高效煤粉工业锅炉-煤科总院

高效煤粉锅炉系统技术成果“十一五”国家科技支撑计划重点项目国家863计划重点项目国家发改委“十一五”十大节能工程第一项国家科技部清洁能源行动项目2009中国工业节能减排最具市场竞争力产品技术简介高效粉体工业锅炉系统是借鉴发达国家成功经验，历时数年，开发成功的高科技产品。

该产品符合国家十分紧迫的节能减排形式和政策导向，是传统高污染、高能耗燃煤工业锅炉的升级换代产品，也是油、气锅炉的理想替代产品。

高效粉体工业锅炉系列产品共分四个系列近80个品种，即2-200t/h蒸气锅炉系列，1.4-140MW热水锅炉系列，240万-3000万大卡导热油锅炉以及热风炉系列。

工艺原理高效粉体工业锅炉系统主要包括粉体储供子系统、燃烧器系统、测控子系统、锅炉子系统、烟气净化系统、热力子系统、惰性气体保护站和点火油气站等。

来自粉体加工厂的密闭罐车将粉体注入粉塔。

塔内的粉体按需进入计量仓后管道送入粉体燃烧器。

粉体在锅炉炉膛内燃烧产生的高温烟气完全换热后进入烟道，烟气经烟道进入布袋除尘器。

除尘器排出洁净烟气经引风机排入大气，除尘器收集的粉灰经密闭系统排除，集中处理和利用。

锅炉系统的运行由点火程序控制器和上位机监控系统共同完成。

高效煤粉锅炉系统工作原理整机系统共分为储供粉、燃烧换热、烟气净化、自动控制四大部分。

储粉与供粉系统主要功能是为锅炉主体提供燃烧原料，首先将来自粉厂的密闭罐车利德煤粉注入煤粉罐进行储存，然后通过风粉管道将符合标准的煤粉燃料输入锅炉燃烧器。

高效煤粉锅炉系统采用了先进的低氮燃烧器，利用炉体自动点火装置点燃丙烷气体，通过燃烧器喷入煤粉与燃烧的丙烷进行充分融合燃烧，同时关闭丙烷进气系统。

此时煤粉在锅炉炉膛内形成旋转的燃烧火焰，燃烧产生的高温烟气与软水对流换热后进入下游除尘装置，整个点火过程仅需20秒。

经过炉体完成换热后的低温烟气进入布袋除尘系统，通过布袋除尘系统将烟气与充分燃烧后的煤灰进行分离，然后将符合国家环保标准的烟气经引风机排入烟筒，进入大气层。

在 国家科技 支撑 计划 、 ８ ６ ３计划及 科技 创新 基
策导 向 ， 是传 统油 气锅 炉 和高 污染 、 高 能耗燃 煤锅 炉 的理想 升 级换代 产 品 ，可广 泛适 用 于
供热 生产 、蒸 汽 生产 等行 业及 区域 锅炉 房供 暖改 造 、 锅炉 改造 等方 面 。其特 点 ： 一是 投 资
境 和天然气 锅炉 房一样 干净 。三是热 效高 、 成 本低 。 热效 率高 于其他类 型 的供热锅 炉 ， 燃 料
用 量减少 近一半 ， 综合成 本减少 ３ ０ ％以上 。 四
该 系统采 用煤 粉 集 中制备 、 精 密储 供 粉 、
空气分 级燃 烧 、 炉 内脱 硫 、 锅壳 （ 或水管 ） 式锅
结 构 与我 国相似 ，基 础 工业 门类 及 品种 与我
排 放 浓度为 每标 立方 米 ３ ２ ９ ． ９ ２毫 克 ，是 国家
排放标准 的 ３ ６ ． ６ ６ ％ 。是 兰 州 排 放 标 准 的 ６ ５ ． ９ ８ ％； 由于锅 炉 炉膛采 用低 温 燃烧 新 工艺 ，
国也 大体 相仿 ，数 十年 以前 就 已经完 全 消灭
度迎 合 了国家 十分 紧迫 的节 能 减排 形势 和 政
一
高 效 煤 粉 锅炉 系 统 在 欧 洲 十 分普 及 ， 德 国、 法国 、 瑞典 、 荷兰、 奥 地利 、 波 兰 等大 部 分
欧洲 国家普遍 使用 。以德 国为例 ， 该 国的能源
６ ｆ ）一
区域 供 热
２ ｏ １ ３ ． ２期
又稳 定 的供 热新 模式 。相对 于 热 电联产 大集 中供 热 系统 的 “ 大投资、 大锅 炉 、 大烟囱、 大 管
网 、受 电 厂制 约 和 一 年 ３ ６ ５天 的长 排 放 ” 而

高效煤粉工业锅炉燃烧过程的多目标优化摘要：工业锅炉是重要的能源设备，燃烧过程的优化对提高能源利用效率和减少环境污染具有重要意义。

本文通过研究高效煤粉工业锅炉的燃烧过程，提出了一种多目标优化策略，旨在同时实现燃烧效率的提高、烟气排放的降低和锅炉运行的稳定性。

1. 引言工业锅炉是工业生产中常用的热能设备，煤粉工业锅炉作为其中的重要类型，具有安全、稳定和高效等优势。

然而，长期以来由于煤粉的燃烧过程存在着复杂的非线性、耦合和多目标等特性，导致煤粉工业锅炉的运行效率不高，同时也会增加烟气排放的污染物含量。

因此，进行煤粉工业锅炉燃烧过程的多目标优化具有重要的现实意义。

2. 煤粉工业锅炉燃烧过程的多目标优化策略在煤粉工业锅炉燃烧过程的优化中，能源利用效率的提高、烟气排放的降低以及锅炉运行的稳定性是主要的优化目标。

为了实现这些目标，可以采取以下策略：2.1 燃烧过程的优化控制通过对煤粉供给、风量调整和燃烧器操作等参数进行优化控制，可以达到燃烧效率的提高和烟气排放的降低。

其中，煤粉供给的优化包括煤粉浓度、煤粉粒径和煤粉气化速率等方面的控制；风量调整的优化包括风速、风温和风氧浓度等参数的调节；燃烧器操作的优化包括燃烧器的启动、稳定和熄火等方面的控制。

通过燃烧过程的优化控制，可以提高煤粉的燃烧效率，减少烟气中的污染物排放。

2.2 燃烧系统的改进设计在煤粉工业锅炉中，燃烧系统的设计也对燃烧效率和烟气排放具有重要影响。

在燃烧系统的改进设计中，可以采取以下措施：优化燃烧器结构，提高燃烧器的燃烧效率和稳定性；改进燃烧室结构，提高燃烧室的温度和压力分布，减少烟道蒸汽损失；增加余热回收装置，提高锅炉的热能利用效率等。

通过燃烧系统的改进设计，可以进一步提高煤粉工业锅炉的能源利用效率和减少烟气排放。

2.3 智能化监测与控制系统的应用在煤粉工业锅炉的燃烧过程中，智能化监测与控制系统的应用可以实现对煤粉供给、风量调整和燃烧器操作等参数的实时监测和自动控制。

沧桑砥砺照征程励精图治谱新篇——记煤炭科学研究总院的发展之路作者：孙晓霞来源：《新材料产业》 2012年第11期本刊记者/ 孙晓霞煤炭科学研究总院（以下简称“煤科总院”），是我国煤炭行业的大型综合性科研开发机构和技术创新基地。

多年来，煤科总院一直是行业科技攻关的主要承担单位，具有较高知名度和较大影响力，在引领煤炭科技、推动煤炭工业进步等方面发挥了重要的作用。

发展历程在坐落于北三环和平里附近的煤科总院大院里，记者有幸采访到了煤科总院康立军副院长。

亲历了煤科总院改革历程的康院长，为记者清晰地讲述了煤科总院一路走来的历程。

煤科总院成立于1957年，曾是原煤炭工业部直属的科研事业单位，1999年转制为中央直属大型科技型企业。

2008年，煤科总院与中煤国际工程设计研究总院实施战略重组，成立中国煤炭科工集团有限公司（以下简称“集团公司”），煤科总院成为集团公司的3个全资子公司之一。

2009年集团公司开始对组织架构进行调整，对其重要三级子公司实施扁平化管理，将三级子公司调整为集团公司二级子公司。

在这样的改革背景下，原属煤科总院的京外院所归集团公司直接管理。

今天的煤科总院，下设北京煤化工研究分院、节能工程技术研究分院、矿山安全技术研究分院、安全装备技术研究分院、检测研究分院、经济与信息研究分院6个分院，致力于节能环保和煤矿安全科学技术研究，继续为煤炭科技的进步而努力。

科技创新谈起煤科总院的研发实力，康院长显得十分自信。

他介绍说，煤科总院建院50多年来，共取得科研成果5600余项，获得国家和省部级科技进步奖、发明奖1000余项，国家级奖200多项，获得各种专利700多项；另外，还承担了煤炭行业70%以上的国家科技攻关项目和行业重点科研项目。

目前，煤科总院以系统、配套、完整、先进的工艺技术和装备，先进和完备的科研试验手段，为煤炭工业的进步提供了强有力的科技支撑。

康院长介绍说，煤科总院在致力于“推动煤炭科技进步”的同时，也以“发展节能环保产业”为企业的使命。