動(dòng)力煤分級配煤技術(shù)

第23卷第3期動(dòng)力工程Vol. 23 Nr.32003年6月POWER ENGINEERINGJun. 2003文章編號: 1000-6761 (2003)03 -2397-03動(dòng)力煤分級配煤技術(shù).楊國華(寧波大學(xué),寧波315211)摘要:針對不同燃煤設備對燃料煤粒度組成的要求和現有動(dòng)力配煤的缺陷,提出了動(dòng)力煤分級配煤技術(shù)。介紹了該技術(shù)的工藝原理、工藝流程及其關(guān)鍵技術(shù)。動(dòng)力煤分級配煤可生產(chǎn)出粉煤和粒煤兩種配煤產(chǎn)品。試驗表明:層燃爐燃用粒謀燃料可節煤10%以上,煙塵排放減少60%以上。圍2表]拳5關(guān)鍵詞:動(dòng)力煤;配煤;分級;減少煙塵排放;節能中圖分類(lèi)號:TK 323文獻標識碼:A需要對鍋爐作較大改造或研制專(zhuān)用型煤鍋爐。0前言我國的層燃爐(工業(yè)鍋爐+窯爐)量大面廣、目前,動(dòng)力配煤的質(zhì)量指標主要是熱值、揮發(fā)耗煤量約占燃煤總量的1/3以上。這些小型鍋爐份硫份、灰熔融性、水份和焦渣特征,對燃料煤的不僅熱效率低,也是我國大氣主要污染源之:。因粒度組成控制不嚴,有的只要求燃料煤粒度上限此,如何優(yōu)化層燃爐的燃料粒度組成,并將其與現≤25mm(或≤40mm或≤50mm),對燃料煤粒度有動(dòng)力配煤技術(shù)結合,開(kāi)發(fā)新的配煤技術(shù),使配制下限基本.上沒(méi)有控制,有的也只是規定0~30mm出來(lái)的燃料煤的煤質(zhì)包括粒度組成在內全方位達含量≤30%,而在實(shí)際生產(chǎn)中沒(méi)有有效控制.實(shí)際到最佳,對于提高層燃鍋爐效率、減少大氣污染具上，燃料煤粒度組成對燃料燃燒狀況有很大影響。有重要意義。這是本文研究動(dòng)力煤分級配煤技術(shù)粉燃爐和循環(huán)流化床鍋爐由于配備了專(zhuān)用燃料加的出發(fā)點(diǎn)。工設備,對燃料煤原始粒度組成要求不高,但層燃1動(dòng)力煤分 級配煤原理及工藝流程爐一般不配備專(zhuān)用燃料煤加工設備,因而對燃料煤的粒度組成要求較高,一般要求最大粒徑小于動(dòng)力煤分級配煤原理是首先將各原料煤按粒30 ~ 40mm,0~ 6mm顆粒含量不超過(guò)50%~度分級,分成粉煤和粒煤,然后根據配煤理論:21,60%,實(shí)際上這一小粒級粉煤含量越小越好,特別將各粉煤按比例混合配制成粉煤配煤燃料,各粒是小于1mm ~ 2mm粉煤最好是沒(méi)有。因為這些煤配制成粒煤配煤燃料。粉煤配煤燃料供給粉煤粉煤將使漏煤碳損失和飛灰碳損失增加，使火床鍋爐或循環(huán)流化床鍋爐;粒煤配煤燃料供給層燃布風(fēng)均勻性變差，導致灰渣含碳量以及煙氣中鍋爐或層燃窯爐。這樣,一-方面可臧少粉煤鍋爐或CO含量增加,同時(shí)還會(huì )使煙塵排放量增加。鍋爐循環(huán)流化床鍋爐的燃料制備費用,更重要的是層型煤的產(chǎn)生和發(fā)展正是為了減少燃料煤的粉煤含燃爐燃用粒煤可大大改普燃燒狀況,提高效率,減量,以適應層燃爐對燃料粒度的要求。但從研究開(kāi)少污染。發(fā)到小范圍的工業(yè)應用,近20年來(lái)鍋爐型煤始終動(dòng)力配煤的工藝流程如圖1所示。未能得到大面積的推廣應用,原因主要有2個(gè)方動(dòng)力煤分級配煤工藝流程與現有動(dòng)力配煤T面:一是原煤全部粉碎至3mm以下,加上粘結劑藝流程"]的區別在于:增加了對各原料煤的分級成型，加工成本高,缺乏市場(chǎng)競爭力;二是型煤粒并采取粉煤與粒煤分別配煤，雖然流程復雜了一度單一、表面光潔,著(zhù)火性和燃盡性都較散煤差，些,但獲得了粒煤配煤成品和粉煤配煤成品2種產(chǎn)品。與單純配煤或單純型煤或配煤+型煤方案收稿日期2001-12-27作者筒介:楊國華(1961-).男，博士,教授。主要從事燃料加相比，動(dòng)力煤分級配煤方案在投資.生產(chǎn)成本、節工、燃料燃燒與污染控制方面的研究。中國煤化工很大優(yōu)越性。MHCNMHG●2398●動(dòng)力]程第23器孔越小，篩孔堵塞越嚴重。為了從根本上解決篩孔原煤分品種收卸驗收貯郁堵塞問(wèn)題,作者研究發(fā)明了無(wú)篩網(wǎng)煤炭分級技術(shù)工篩上物優(yōu)質(zhì)塊煤外創(chuàng )分品種取料錦分.潮濕煤炭振動(dòng)流化床氣力分級技術(shù)(發(fā)明專(zhuān)劣質(zhì)塊煤破碎利ZL.93 1 11761.5)。 如圖2所示.振動(dòng)流化床氣篩F物力分級機組由振動(dòng)流化床(VFB)分級器、細粒分分品種分級離器、旋風(fēng)除塵器、循環(huán)風(fēng)機、布袋除塵器、引風(fēng)機及管道等組成。其工作原理是:煤炭連續地加入振動(dòng)流化床分級器,在振動(dòng)力和氣力作用下,顆粒上粒煤貯存|粒煤貯存下翻騰,碰撞劇烈,使粘結在一起的煤團快速分化驗檢測散,粘于塊煤表面的粉煤快速脫落,粉煤與粒煤充分分離,其中細顆粒隨氣流帶出并由細粒分離器優(yōu)化配方I|計量給料←1優(yōu)化配方和除塵器收集成為相當于篩分機的篩下產(chǎn)物;粗顆粒從分級器的人料端沿振動(dòng)的布風(fēng)板快速地移在線(xiàn)檢測|混合| 混合| 在線(xiàn)檢測向出料端排出，成為相當于篩分機的篩上產(chǎn)物。振動(dòng)流化床氣力分級與機械篩分的最大區別是:粉煤不是透過(guò)篩孔從原煤中分離出來(lái),而是通粒煤配煤成晶粉堞配煤成品過(guò)上升氣流的夾帶分離出來(lái),調節氣流速度即可圖1動(dòng)力煤分級民煤丁藝巍程調節分級粒度,比篩分機通過(guò)改變篩孔尺寸調節在實(shí)際生產(chǎn)中,根據配煤場(chǎng)地特點(diǎn)、配煤生產(chǎn)篩分粒度更簡(jiǎn)便靈活。線(xiàn)的規模大小、機械化程度的高低、資金投入的多少等情況,生產(chǎn)工藝流程可以有所不同。粉煤配煤生產(chǎn)線(xiàn)與粒煤配煤生產(chǎn)線(xiàn)可以是同一條生產(chǎn)線(xiàn)，粉煤與粒煤交替配煤,也可以設2條生產(chǎn)線(xiàn),粉煤配煤與粒煤配煤并行作業(yè)。粗粒煤細粒煤在分級配煤流程中,各原料煤的分級粒度是煤粉一個(gè)重要參數。從改善層燃爐的燃燒角度看，粒煤的粒度下限可以是2mm、3mm、4mm.5mm或圈2振動(dòng)流化床氣力 分級原理6mm等,對層狀燃燒效果不會(huì )有很大差別，因為1 -VFB分級器2- 細粒分離器3-旋風(fēng)除塵器 4← 除引起層狀燃燒種種問(wèn)題的主要是燃料煤中小于塵錯5一引風(fēng)機6 =循環(huán)風(fēng)機7一紿料機8 緩沖倉2mm的粉煤,換句話(huà)說(shuō),只要除去燃料煤中小于此外,由于沒(méi)有篩網(wǎng)，無(wú)論煤炭水分有多大，2mm的粉煤,就能改善層狀燃燒,獲得節能與環(huán).都不會(huì )對分級設備造成諸如篩孔堵塞等問(wèn)題,從保效果。因此，從燃燒角度出發(fā)，各燃料煤的分級而使它能夠實(shí)現篩分機所做不到的小于6mm分粒度最小為2mm,具體可根據配煤場(chǎng)用戶(hù)對粉煤級.如3mm分級、0.5mm分級、甚至0.125mm分需求量與對粒煤需求量的比例來(lái)確定,即由市場(chǎng)級。對于3mm分級,煤炭外在水分小于9.5%時(shí).確定。當粉煤需求量大時(shí)，分級粒度可大- -些,反分級效率高達80%~90%4。-條處理能力為之則小一些,而且根據各原料煤各粒級的煤質(zhì)特100t/h的生產(chǎn)系統近2年來(lái)的運行實(shí)踐證明:該性.各原料煤的分級粒度也可有所不同。技術(shù)已具備推廠(chǎng)應用條件。2煤炭細粒分 級技術(shù)3分級配煤技術(shù)經(jīng)濟效果分析在分級配煤流程中,用篩分機對原料煤進(jìn)行動(dòng)力煤分級配煤與常規動(dòng)力配煤相比,增加細粒分級是很困難的。因為目前煤用篩分機的最了各原料煤的分級.從支出看,約需增加分級電耗小分級粒度為6mm,且不能精確篩分,只能概率.噸煤1度;從收益看.獲得粒煤和粉煤2個(gè)粒級產(chǎn)篩分，在生產(chǎn)中還常常出現篩孔堵塞等問(wèn)題，而小品 。對于粉煤產(chǎn)品用戶(hù),可省去從原煤粉碎至與粉于6mm分級在生產(chǎn)中尚為空白,主要原因是篩煤產(chǎn)品同中國煤化工度),可與YHCNMHGri.chb :的誰(shuí)推是結8上第3期動(dòng)力工程，2399●分級電耗相抵。而對于粒煤產(chǎn)品用戶(hù)、效益更為顯強的市場(chǎng)競爭力。著(zhù):①與型煤相比.燃用該粒煤產(chǎn)品不需要改造鍋粒煤和原煤的燃燒比較在1臺41/h的鏈條爐;②不僅與燃用原煤相比有顯薯的節能和環(huán)保爐上進(jìn)行。原煤粒級為0~ 25mm,其中小于3mm效果,而且與燃用型煤相比也有更好的節煤效果,的粉煤占55. 40%,灰份Ac- 22. 07%,水份M.因為個(gè)大面光的型煤著(zhù)火性和燃盡性都不及自然=7. 81%,熱值Qw. = 22.583MJ/kg;粒煤取自粒級組成的顆粒煤;③粒煤燃料加I費比型煤小同-原煤,粒級為3~ 25mm,灰份A=25.12%，很多，型煤的盹煤加工費用一般都在40元以上，水份M,=4.71% ,熱值Qm. = 22.290MJ/kg。對而粒煤的加I費僅為分級過(guò)程中增加的電耗<噸比試驗結果如表1所示。煤1度)?？梢?jiàn)，與型煤相比,動(dòng)力煤分級配煤有很表1燃燒對比試驗主要結果頁(yè)日飛灰含碳漏煤含碳爐墻含碳固體不完全鍋仂效率輝尖濃度嫩(%座(%)量(%)燃燒損失(%)(%)(ng.Nm”)原煤45. 7350. 0427. 1517. 0962. 551937.835. 4337. 21.15. 0110. 3169. 65755. 7從表1看,由于粒煤燃料煤屑少,火床透氣性粒煤燃料。粒煤燃料脫除了對層狀燃燒十分有害好,燃燒均勻，飛灰含碳量漏煤含磯量、爐渣含碳的粉煤,特別適合于層燃爐燃燒,與燒原煤相比，量都降低了10%以上,熱效率提高了7%,節煤率可節煤10%以上,煙塵排放量降低60%以上。動(dòng)達10. 19%。與散燒原煤相比,煙塵濃度降低了力煤分級配煤技術(shù)是對單純配煤技術(shù)的重要發(fā)60%以，上。展,特別符合我國層燃爐量大面廣、耗煤量大、效3~ 25mm粒煤燃料在2t/h蒸汽鍋爐上的燃率低污染嚴重的國情,有很好的市場(chǎng)前景。燒試驗也得到了類(lèi)似結果間。該粒煤燃料由3種參考文獻:不同煤種的煤除去3mm以下粉煤后按一定比例配制而成。燃燒試驗表明:煙塵排放量?jì)H為733.5[1]阮佑,周俊說(shuō)， 楊龍華.等優(yōu)化配煤理論的研究以及配煤mg/m',比燒原煤降低60%以上,熱效率高達專(zhuān)家系統的開(kāi)發(fā)[1].動(dòng)力工程199.1906>:484~ 437.79%，而該爐燒原煤時(shí)熱效率僅為65%左右,節[2]陳 翳動(dòng)力堞配煤枝術(shù)基礎[J].煤炭學(xué)報. 19722150;449~454.煤顯著(zhù)。[3]陳文敏,張自邵,陳懷珍.動(dòng)力配煤[M].北京:煤炭工業(yè)出版4結論社.1909.[4]楊國華.潮濕煤炭F法深度分級研究新進(jìn)展[J].中國礦業(yè)大動(dòng)力煤分級配煤將分級與配煤相結合,不僅學(xué)學(xué)報.200,29(2>:164~166.能配制出熱值、揮發(fā)份、硫份、灰份、灰熔融溫度等[5]周?chē)?凸玉庭.高振森,等.工業(yè)鍋爐復合顆粒清諮煤的燃.煤質(zhì)指標穩定的、符合鍋爐燃燒要求的燃料煤,而燒及對大氣環(huán)境的影響[J].黑龍江礦業(yè)學(xué)院學(xué)報.200,.10 .(4):28~ 29,36.且還能生產(chǎn)出適合于不同類(lèi)型鍋爐燃燒的粉煤和A New Process for Coal Blending Combined withSize Classification of CoalY ANG Guo- hua(Ningbo Univ.，Ningbo 315211. China)Abstract: Aiming at the requirements of coal firing equipment on fuel sizecomposition and the limita-tion of available coal blending processes. a new process of coal blending combined with size cassificaetion o coal was pul forward, and is principle, flow sheet and a key technology were introduced. Thisnew process can obtain two products: the fine coal blendi n /中國煤化工blending fuel.TYHCNMHG.轉第2396頁(yè))●2396●.動(dòng)力工程第23卷場(chǎng)偏置問(wèn)題的研究[J動(dòng)力工櫓.1994.14(5);16~21.小;(5)在實(shí)驗范圍內(XJ=0~0.9),隨著(zhù)XJi2]竇文字.四角切向燃燒鍋爐反切燃燒方式的試驗研究與數值模擬LD」.西安:西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院2000的增大.水平煙道入口的煙氣速度偏差減小。3]周月桂.大容最四角切向燃燒鍋爐煙氣偏差的試驗研究與敷值模擬!D].西安:西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院1999.參考文獻:[]姜義道.李永興。劉明仁.凹角切圓大容最電站解爐煙氣參數Contradistinction of Cold Modeling Tests and Hot ModelingTest for Gas Flow in T-Fired FurnaceZHOU Qu-lan'，DOU Wen-yu"，XU Tong-mo'，HUI Shi-en'(I. Xi'an Jiaotong Univ. . Xi'an 710049 China; 2. C'enter of Boiler and Pressure Vessel Inspectionand Research, Beijing 100013 China)Abstract: The flow characteristics in T- fircd furnace is studied by cold modeling test and hot modelingtes1. Some conclusions are drawn as ;①diameter of actual tangential circle in hot condition is largerthan that of cold condition;②moment of momentum flux of gas flow in furnce decreases along heightof furnace ，and decreases faster in hot condition than in cold condition ;③opposing tangential circle ofprimary air may effectively decrease mornent of momentum flux in furnace and obviously aliena1e turesidual rotation at exit of furnace. Figs 8, table I and refs 3.Key words: boiler; gas flow; opposing tangential circle; modeling test(上接第2415頁(yè))Research on Distributed Network System for On- Line Monitoringand Fault Diagnosis in the Steam Turbine Generator SetsZHANG Zhou-suo，LI Fu- cai,XU Yong gang，ZI Yan-yang，HE Zheng-jia(Schoof of Mechanical Engrg. , Xi'an Jiaotong Univ.，Xi'an 710049. China)Abstract: We have researched and developed a distributed net work system for on-line monitoring andfault diagnosis. It has been applied on four steam turbine sels of Lanzhou Xigu thermoelecricityplant, and has played an important part in running and maintenance of the stcam turbine generatorsets. This paper introduces hardware constitution, software function, network technique of the sys-tem and their characteristics, and presents and applied example to show practicability and effective-ness o[ the system. Figs 5 and refs 6.Key words: steam turbine generator sels; distributed on line monitoring; fault diagnosis; networksystem(上接第2399頁(yè))The results of tests indicated that that burning the granular coal blending fuel in layer combustion .boilers can save fuel by over 10%，and reduce the dust emission by more than 60% compared with fir-ing raw coal. Figs 2. table 1 and refs 5.中國煤化工Key words: coal; coal blending; size classification; reduce dus.MYHCNMHG