间，通过分汽缸将蒸汽分别送至生产工艺过程中用汽接点。 另外企业还有三台导油炉，其中两台为 300 万 h，一台为 160万 h。 现六台炉燃煤为抚顺洗粒煤，燃煤低热发热值为 250806000现在六台炉年耗煤总量约 55812 吨 /年，年运行时间为7920 小时，每天平均耗煤量约为 /天（ 24 小时）。锅炉、导油炉的引风机、鼓风机未设变频装臵。引风机配电机功率为 55风机配电机功率为 15炉炉排上燃煤前段火焰较高，中后段火焰较低，整个炉排上燃煤燃烧不均匀。锅炉外排渣中含有大量未燃尽的焦炭状炭粒。 综上所述，三台锅炉 、三台导油炉 主要存在以下问题 （ 参见 图 1 锅 炉热平衡图 ）： （ 1） 锅炉热效率低于锅炉设计热效率， 主要 原因： 锅炉给水处理达不到锅炉设计给水标准（ ， 换热部分管束内壁结垢，热阻增加，传热效率下降。 锅炉炉排上燃煤燃烧不均，炉排前段火焰较高，燃烧成份主要是来自燃煤中的挥发分部分，而占燃煤质量 90%以上的焦炭部分火焰较低，燃烧不充分，炉内辐射传热效果较差，炉排后段焦炭层温度较低。不利于其燃烧，最终造成固体不完全燃烧热损失 大，大量未燃尽的焦炭成份随炉渣一起排出炉外。 锅炉本体受热面积中，辐射为 对流为 204 煤器174上数据中可知省煤器的换热面积在总的换热面积中占有较大比例，锅炉所用省煤器回收 部分热能，但锅炉排烟温度仍然大于 150，排烟热损失 大。 由于锅炉下布风供风形式造成链条炉排上小颗粒燃煤沸腾，部分小颗粒燃煤从链条炉排风隙中落入渣坑中，造成固体末完全燃烧热损失 大。 固体未完全燃烧热损失（ ）灰渣物理热损失（ ）散热损失（ ）排烟热损失（ ）气体未完全燃烧热损失（ ）锅炉有效利用的热量（ ）输入锅炉的热量（ ）1 - 链 条 炉 排 2 - 炉 膛 3 - 水 冷 壁 4 - 下 降 管 5 - 锅 筒 6 - 凝 渣 管7 - 过 热 器 8 - 省 煤 器 9 - 空 气 预 热 器 1 0 - 烟 囱 1 1 - 预 热 空 气 的 循 环 热 流、大大 = = - =图 1综上分析，造成锅炉系统热效率降低的主要原因是固体燃烧热损失排烟热损 大。影响气体未完燃烧和固体未完全燃烧热损失的主要因素有燃料性质、燃烧方式炉排结构、炉膛过量空气系数、炉内温度和炉内空气动力工况等。 （ 2） 鼓、引风机未设 有变频装臵，炉膛内微负压燃烧状态靠人工截流阀门调节。所以不能保证炉膛内燃料燃烧所需的最匹配氧气量。因为送入炉膛内的氧气来自空气中体积流量 21%的氧气量，而体积流量占79%的氮气在整个燃烧过程中是无用的，受热后体积成倍膨胀吸收了大量有效热量同时增加引风机的轴功率，消耗了大量电能，所以必须对送入锅炉内的空气量进行有效控制。保证其值与燃煤燃烧时所需要最佳匹配的氧气量一致。 （ 3） 目前，该锅炉房共有 3 台 10 吨 /时蒸汽锅炉和两台为 300 万 h，一台为 160 万 h 导油炉，上述六台炉各有一套继电器控制系统 。鼓风机、引风机、补水泵采用工频配电控制，炉排采用电磁调速电机拖动。鼓风量、引风量的调节采用改变电动风门的开度来实现；锅炉汽包液位采用液位调节器控制。现有控制系统对炉膛负压力、排烟温度、补水温度、鼓风温度等，具有检测显示功能但仪表已经失效，同时没有参加系统自动控制。使得燃煤燃烧不充分、能耗高、工人劳动强度大。因此，对锅炉的鼓风机、引风机、炉排电机等进行自动化控制改造。 综上所述，企业的锅炉改造势在必行。 4 生产纲领与节能、环保效益 产纲领 本项目主要是节能环保专项改造，企业现有 5000 万米印染生产能力不变。 能效益 1）锅炉系统原始参数 系统无空气预热器，排烟温度大于 160。 锅炉燃煤煤种：抚顺洗粒 燃煤低热发热值： 000 锅炉耗煤量： 7047kg/h 锅炉运行时间： 7920 小时 /年 2）锅炉系统改造内容 本项目 采用燃煤热解气化湍流燃烧节能新技术 ， 主要改造内容为： 锅炉排烟系统增设高效旋流余热回收装臵 ； 锅炉炉膛内增设气化湍流燃 烧装臵布风，并与新风系统形成二次送风系统； 锅炉采用风煤比自寻优自控系统。 3） 节能量 计算 现对厂内六台锅炉平均参数进行 计算 。 锅炉年 节 煤量 B=55812t/年 综合节煤率： 22% 年节煤量： 5812t/年 22%= ， 折标煤 10524.5 t/年 锅炉配风系统年 节 电量 电力需用系数按 算 。 D=（ 55+15） 7920h 6（台） =2827440 h 节电率： 30% 年节电量： 2827440 h 30%=848232 h，折标煤 节能总量 年节能总量 = 保效益 环 保效益主要是 1）节煤减少 年节煤量： 燃煤含全硫量 ： 年减少二氧化硫排放量 ： 32 /64 2）固硫减少 项目实施后年耗煤量 ： Z 5812 固硫率 ： 20% 年减少二氧化硫排放量： 32 /64 20%= 3）脱硫系统减少 量 脱硫效率为 95% 减少 总 =16 100 55812= 二氧化硫吸收量 ： （ Q 总 - 2） 95%=（ 95%=360t/年 4）减少 减少 量 =节煤减少 放量 +固硫减少 放量 +吸收= + +360t/年 = 5 主要原材料消耗 实现 5000 万米印染生产能力，需用坯布 5250 万米，染料 200 吨，均在国内市场采 购。 6 节能、环保工艺 改造 方案与设备 始参数 序号 项 目 单位 数值 备注 1 锅炉耗煤量 t/h 台，均值 2 锅炉耗电量 71240 单台，均值 3 锅炉烟气量 m3/h 32000 单台，均值 4 排烟温度 160 5 53 要设计依据 厂家提供的原始资料； 锅炉厂提供的锅炉本体资料 ； 锅炉房设计手册 ； 锅炉房设计规范 锅炉大气污染物排放标准 要设计指标 序号 项 目 单位 数值 备注 1 锅炉耗煤量 t/h 台，均值 2 锅炉耗电量 29868 单台，均值 3 锅炉烟气量 m3/h 29100 单台，均值 4 排烟温度 90 5 44 6 脱硫率 % 85 艺 改造 方案 能工艺 改造 方案 本方案 将采用三项节能改造技术。 1） 加湿气化湍流燃烧技术。 2）旋流高效热能回收技术。 3） 采用锅炉燃煤风煤比自寻优监测控制技术。以下对 各项技术具体描述。 1） 气化湍流燃烧技术方案 （ 1）技术方案描述 本技术方案工艺流程图参见（图一）。在锅炉炉膛前端两侧设有专用的锅炉气化混风装臵，送入的混合气化剂形成横向气流组织结构。使炉排上燃煤热解气化生成大量的一氧化碳、甲烷等可燃气体在炉内进行燃烧。气化剂形成的横向气流，使燃烧火焰产生湍流扰动作用，横向进入炉膛的气化剂气体所行成的射流不断卷吸火焰上部的可燃气体，燃烧火焰前沿被脉动撕碎，使燃烧火焰前沿反应区变得很宽，燃烧反应表面得到很大的增加从而激发比层流燃烧强度大几十倍的燃烧强度，可燃物通过这样一个较宽 的燃烧反应区时就被完全燃烧、放出热能。 气化湍流燃烧装臵工艺流程图参见图 2。 1 - 空 气 蒸 汽 混 合 喷 嘴 2 - 冷 渣 器 3 - 汽 包 4 - 电 磁 阀排水口软化水泵图 2（ 2）气化湍流燃烧技术工作原理 气化湍流燃烧技术就是通过特制混风装臵将蒸汽与空气混合后送入炉膛前端使燃煤在气化剂作用下使燃煤气化升成可燃气后进行燃烧， 同时横向进入炉膛内的气化剂使得燃烧层流火焰产生湍流脉动扰动，火焰峰面发生弯曲形变而形成“褶皱”。火焰产生“褶皱”后在波峰处气流速度下降，压力升高，向波谷方向压缩，而波谷的流速加快，压力下降 （见图 3）。 图 3这种火焰波浪褶皱特性在炉膛内将被传递放大，火焰波峰更加突出，而波谷更加下陷，最终导致火焰峰面本身破裂，使气流扰动增强，火焰峰面表面积大大增加，使燃烧火焰前沿反应区变得很亮，燃烧反应表面积增大，使燃烧反应速率比其可燃气体和燃烧产物的混合速度快得多，即火焰折皱到哪里燃烧就到哪里，使具备着火条件的炉内可燃物充分燃尽，放出热能。 通过混风器引入的气化剂气体，除了使得燃烧火焰产生脉动外还有下面四个作用： 燃烧室火焰传播速度炉蕊板烟气扰流速度火焰湍流速度混风器124 4 气化剂气体横向进入炉膛后，使不同尺寸组成的 颗粒群形成各种不同周期，振幅和方向的三元脉动随机组合在一起的湍流涡团，这些在气体中的颗粒在不同脉动频率下，同一尺寸的颗粒运动轨道随着气流脉动频率的增加而上下脉动也随着增加，使得各种尺寸的颗粒相互作用而形成湍流扩散具有可燃性的颗粒具备燃烧条件时会二次燃烧，再次放出可燃组分。没有燃烧性的颗粒会被炉排上新的燃烧层吸附而下落。 燃料煤在燃烧过程中其火焰传热过程中辐射换热占有相当大的比例。火焰热辐性质主要与介质的吸收和散射能力有关，在燃烧室中辐射介子主要是气相、颗粒相、非发光和发光颗粒。气化剂气体横向进入炉膛，使燃 烧室内各种颗粒相组分大大增加，从而提高了火焰辐射换热能力，利于燃烧的进行。 燃料煤在燃烧室燃烧时，首先是煤的热解挥发分析出：最后剩下由很多晶粒组成的焦炭。因焦炭中含可燃质的质量占总煤质量的 5597%，所以焦炭的燃烧是煤的燃烧各阶段中最长的阶段。焦炭燃烧的非均相过程中有一个吸附过程，也就是物质在相界表面上浓度自动发生变化的现象，一种物质的原子或分子附着在另一种物质的表面上。吸附分为化学吸附和物理吸附，低温下进行的吸附主要是物理吸附，高温下的吸附是化学吸附。两种吸附相伴发生。焦炭在燃烧过程中因燃烧时间较长， 故所产生的吸附能力和时间均较长。当气化剂气体横向进入炉膛在脉动作用下，各种尺寸的颗粒相互作用而形成湍流扩散，当燃烧层中焦炭相遇时或被物理吸附，或被化学吸附。颗粒群中没有燃尽的碳粒会重新二次燃烧放出热能，已经燃尽的颗粒会附炉渣一起排出炉外。 气化剂气体横向进入炉膛后，使烟气中的颗粒分子（团）具有一定的动能和势能。根据化学动力学的新理论，这些具有富裕能量的颗粒分子与炉膛内普通分子相碰撞的时候，即将其多余的能量转移给普通分子而使其活化，或者与其发生反应。按照燃烧链的反应理论，这些由单 元反应所产生的活化分子过程即 为链的传递过程，促使燃烧反应连续进行，强化了燃烧。 通过气化剂气体横向进入炉膛后，对烟气的四个方面的综合作用，使燃烧室内燃烧更加激烈，更加充分，未燃成份大大降低，这就是气化湍流燃烧技术无烟无尘化燃烧的技术关键。 2） 高效旋流烟气余热回收技术方案 （ 1） 技术方案描述 在锅炉省煤器烟气出口侧设有高效旋流烟气余热回收装臵，烟气余热回收装臵的新风入口设在锅炉房内上部，新风经管道进入高效旋流烟气余热回收装臵内与锅炉省煤器出口的高温烟气进行传质换热吸收热能，升温后的新风经管道由鼓风机送入炉膛内参加燃烧。新风入口设在锅炉 房内上部，可以有效回收锅炉本体散热热量，降低锅炉散热热损失温烟气经高效旋流烟气余热回收装臵传质换热后，放出热能、降低温度进入冲击式脱硫装臵后，更利于烟气中二氧化硫的吸收，提高脱硫效率，而放出的热能被新风吸收降低了排烟热损失 温后的新风送入炉膛后，更利于燃煤燃烧。 （ 2）工作原理 根据炉窑的生产工艺流程，在系统中增设高效旋流换热装臵。从炉窑排出的高温烟气经过换热装臵换热管外侧时，被换热管内被加热介子（空气或水），在管内旋流组件的作用下，以旋流贴壁的流型流经换热管束，吸收热能被加热，通过管道再送入炉内参加燃烧，热能被有效回收利用，节能降耗。 本技术通过在换热单元管中装入旋流组件，而使管内介子旋流贴壁流动。如图 4 所示。 图 4采用旋流贴壁技术后，使换热元件的综合传热系数提高 30%以上，达到 35W/ 45W/。 通常流体介 子在管内流动时，管中心的流速较高，贴壁的流速较低，在壁面上的速度为零。在湍流状态下，中心流速为平均流速的 。而在旋流贴壁流型工况时，管内介子流速分布则相反，管中心介子流速较低，而贴壁介子流速反而增高，有利地减薄和破坏管壁介子的附面层，使管内介子流体的动能得到了充分利用，传热效率得以提高。管内介子因旋流摩擦阻力提高部分小于管内介子动能利用率的提高，两者综合，当常规管或换热单元相比总的阻损害有所降低，使换热单元高效低阻。采用旋流贴壁技术，管内流动介子以斜切线的流型流经管