電廠鍋爐燃燒與煙氣凈化技術(shù)

本書在分析當(dāng)前電廠鍋爐燃燒與煙氣凈化技術(shù)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)介紹了煤炭的清潔燃燒、高效利用、燃燒優(yōu)化調(diào)整與清潔排放技術(shù)的理論知識(shí)、工程原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)、運(yùn)行技術(shù)及最新進(jìn)展等內(nèi)容，同時(shí)分析了影響鍋爐安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的因素，從而為鍋爐的運(yùn)行、調(diào)試提供基礎(chǔ)理論與技術(shù)指導(dǎo)。
本書可供從事火力發(fā)電技術(shù)研究、設(shè)計(jì)施工、工程技術(shù)、運(yùn)行管理等人員使用，也可供相關(guān)專業(yè)院校師生參考。

1.本書是作者多年科研與教學(xué)成果的集大成，廣泛吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)。 2.本書應(yīng)對(duì)國(guó)家迫切進(jìn)行煤炭的清潔燃燒與排放、高效利用、燃燒優(yōu)化調(diào)整等工作，為其提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。

能源是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎，以煤炭、石油等化石能源為主的能源供應(yīng)與消費(fèi)模式，有力地促進(jìn)了生產(chǎn)力提升。然而，大量消耗煤炭資源也會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重污染和溫室效應(yīng)等環(huán)境問(wèn)題。我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)可以概括為“富煤、貧油、少氣”，改革開(kāi)放以來(lái)，煤炭作為穩(wěn)定、高效、易獲取的主要一次能源，支撐了國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。而隨著國(guó)家能源產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整優(yōu)化以及大氣污染防治的迫切需要，煤炭在我國(guó)能源生產(chǎn)總量中的比重逐步下降，但在未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，煤炭仍將在我國(guó)能源生產(chǎn)與消費(fèi)領(lǐng)域發(fā)揮不可替代的作用。大規(guī)模的煤炭利用使我國(guó)面臨著資源枯竭的危機(jī)，另外導(dǎo)致大氣污染排放壓力驟增，特別是前些年來(lái)頻繁出現(xiàn)的“霧霾”等重污染天氣，引起了廣大人民群眾對(duì)煤炭和煤炭利用行業(yè)的廣泛關(guān)注，因此火電行業(yè)及其他用煤集中行業(yè)的減排治理仍舊任重道遠(yuǎn)，煤炭的清潔燃燒、高效利用、燃燒優(yōu)化調(diào)整與清潔排放比以往任何一個(gè)時(shí)期都更加迫切。
本書是作者根據(jù)從事能源與動(dòng)力工程專業(yè)研究工作的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，在廣泛吸收了國(guó)內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上撰寫而成的。本書從煤的基本理論、煤的清潔燃燒、煤的摻燒技術(shù)、煤的燃燒調(diào)整以及燃煤電廠大氣污染物排放治理技術(shù)幾方面討論了前沿的電廠鍋爐燃燒與煙氣凈化技術(shù)。
本書第一章介紹了燃料煤的組成成分及特性，在此基礎(chǔ)上討論了煤燃燒過(guò)程中著火、穩(wěn)定燃燒以及燃盡的相關(guān)機(jī)理及影響條件，并簡(jiǎn)述了煤燃燒的方式與技術(shù)，最后總結(jié)了鍋爐燃燒的事故與故障；第二章重點(diǎn)介紹了超臨界與超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)、循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電技術(shù)以及整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)等清潔煤發(fā)電技術(shù)，為讀者提供了煤炭清潔燃燒技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識(shí)；第三章講述了鍋爐混煤摻燒技術(shù)，重點(diǎn)介紹了電廠鍋爐混煤特性、電廠鍋爐混煤燃燒理論以及混煤摻燒方式及選擇，在此基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)際案例分析了不同燃燒方式鍋爐的混煤摻燒方式優(yōu)化，最后提出了混煤摻燒方式選擇的基本原則；第四章對(duì)電站鍋爐運(yùn)行過(guò)程中燃燒的調(diào)整技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，主要包括鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)中燃料量與風(fēng)量的調(diào)節(jié)、燃燒器的調(diào)節(jié)及運(yùn)行方式以及燃燒調(diào)整試驗(yàn)，不僅能為鍋爐的運(yùn)行、調(diào)試提供參考和借鑒，也能為性能預(yù)診提供必要數(shù)據(jù)，使預(yù)報(bào)結(jié)果更符合實(shí)際情況；第五章主要闡述了燃煤電廠大氣污染物排放治理技術(shù)，其中不僅包括粉塵、NOx、SO2等常規(guī)污染物的典型防治技術(shù)，還包括重金屬、汞、SO3、VOCs等非常規(guī)污染物的脫除技術(shù)，并為讀者介紹了前沿的“近零排放”技術(shù)。
本書第一章和第五章由潘曉慧編寫，第二章和第三章由張振編寫，第四章由劉軍編寫。許多同仁對(duì)本書的編寫給予了大力支持和幫助，在此表示誠(chéng)摯的感謝。
電廠鍋爐燃燒與煙氣凈化技術(shù)的理論和應(yīng)用正在迅速發(fā)展，限于作者的知識(shí)水平，書中不足之處在所難免，懇請(qǐng)讀者給予批評(píng)指正。

編著者
2024年5月

第一章煤粉燃燒基本理論001～027
第一節(jié)燃料煤的成分及特性001
一、煤的組成成分001
二、煤的主要特性004
三、發(fā)電廠用煤005
第二節(jié)煤燃燒基本理論007
一、煤粉的燃燒過(guò)程007
二、煤粉的著火與熄火008
三、煤粉充分穩(wěn)定燃燒的條件010
四、煤粉燃盡機(jī)理及影響條件011
第三節(jié)煤的燃燒方式與技術(shù)015
一、煤的層狀燃燒技術(shù)與裝置015
二、煤的沸騰燃燒技術(shù)與裝置019
三、煤的懸浮燃燒技術(shù)022
第四節(jié)鍋爐燃燒故障與事故022
一、一次風(fēng)管堵塞與給粉不均022
二、燃燒不穩(wěn)023
三、爐膛滅火024
四、爐膛爆燃025
五、燃燒器故障026

第二章清潔煤發(fā)電技術(shù)028～073
第一節(jié)超臨界與超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)028
一、超臨界與超超臨界的概念028
二、超臨界與超超臨界的機(jī)組技術(shù)性能031
三、超臨界、超超臨界鍋爐的主要特點(diǎn)034
四、現(xiàn)代超臨界、超超臨界鍋爐039
第二節(jié)循環(huán)流化床鍋爐040
一、循環(huán)流化床的工作原理040
二、高效循環(huán)流化床鍋爐046
三、大型循環(huán)流化床鍋爐的工程應(yīng)用056
第三節(jié)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)061
一、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)的工作過(guò)程061
二、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)的特點(diǎn)062
三、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)的主要設(shè)備063

第三章鍋爐混煤摻燒技術(shù)074～103
第一節(jié)電廠鍋爐混煤特性074
一、混煤的燃燒特性074
二、混煤的結(jié)渣特性076
三、混煤的可磨性077
第二節(jié)電廠鍋爐混煤燃燒理論079
一、混煤的熱解特性079
二、混煤的著火特性080
三、混煤的燃盡特性081
四、混煤的結(jié)渣特性082
第三節(jié)混煤摻燒方式及選擇083
一、鍋爐摻燒方式及技術(shù)特點(diǎn)083
二、電廠鍋爐混煤配比方案及模型085
第四節(jié)不同燃燒方式鍋爐的混煤摻燒方式優(yōu)化086
一、四角切圓燃燒方式鍋爐的混煤摻燒方式優(yōu)化086
二、W形火焰鍋爐的混煤摻燒方式對(duì)比研究091
三、對(duì)沖燃燒超臨界參數(shù)鍋爐的混煤摻燒技術(shù)研究096
第五節(jié)混煤摻燒煤種與方式選擇的基本原則100
一、摻燒煤種選擇的基本原則100
二、摻燒安全性分析102
三、摻燒方式選擇的基本原則102

第四章鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)104～136
第一節(jié)概述104
一、燃燒調(diào)整的目的和任務(wù)104
二、影響燃燒的因素和強(qiáng)化燃燒的措施105
三、負(fù)荷與煤質(zhì)變化時(shí)的燃燒調(diào)整原則108
第二節(jié)燃料量與風(fēng)量的調(diào)節(jié)110
一、燃料量的調(diào)節(jié)110
二、氧量控制與送風(fēng)量的調(diào)節(jié)111
三、爐膛負(fù)壓監(jiān)督與引風(fēng)量的調(diào)節(jié)113
第三節(jié)燃燒器的調(diào)節(jié)及運(yùn)行方式115
一、燃燒器的分類及特性115
二、切向燃燒直流燃燒器的燃燒調(diào)整120
三、對(duì)沖布置旋流燃燒器的燃燒調(diào)整126
第四節(jié)燃燒調(diào)整試驗(yàn)129
一、鍋爐負(fù)荷特性試驗(yàn)130
二、一次風(fēng)粉均勻性調(diào)整試驗(yàn)130
三、最佳過(guò)量空氣系數(shù)調(diào)整試驗(yàn)132
四、經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度調(diào)整試驗(yàn)132
五、風(fēng)量測(cè)量與標(biāo)定133
六、燃燒器負(fù)荷分配與投停方式試驗(yàn)134
七、動(dòng)力配煤試驗(yàn)134
八、?；囼?yàn)135

第五章燃煤電廠大氣污染物排放治理技術(shù)137～182
第一節(jié)燃煤電廠大氣污染物137
一、燃煤電廠主要大氣污染物137
二、燃煤電廠非常規(guī)污染物138
第二節(jié)煙塵治理技術(shù)140
一、除塵技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展歷程140
二、電除塵技術(shù)142
三、布袋除塵技術(shù)143
四、近零排放高效除塵技術(shù)146
第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)150
一、煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展歷程150
二、煙氣脫硫技術(shù)的分類及特點(diǎn)151
三、煙氣脫硫工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)及環(huán)境指標(biāo)151
四、典型的煙氣脫硫技術(shù)153
五、SO2近零排放關(guān)鍵技術(shù)161
第四節(jié)煙氣脫硝技術(shù)163
一、煙氣脫硝技術(shù)的發(fā)展歷程163
二、典型的煙氣脫硝技術(shù)163
三、寬負(fù)荷脫硝技術(shù)170
第五節(jié)煙氣中非常規(guī)污染物排放控制172
一、重金屬的排放控制172
二、汞的排放控制174
三、SO3的排放控制178
四、VOCs的排放控制181

參考文獻(xiàn)183