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鉛富氧閃速熔煉新技術及裝置，攻克了低品位鉛礦、鉛二次 資源、卡林金礦和復雜含金物料等的經濟利用關鍵技術與裝備難題及工程實踐 問題，形成了經濟、高效、清潔、短流程直接煉鉛新工藝，并建成了年產 10 萬噸粗鉛規模的示范工程。鉛總回收率 98.5%、硫利用率大于 98%，伴生金銀回收率 99.5%、銅回收率 85%、鋅回收率大于 90%。主要創新點為：①發明了鉛富氧閃速熔煉新技術，改變了鉛的生成途徑，增強了工藝對 物料的適應性，入爐料含鉛由底吹熔煉的 48%降至 25%甚至更低，實現了低品 位鉛礦、鉛二次資源的經濟利用，解決了鉛冶煉過程能耗高、污染重等問題； ②發明研制了鉛富氧閃速熔煉成套裝備，優化了反應塔的溫度場、氧勢場、顆 粒場以及熔池的氣流場，生產操作更加穩定；③創新了鉛富氧閃速熔煉的成套 操作技術，形成了清潔、高效、短流程、伴生金屬回收率高的直接煉鉛新工藝； ④發明了難處理卡林金礦和硫化金精礦混合熔煉的金高效捕集新技術，實現了 伴生金、銀、鉛、鋅、硫的同步高效回收。相關研究成果以 20 余篇論文形式在 國際會議及學術期刊上宣講和發表，被收入邱定蕃院士主編的《有色冶金與環 境保護》專著中。

本發明公開了一種富氧燃燒系統，包括燃燒凈化裝置和循環煙氣冷卻裝置，燃燒凈化裝置包括鍋爐本體、空氣預熱器、電除塵系統、引風機、第一調節閥、第二調節閥、第三調節閥、脫硫系統和煙囪；循環煙氣冷卻裝置包括第四調節閥、一級換熱器、羅茨風機、二級換熱器和第五調節閥，第五調節閥通過出口管道與冷卻風母管連接，冷卻風母管與所述看火探頭連接，冷卻風母管通過冷卻風支管與所述火檢探頭連接；冷卻風母管通過冷卻風管道連接有冷卻風機。本發明可滿足火焰檢測、火焰電視的冷卻風要求，在保證相關設備的安全運行的前提下，能在富氧燃燒工況下維持煙氣中 CO2 濃度，利于后續的捕獲、封存與利用。

"該成果獲2018年度高等學?？茖W研究優秀成果獎（科學技術）自然科學類二等獎。1、單顆粒流化床富氧燃燒實驗，揭示了氣氛對脫揮發分、揮發分燃燒、焦炭燃燒的影響機理。2、循環流化床O2/CO2 燃燒小試研究，揭示了CO2/H2O氣氛對燃燒效率及S/N、重金屬、PM2.5和痕量元素等污染物析出排放的影響規律。3、50kWt氧/溫煙氣循環中試試驗，驗證了系統經濟性和安全性、實現了多種污染物的協同控制。4、面向高氧濃度的新型2.5MWt IBHX-CFB中試研究，驗證新型分區受熱面布置方式，解決高氧濃度實質瓶頸 。5、 2.0MWt面向零排放的循環流化床富氧燃燒中試研究。6、第二代循環流化床富氧燃燒—增壓富氧燃燒，更高經濟性。 "

本發明公開了一種水煤漿無焰富氧燃燒系統，所述系統包括：爐膛、高速霧化燃燒器、供漿系統、供氧系統、煙氣循環系統以及煙氣排放回收系統。高速霧化燃燒器包括一次風噴嘴、二次風噴嘴、水煤漿霧化噴嘴；供漿系統包括儲漿罐、輸漿泵、攪拌過濾器、供漿泵；供氧系統包括氧氣罐、氣體加熱器、氣體增壓泵；煙氣循環系統包括煙氣換熱器、除塵器、循環風機、冷凝器；煙氣排放回收系統包括 CO2壓縮儲存裝置和煙囪。本發明提供的一種水煤漿無焰富氧燃燒技術，將氧氣進行增壓升溫，與循環煙氣混合射入爐內形成容積燃燒，并使水煤漿通過煙氣換熱器換熱，提高其初始溫度，降低著火熱，可用于解決目前水煤漿鍋爐燃燒效率較低、NOx 排放高、CO2 捕集成本高等問題。

項目簡介 在鋼鐵企業中，煉鐵高爐會產生大量的低熱值副產燃氣——高爐煤氣，同時又在燒 結、軋鋼、煉鋼、熱處理等過程中需要消耗大量的燃氣資源，本來應該形成互補的關系。 但是，高爐煤氣的熱值很低，燃燒溫度不夠，難于適應生產的需要，結果形成高爐煤氣 的放散和低級應用。本技術利用鋼鐵企業的氧氣資源，采取富氧助燃措施，提高高爐煤 氣的實際燃燒溫度，使低熱值的高爐煤氣資源能夠在溫度要求較高的場合得到有效應用， 并且保證使用設備的安全運行。該技術可以明顯地減少企業的燃氣費用支出、減輕高爐 煤氣的放散

一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 化石燃料燃燒產生的CO2是溫室氣體的主要來源。開發具有CO2捕集功能的新型化石燃料燃燒技術是實現“2030碳達峰、2060碳中和”愿景目標的關鍵。富氧燃燒技術采用大規?？辗窒到y所產生的氧氣(純度>95%)代替助燃空氣，同時采用煙氣再循環調節爐膛內的介質溫度和傳熱特性，可實現煙氣中CO2高濃度富集，便于CO2的分離與捕集。該技術可以降低煙氣CO2排放(約90%)，同時易于實現NOx、SOx等污染物的協同控制。在國家重點研發計劃的資助下，華中科技大學牽頭十余家著名大學、研究所和企業圍繞富氧燃燒CO2捕集技術開展合作研究，系統掌握了富氧燃燒碳捕集技術的著火/燃燒、輻射傳遞等基礎理論，揭示了新型燃燒技術的原理和規律；突破了富氧燃燒專用鍋爐、燃燒器、氧注入器、煙氣冷凝器、低能耗三塔空分系統等一批新型關鍵技術和裝備的設計原理及其放大設計規則，發明了“空氣燃燒-富氧燃燒”兼容設計成套裝備并完成了技術放大驗證，為低成本規?；疌O2捕集技術的工業化應用奠定了基礎。

本發明公開了一種煤粉低 NOx 富氧燃燒裝置，包括爐膛、氧氣罐、氧化劑噴嘴、中心噴嘴、蒸氣噴嘴和蒸氣發生器，中心噴嘴安裝在爐膛的一側；一次風管道的側壁通過一次蒸氣進氣管道與蒸氣發生器的出口連接；氧化劑噴嘴安裝在爐膛上與中心噴嘴相同的一側；氧化劑噴嘴的出口伸入爐膛內，其進口連接二次風管道，二次風管道通過二次蒸氣進氣管道與所述的一次蒸氣進氣管道連接，二次風管道的側壁通過氧氣進氣管與氧氣罐連接；蒸氣噴嘴安裝在爐膛上與中心噴

本成果提出了一種富氧燃燒高效低成本運行關鍵技術與其對應示范裝置。著眼于發展經濟、安全和可靠的富氧燃燒技術需求，本成果重點圍繞兩個關鍵科學技術問題： (1)基于氧/燃料雙向分級的富氧燃燒火焰組織、傳熱調控與污染抑制原理； (2)基于靜/動態仿真的富氧燃燒系統集成優化和控制技術，組織共性技術研發和工程示范。 本成果建立了常壓與加壓富氧燃燒條件下的分級燃燒、傳熱和污染物控制理論，開發了常壓富氧燃燒的分級燃燒系統，研制了加壓富氧燃燒的燃燒、換熱及返料等關鍵裝備，突破了酸性氣體共壓縮純化等共性關鍵技術，掌握了常壓富氧燃燒的系統集成、優化與控制方法，并提升富氧燃燒大型化設計能力。 其中，運用富氧壓縮S/N/Hg一體化脫除技術，SO?/NOx/Hg脫除率分別達到99%，93%和98%；35MWth富氧燃燒工業示范連續運行168h，鍋爐燃燒效率90.68%，煙氣中CO?濃度71-82%，NOx濃度（等效空氣燃燒）110mg/Nm³。相比空氣工況，富氧工況下脫汞效率（以ESP前為基準）和ESP除塵效率進一步提升。 圖1 應城35MWth富氧燃燒工業示范裝置平面圖 圖2 應城35MWth富氧燃燒工業示范系統及現場實時運行 【技術優勢】 與現有的其它碳捕集技術，包括燃燒前、燃燒后碳捕集技術，富氧燃燒碳捕集技術的改造成本更低，系統效率更高、生成成本更低、投資與碳減排成本更低。

本發明公開了一種富氧燃燒鍋爐熱力性能獲取方法，包括步驟：燃料的燃燒計算、煙氣和送風模擬、熱平衡計算、爐膛熱力計算和對流受熱面熱力計算，其中爐膛熱力計算中的計算火焰黑度和爐膛黑度步驟，以及對流受熱面熱力計算中計算煙氣黑度并確定煙氣側輻射放熱系數步驟，其采用的三原子氣體輻射減弱系數 ky 按照<imgfile=""DDA0000508403760000011.GIF"" wi=""356"" he=""108"" /> 計

【研究背景】 我國以煤為主的能源稟賦決定了煤電將會在未來一段時間內充當托底角色，燃煤發電過程中產生的CO?作為主要碳排放源，成為了“2030碳達峰、2060碳中和”愿景目標的現實約束。開發具有大規模CO?捕集功能的新型低碳燃燒技術是實現“雙碳”目標的關鍵。其中，富氧燃燒技術采用空分系統所產生的氧氣(純度>95%)代替助燃空氣，同時采用煙氣再循環調節爐膛內的介質溫度和傳熱特性，實現煙氣中CO?高濃度富集，便于CO?的分離與捕集，是最具發展前景的規?；疾都夹g。 【成果介紹】 本成果提出了一種富氧燃燒高效低成本運行關鍵技術與其對應示范裝置。著眼于發展經濟、安全和可靠的富氧燃燒技術需求，本成果重點圍繞兩個關鍵科學技術問題： (1)基于氧/燃料雙向分級的富氧燃燒火焰組織、傳熱調控與污染抑制原理； (2)基于靜/動態仿真的富氧燃燒系統集成優化和控制技術，組織共性技術研發和工程示范。 本成果建立了常壓與加壓富氧燃燒條件下的分級燃燒、傳熱和污染物控制理論，開發了常壓富氧燃燒的分級燃燒系統，研制了加壓富氧燃燒的燃燒、換熱及返料等關鍵裝備，突破了酸性氣體共壓縮純化等共性關鍵技術，掌握了常壓富氧燃燒的系統集成、優化與控制方法，并提升富氧燃燒大型化設計能力。 其中，運用富氧壓縮S/N/Hg一體化脫除技術，SO?/NOx/Hg脫除率分別達到99%，93%和98%；35MWth富氧燃燒工業示范連續運行168h，鍋爐燃燒效率90.68%，煙氣中CO?濃度71-82%，NOx濃度（等效空氣燃燒）110mg/Nm³。相比空氣工況，富氧工況下脫汞效率（以ESP前為基準）和ESP除塵效率進一步提升。 圖2 應城35MWth富氧燃燒工業示范系統及現場實時運行 【技術優勢】 與現有的其它碳捕集技術，包括燃燒前、燃燒后碳捕集技術，富氧燃燒碳捕集技術的改造成本更低，系統效率更高、生成成本更低、投資與碳減排成本更低。 【技術指標】 【資質榮譽】 獲日內瓦國際發明展金獎(2017)、國際自動化學會電力工業設施獎(2017)、湖北省技術發明一等獎(2018)。