燃煤鍋爐改燒水煤漿的應用

山東化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2010年第39卷燃煤鍋爐改燒水煤漿的應用許勝軍,張生安,劉玉國,王春梅,李岐峰(山東?？苹ぜ瘓F有限公司,山東東營(yíng)27105)摘要:燃煤工業(yè)鍋爐的熱效率低操作難度大,且產(chǎn)生的煤渣粉塵污染環(huán)境煤的儲存占用很大的場(chǎng)地。燃煤鍋爐改燒水煤漿操作簡(jiǎn)單,運行時(shí)間長(cháng)提高了煤的利用率和燃燒效率同時(shí)解決煤渣和粉塵對環(huán)境的影響鍋爐改動(dòng)量非常小易于實(shí)施關(guān)鍵詞:流化床;水煤漿;改造;燃燒效率;節能;環(huán)保中圖分類(lèi)號:TK224.1·1文獻標識碼:B文章編號:1008-021X(2010)03-0038-03application of Coal Water Mixture as Fuel for Coal-burning boilerXU Sheng-jun, ZHANG Sheng-an, L/U Yu-guo, WANG Chun-mei, L Qi-fengShandong Hi-tech Chemical Group Co, Ltd, Dongying 257105, China)Abstract: There were lots of disadvantages of coal-burning boiler with low combustion efficiency, moredifficulty in operation and environmental pollution due to coal cinder and dust during bucoal storage need large-area field. Coal water mixture as fuel for coal- buming boiler possessed moreadvantages with easily operation, long run time and high combustion efficiency and eliminates effect ofcoal cinder and dust to environment. The modification of coal -buming boiler to meet the need of coalwater mixture buming was small and easily implementationKey words: fluizied-bed; coal water mixture; modification; combustion efficiency; energy conservation;envIronotection1前言水煤漿通過(guò)安裝在爐膛上方的?；o料裝置?；癁樵S多工業(yè)鍋爐為燃煤流化床蒸汽鍋爐需要配較大的液滴后投入到爐膛并在其重力作用下落入爐有很大的儲煤場(chǎng),有很多運煤工,工作強度大,操作膛下部,在爐膛下部充填了大量處于流化狀態(tài)的熾難度大,需要停爐清焦檢修煤的燃燒效率和利用率熱床料,其溫度在850~950℃左右。滴在下部熾熱較低。煤的儲存對環(huán)境有污染,鍋爐燃燒產(chǎn)生的煤流化床料的水煤漿在加熱下迅速完成預熱、水分蒸渣和粉塵對環(huán)境也有污染,且很難治理。為此如何發(fā)、揮發(fā)分析出及著(zhù)火過(guò)程并開(kāi)始焦炭的燃燒過(guò)程提高煤的利用率提高鍋爐效率降低成本,減少鍋在爐膛中尚未完全燃燒的水煤漿團以及由其解體形爐對環(huán)境的污染成為燃煤鍋爐必須要解決的問(wèn)成的細顆粒與惰性床料一起被熱煙氣帶出爐膛,其題口-。通過(guò)對15th燃煤流化床蒸汽鍋爐改燒水中較大的顆粒被設置在爐膛出口的臥式多旋渦分離煤漿的應用解決了上述問(wèn)題,而且改造后的鍋爐運器分離捕捉后,返回爐膛下部密相區繼續進(jìn)行流化行非常穩定,改造非常成功。燃燒煙氣則進(jìn)入對流換熱段換熱并除塵后排出。2改造及應用分離器的存在既減少了床料的損失,又實(shí)現了水煤2.】水煤漿的燃燒機理漿顆粒團的循環(huán)燃燒,同時(shí)分離器內氣流的擾動(dòng)還水煤漿是國際上在上世紀七十年代發(fā)展起來(lái)的有助于可燃氣體與氧氣的進(jìn)一步混合和燃燼,因此種新型煤基液體燃料,由65%~70%的煤粉、該種燃燒具有較髙的燃燒效率。30%~35%的水和1%~2%的化學(xué)添加劑通過(guò)物2.2燃煤鍋爐的改動(dòng)理加工制成。水煤漿可以像燃料油一樣易于裝卸、在15t/h煤爐前進(jìn)煤口處東側開(kāi)孔新安裝一根儲存和管道輸送,并且價(jià)格低廉、燃燒效率高、燃燒φ159×6mm管道作為水煤漿?；鬟M(jìn)人爐膛的通污染小。水煤漿流化-懸浮燃燒的工作原理為:將道,水煤漿?；鞯男吞?QXLH-20-Ⅱ型;工作收稿日期:2009-12-26第3期許勝軍,等:燃煤鍋爐改燒水煤漿的應用壓力:0.06~1.2MPa;額定出力:1.5m3/h;口介(例如100mm)下,調節鼓風(fēng)機頻率由最小至最大質(zhì)密度:1200-1400kg/m3;?；睆綖?~10mm;每一個(gè)開(kāi)度下要記錄如下數據:?；L(fēng)壓:5000-8000Pa。a.皮托管及傾斜微壓計的動(dòng)壓指示值;安裝爐前供漿管線(xiàn),由供漿罐將水煤漿用φs7b.總風(fēng)道風(fēng)壓表指示。3mm管線(xiàn)引至15h鍋爐爐前?；魈幜；魅缓笾饾u加厚料層每一次加厚要記錄靜止料用風(fēng)從回料道風(fēng)箱處引中159×6m風(fēng)管線(xiàn)至?；瘜拥暮穸戎貜蜕鲜鲈囼灢⒁灰挥涗浿黠L(fēng)出口處。吹掃凈化風(fēng)由凈化風(fēng)總管接管線(xiàn)φ45按上述方法分別作出100,200,300,400,500,2.5mm管線(xiàn)至15h鍋爐?；鞔祾咛?。圖1為600m等不同料層高度下的阻力曲線(xiàn)。燃煤鍋爐改水煤漿后系統流程圖23.2熱態(tài)啟動(dòng)釆用固定狀態(tài)到流化狀態(tài)的點(diǎn)火。從固定狀態(tài)過(guò)渡到沸騰狀態(tài)的點(diǎn)火方式。在沸騰床上鋪一層底料,對底料加熱,使底料升溫。然后用小風(fēng)量吹動(dòng)底料,造成微微跳動(dòng)狀態(tài);并投入引火煙煤屑,利用沸騰料層將煙煤點(diǎn)燃。借煙煤燃燒,繼續對底料進(jìn)行1-儲漿罐,2-供漿泵3-?；?-燃煤流化床鍋爐加熱。最后達到正常運行時(shí)的最低溫度(800℃)就5鼓風(fēng)機6-除塵器,7-引風(fēng)機8-煙囪可以開(kāi)動(dòng)供漿泵進(jìn)行供漿燃燒。圖1燃煤鍋爐改造后系統流程圖這種點(diǎn)火方式是底料先在固定靜止狀態(tài)下加2.3點(diǎn)爐熱,當溫度升高到約400℃時(shí),開(kāi)始逐漸送風(fēng),并在2.3.1冷態(tài)試驗這個(gè)過(guò)程中繼續用煙煤屑進(jìn)行加熱,直到供漿泵送1)向床上鋪底料(石英砂),按比例為:0-入的水煤漿能著(zhù)火燃燒為止。這種點(diǎn)火方式升溫的lmm5%、1-2mm15%、2-3mm70%、3-4mm方式關(guān)鍵在于快。10%(以后在運行中補加規格為2~3mm或3~用固體加熱底料進(jìn)行點(diǎn)火,方法比較簡(jiǎn)單,不需4mm)加砂。要專(zhuān)門(mén)的點(diǎn)火設備,目前應用的比較普遍,這里簡(jiǎn)單2)觀(guān)察底料應清潔、無(wú)雜物。底料的厚度最初地介紹一下木炭點(diǎn)火。不宜太厚,可以從150mm開(kāi)始,逐漸加厚(具體厚度1)點(diǎn)火準備由設計技術(shù)人員落實(shí))。事先準備一定量的木炭,尺寸不宜過(guò)大,規格力3)啟動(dòng)送風(fēng)機慢慢將送風(fēng)機頻率加大,以小求均勻。否則不容易燒透變成木炭,如果尺寸過(guò)大,風(fēng)量使料層發(fā)生波動(dòng)。觀(guān)察床上底料向冷渣管的運部分木炭就會(huì )燒化成灰。一般粗細在100mm以下動(dòng)情況。冷吹l0min后,觀(guān)察床上如有趕堆之處,則長(cháng)短在500-700m以下為宜,還可準備少量油棉該處的風(fēng)帽必有堵塞處,人可進(jìn)去檢查處理。如果絲之類(lèi)的引火物適量的引火煤屑(先進(jìn)行篩選粒各處都很一致則說(shuō)明布風(fēng)基本均勻在開(kāi)小風(fēng)微微徑和正常運行用煤相仿)及適量防止高溫結焦的冷沸騰時(shí),如發(fā)現有的地方不動(dòng),則可記錄下來(lái)進(jìn)行渣。檢查處理。(1)在爐床上鋪上一層約300-400mm的底料4)然后逐漸開(kāi)大鼓風(fēng),用爐鉤探測(亦可進(jìn)去(石英砂)。用手摸索)如無(wú)死角處即可以,然后開(kāi)至全流化狀(2)進(jìn)行布風(fēng)均勻性檢查,再把木炭架放到底態(tài),用爐鉤或手試其流化強度,目測冷態(tài)的流化高料層上。度,冷態(tài)流化高度一般為靜止料層厚度的兩倍左右。(3)準備一定量的冷渣,并加適量的水。流化強度用爐鉤探測時(shí),應感到爐鉤微微顫動(dòng)。突2)點(diǎn)火預熱然停風(fēng),料層上面應呈水平狀態(tài)。以上情況則說(shuō)明在確認鍋爐受壓元件及人孔、手孔、閥門(mén)填料、布風(fēng)均勻,便可以進(jìn)行冷態(tài)試驗。爐墻、爐門(mén)灰門(mén)等處于完好狀態(tài)后,開(kāi)啟煙道擋板5)冷態(tài)試驗或微開(kāi)引風(fēng)機,使爐內保持負壓,用引火物將木炭點(diǎn)試驗時(shí)用風(fēng)箱上的風(fēng)壓表的讀數代表料層及布燃直到木炭燒成一層赤紅木炭。風(fēng)裝置總的阻力,用皮托管及傾斜微壓計來(lái)測定風(fēng)3)啟動(dòng)操作道內的風(fēng)速,以計算其風(fēng)量。在某一靜止料層厚度(1)首先將各煙、風(fēng)道擋板關(guān)嚴,并使各汽水系山東化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2010年第39卷統的閥門(mén)、電氣、儀表的旋鈕放在啟動(dòng)位置。然后啟超過(guò)運行的最低風(fēng)量時(shí),可暫時(shí)不增加送風(fēng)量,而以動(dòng)引風(fēng)機,使爐膛內略成負壓,再啟動(dòng)鼓風(fēng)機撒入的煙煤量來(lái)控制爐溫長(cháng)勢的快慢。(2)將送風(fēng)閥門(mén)稍微打開(kāi),使底料上面的炭火(6)料層溫度增長(cháng)的過(guò)程可分為兩個(gè)階段微微跳動(dòng)起來(lái)。應特別注意保護這層炭火,勿使底600~700℃前應使溫度升得較快速,送風(fēng)量較快地料一下子把這層炭火淹沒(méi)住,否則炭火就會(huì )被底料超過(guò)最低風(fēng)量”,以免"低溫結焦";600-700℃以迅速冷卻而變黑。開(kāi)始向爐內送風(fēng)時(shí),爐膛出現一后應使料層溫度平穩緩慢地上升,以免造成高溫結片黑煙好像要滅火的樣子,可是幾秒鐘內就會(huì )出現焦。60070℃以前為使料層溫度較快上升,可能棗紅色。這時(shí)開(kāi)始用人工往炭火層上撒引火煙煤撒入較多的煙煤在溫度較低時(shí)不會(huì )全部被燒掉在屑,煙煤就會(huì )立即著(zhù)火,底料溫度就會(huì )顯著(zhù)地升高。料層中含煤較多。待溫度升高后,燃燒條件好,以前(3)連續地向跳動(dòng)的炭火層上撒煙煤隨著(zhù)底未燒完的煤就會(huì )激烈地燃燒料層溫度就會(huì )猛漲,造料溫度上升,階段性地逐漸增加風(fēng)量(這時(shí)要特別成高溫結焦。因此,通常在600~700℃,就要控制注意,送風(fēng)量過(guò)大就易滅火,送風(fēng)量過(guò)小則易結爐溫。若溫度上升太快可暫停撒煙煤屑,以減慢爐焦)。投入的煙煤量不應一次過(guò)多,而應少量、勤給溫的上升速率。停撒煙煤后,若鍋爐溫仍上升很快,的方式撒入(投入過(guò)多煙煤就容易結焦)。應及時(shí)撒人冷渣降溫。(4)使底料溫度逐漸上升到600~700℃。此(7)700以后可繼續撒人少量的煙煤屑,使料時(shí),主要以眼睛觀(guān)察火色為主不能單純地靠?jì)x表讀層溫度平穩地上升,達到800℃時(shí),即可關(guān)閉爐門(mén),數,因為有的溫度計裝設的位置較高,啟動(dòng)時(shí)底料層開(kāi)動(dòng)供漿泵送入正常運行水煤漿。把風(fēng)量加大到正接觸不到溫度計,測不到底料的真實(shí)溫度。有的溫常沸騰高度再用供漿泵的頻率來(lái)控制供漿量以控度計裝設的位置較低,插在底料層中,但底料層的溫制燃燒溫度,直到進(jìn)入正常運行溫度,點(diǎn)爐完成鍋爐度總是先在局部地區升高,逐漸地擴大范圍。所以調整至正常運行。某一點(diǎn)的溫度也不能反映底料層的情況,此時(shí)溫度2.4運行計的讀數只反映溫度升降的趨勢。所以在這個(gè)階段2.4.1操作情況應經(jīng)常用眼睛來(lái)觀(guān)察。一般來(lái)說(shuō),500℃以下的底料燃煤鍋爐改燒水煤漿后運行穩定,操作簡(jiǎn)單,降層還沒(méi)有紅光,600~00℃呈暗紅色,通常來(lái)說(shuō),底低工人勞動(dòng)強度,每班減少兩名運煤工。水煤漿燃料總是局部地區先紅起來(lái)再逐漸擴大范圍并越來(lái)燒效率達到96%以上,負荷調節方便靈活。越明亮,如發(fā)現"放花"或"流星"時(shí),這就是局部結2.4.2煙塵與SO2的排放焦的象征,應及時(shí)用鉤子把焦塊鉤出來(lái)煙塵與SO2的排放數據見(jiàn)表1(5)送風(fēng)量隨著(zhù)溫度的升高而增加,當送風(fēng)量表1燃煤改燒水煤漿后煙塵與SO2的排放數據間9月15日9月16日9月18日9月19日9月20日9月21日9月2日9月23日141.7158.0162.3160.6155.8149.7155.1729.8684.7667.7煙塵與SO2排放數據來(lái)自煙塵在線(xiàn)檢測儀。標燃煤改燒水煤漿后,鍋爐的煙塵與SO2排放達參考文獻到國家標準不產(chǎn)生爐渣水煤漿燃燒后的煤灰,在[1]馬玉峰,姜秀民萬(wàn)啟科,等水煤漿流化-懸浮燃燒技除塵器下灰的過(guò)程中噴灑少量的水,直接卸到料車(chē)術(shù)在勝利油田的應用[]熱能動(dòng)力工程,2006,21(6)內外運,徹底改變了原來(lái)鍋爐房灰塵到處飄揚的環(huán)544-647,60境[2]姜秀民,馬玉峰,崔志剛,等水煤漿流化懸浮高效潔凈3結論燃燒技術(shù)研究與應用[J]化學(xué)工程,2006,31(1):6燃煤鍋爐改燒水煤漿運行非常成功并且改造[3]馬玉峰李建強萬(wàn)啟科,等.水煤漿燃燒技術(shù)及其發(fā)展過(guò)程對鍋爐本體的改造非常少,易于實(shí)施。改造后[J].潔凈煤技術(shù),2003,9(3):13-17,30的鍋爐運行非常穩定,不但操作簡(jiǎn)單,負荷調整快捷靈活而且降低了工人的勞動(dòng)強度減少了人工。改(本文文獻格式許勝軍,張生安,劉玉國,等燃煤造后的鍋爐取消了儲煤場(chǎng)改善了鍋爐房的環(huán)境,且鍋爐改燒水煤漿的應用[J].山東化工,2010,39煙塵與SO2排放都達到國家標準,實(shí)現環(huán)保減排目(3):38-40.)