淺議水煤漿鍋爐的技術(shù)特點(diǎn)及其應用

芹能技術(shù) Energy Conservation Technology淺議水煤漿鍋爐的技術(shù)特點(diǎn)及其應用張麗娜,李柯2,賈靜梅2,高友德,尉建中2(1.中國建筑北京設計研究院有限公司遼寧分院,沈陽(yáng)1100152.建設部沈陽(yáng)煤氣熱力研究設計院,沈陽(yáng)1100263.西安市天然氣工程有限公司,西安710075)摘要:本文從節約能源、減少污染物排放的角度出發(fā),闡述說(shuō)明水煤漿鍋爐在節能環(huán)保方面的優(yōu)越性。文章詳細介紹了水煤漿燃料的特點(diǎn);結合工程實(shí)例著(zhù)重說(shuō)明水煤漿鍋爐燃燒系統、除塵、除硫、煙氣排放的工藝流程;水煤漿鍋爐在燃料消耗、污染物排放2方面與燃煤鍋爐的技術(shù)經(jīng)濟比較分析,以及水煤漿鍋爐的環(huán)保效益關(guān)鍵詞:水煤漿鍋爐;除塵;除渣;節能;環(huán)保中圖分類(lèi)號:TK05文獻標識碼:A文章編號:1003-2355(2009)05-0040-02doi:10.3969/ J.Issn.1003-2355.2009.05.010Abstract: The paper elaborates and explains the advantages of coal-water slurry boiler for energy savingnd environment protection in terms of energy conservation and pollutant emissions reduction. It introducesthe characteristics of coal-water slurry fuel in detail. Based on the engineering case study, it emphaticallyxplains technical process of coal-water slurry boiler such as combustion system, dust removal, sulphur remove,smoke emissions. The paper also makes economic and technical comparable analysis between coal-water slurryboiler and coal-based boiler in aspects of fuel consumption and pollutant emission, and environmental protec-tion benefits of coal-water slurry boiler.Key words: Coal-water slurry boiler; de-dust, slag removal; energy conservation; environmental protec-1前言或手動(dòng)操作下最低可調至40%,且調節非常方便。水煤漿是一種新型煤基流體燃料,可代油燃(3)水煤漿的燃燒需要輕柴油(或20#燃料燒,具有低污染、高效、節能、運行成本低的突出|油)點(diǎn)火,一旦著(zhù)火燃燒爐膛溫度達到800℃即優(yōu)點(diǎn)。采用這項新潔凈煤技術(shù),既提高鍋爐的熱效「動(dòng)停油轉換為水煤漿燃燒,水煤漿的燃燒非常穩率,又能減少環(huán)境污染,對于燃油用戶(hù)能夠大幅度「定,無(wú)須人工干預,可以象燒油一樣完全實(shí)現自動(dòng)降低燃料費用、減輕企業(yè)負擔,經(jīng)濟效益和環(huán)境效「化燃燒運行,大大降低司爐工的勞動(dòng)強度,提高了益顯著(zhù),適合企業(yè)推廣使用。安全性能。并且在常溫下水煤漿無(wú)需像重油那樣2水煤漿的特點(diǎn)需要預熱,這樣既節約了能源,又使整個(gè)供漿管路(1)水煤漿燃燒穩定、充分、爐膛充滿(mǎn)度好,系統設計較為簡(jiǎn)單。燃燒效率達%6%-98%;鍋爐熱效率大于85%,與(4)水煤漿最佳著(zhù)火溫度在800℃左右,必須燃油鍋爐相當,比燃煤鍋爐高許多。通過(guò)壓縮空氣霧化后才能燃燒,在常溫常態(tài)下不(2)其粘度低于重油,負荷易于調節;在自動(dòng)「可燃。由此可見(jiàn)其儲存、運輸比燃油簡(jiǎn)單、安全、收稿日期:2009-05-04作者簡(jiǎn)介:張麗娜,女,畢業(yè)于沈陽(yáng)建筑大學(xué)給排水專(zhuān)業(yè),一直從事于給排水專(zhuān)業(yè)設計工作Energy Conservation Techi"y能技術(shù)表1水煤漿鍋爐與燃煤鍋爐技術(shù)經(jīng)濟對比表對比科目水煤漿技術(shù)經(jīng)濟解析燃料燃盡率(%)水煤漿基本燃盡,避免碳污染鍋妒熱效率(%)85-8,平均8670-80,平均15節能15%,大幅度提幽備能源利用的有效性,生產(chǎn)每噸蒸汽消耗折標準煤數量(kg)27.3145.5直接節約燃料隨時(shí)可以啟動(dòng)使用對于生產(chǎn)的頻繁熱量變化甚至間歇,水煤漿鍋爐可以簡(jiǎn)單適應,而煤爐則即時(shí)燃燒響應快速升溫升濫很慢只能保持浪費性質(zhì)的燃燒自動(dòng)控制程度水煤漿鍋爐可以采用計算機遠程監控系統技術(shù),實(shí)現高效率生產(chǎn)安全保障與齒速運行反應煙塵75煙塵100污染物排放(生產(chǎn)每噸NO 55蒸汽,同質(zhì)標準煤,以燃水煤漿可以制造中脫硫,在燃燒中也有一定的固硫效應,同時(shí)灰燼含水更加容易被除塵。燃煤總量的減少,也直接大量減少了CO2的產(chǎn)生與排放煤為100)固體灰渣8固體灰渣100熱量綜合成本103-105以煤為基數便于管理,適宜于各種場(chǎng)地和環(huán)境。燃用水煤漿可空氣樂(lè )縮機}空結罐減少用戶(hù)在消防安全方面的投資。(5)水煤漿燃燒溫度一般比燃煤的溫度低|杰100℃-200℃,其低污染燃燒技術(shù)有利于降低NO,紫□拌過(guò)燃燒器}「鍋爐1的生成量和提高固硫率。(6)由于水煤漿是液體,只能罐裝和管道輸送;不需要大的推煤場(chǎng)地以及鏟車(chē)等設備,減少了占地面積和輸送、存儲過(guò)程帶來(lái)的損失和污染凵用油箱點(diǎn)火油箱(7)水煤漿的燃燒特性類(lèi)似于燃油,它是通過(guò)圖1燃燒系統框圖燃燒機的噴咀經(jīng)壓縮空氣霧化與空氣混合燃燒,在而沉降,細粒及飄塵則隨煙氣上升進(jìn)入裝置殼體。設計時(shí)已考慮到了系統的共用性,即當水煤漿供應殼體內充滿(mǎn)了大量的堿性微小泡沫,這些泡沫具有由于不可抗力因素或其他原因中斷后,其燃燒系統|很大的比表面積和很強的吸附性及沾性。當煙氣從可以馬上作為燃油系統應急,不會(huì )讓用戶(hù)的鍋爐停泡涑中通過(guò)時(shí),細小顆粒粉塵和飄塵被泡沫沾附而止生產(chǎn)捕集下來(lái)。同時(shí)大量的堿性細小泡沫提供了充足的(8)水煤漿成本比較:現階段水煤漿和輕油的傳質(zhì)面積,煙氣通過(guò)時(shí)所含的SO2與泡沫中的堿性?xún)r(jià)格比約1:3,而平均來(lái)說(shuō),2t優(yōu)質(zhì)水煤漿可代」介質(zhì)發(fā)生反應被吸收脫除。DLP漶泡脫砘險塵裝置替1t燃料油,底部設有沉淀池和藥劑池,兩池底部相通形成連通3水煤漿鍋爐的工藝流程簡(jiǎn)述裝置,灰水系統閉路循環(huán)。落下的灰塵在沉淀池里以筆者參與設計的10t鍋爐房為例,水煤漿|經(jīng)攪拌懸浮起來(lái),由污水泵抽至濾清調質(zhì)器,當達鍋爐的燃燒、除塵、除灰渣系統流程說(shuō)明如下,到一定壓力時(shí),則打開(kāi)閥門(mén),灰渣自動(dòng)排出,從而(1)燃燒系統實(shí)現了灰、水自動(dòng)分離。污水經(jīng)微孔過(guò)濾成清水經(jīng)水煤漿鍋爐的燃燒系統主要由水煤漿壓送設清水池循環(huán)使用,無(wú)二次污榮。排出的灰、渣約占備(管路)、輔助點(diǎn)火油路(設備)、鼓風(fēng)系統3部投燒水煤業(yè)的7%。流程框圖如圖2所示分組成,流程框圖如圖1所示。3)煙氣排放裝置(2)除塵、除硫系統煙囪的高度高出鍋爐房屋面2.0m即可(參除塵系統主要包括沉降室、濾泡脫硫除塵裝「照燃氣鍋爐煙囪高度),煙囪裝置采取汽水分離技置、加藥裝置,煙氣首先進(jìn)入濾泡脫硫除塵器底部術(shù)處理,確保煙氣達標排放。的蝸殼旋風(fēng)段,其中的粗顆粒、大顆粒因離心作用(下轉第8頁(yè))16·專(zhuān)家論壇 Expert Forum擬的。此外,陸地的河道上也可以安裝潮汐發(fā)電所經(jīng)過(guò)數十年的研究、實(shí)驗和花費了巨額經(jīng)費使用的水輪機,特別是在水庫大壩發(fā)電站的下游河「之后,美國科學(xué)界和工程界在種類(lèi)繁多的潮汐發(fā)道中,實(shí)現水庫蓄水的二次利用。電技術(shù)中,篩選出“海底基座”式潮汐發(fā)電的技術(shù)。(3)電站發(fā)電規模的可伸縮性,潮汐發(fā)電站的「目前和可見(jiàn)的將來(lái),只有采用這種技術(shù)才能進(jìn)行發(fā)電是來(lái)自安裝在水下的每一座水輪機。我們可以工業(yè)規模的生產(chǎn),才能有其商業(yè)投資價(jià)值;并且對根據覡有資金的大小和經(jīng)濟發(fā)展的規模和前景來(lái)決「環(huán)境、生態(tài)影響最小。這個(gè)結論,也已被各沿海的定建造輪機數的多少,并視今后資金或市場(chǎng)需求的「工業(yè)化國家所證實(shí)。所以,中國完全也可以按照這增長(cháng)而往水輪機網(wǎng)絡(luò )添加新的發(fā)電機。一思路,將有限的資金集中在改進(jìn)“海底”發(fā)電技(4)占地面積小。使用風(fēng)能、太陽(yáng)能進(jìn)行工業(yè)術(shù)的研究中和新建水底發(fā)電站的項目上。規模的發(fā)電生產(chǎn),勢必霱要占用較大面積的陸表。在中國投資建設潮汐發(fā)電站,也要按照國外的與其相反,除了建立變電站外,潮汐發(fā)電無(wú)須占據模式:政府與民間的力量相結合。在供電緊張或需陸地地塊。這就使投資變得簡(jiǎn)單、容易和有效率。要作供電的電網(wǎng)調配的沿海沿河地區,主要使用民(5)維護費用低廉。當電站建成投產(chǎn)之后,因|間的資金建設潮汐發(fā)電站,政府則盡可能地從資金水輪機處在海面以下,氣候因素不會(huì )對設備運行造|稅務(wù)等政策方面協(xié)助。在建設電站的早期階段,不成影響除了必需的設備保養外,無(wú)須進(jìn)行頓外的妨直接引進(jìn)西方的技術(shù),在完成工程項目中,學(xué)習維護、檢修。而在極端的氣候情況下,鳳能、太陽(yáng)|領(lǐng)會(huì )、貫通該技術(shù)要領(lǐng),在此基礎上,再“發(fā)揚光能發(fā)電設備都會(huì )受到不同程度的影響,所以平常的大,形成符合中國國情的自主技術(shù)。之后,就可以維護和事后的檢修必不可免。在所有合適的地點(diǎn),大規模地興建潮汐發(fā)電站,以潮汐發(fā)電項目的經(jīng)濟效益主要受到以下因素|使潮汐發(fā)電成為國家電網(wǎng)中不可或獻的供電主力的影響4結論(1)各級政府對項目在資金上和政策上的扶持中國應該加快使用可再生清潔能源的步伐程度增加投資新能源工業(yè)的力度,以追趕工業(yè)化發(fā)達(2)埋設水輪機海域內的潮流水文、海底地質(zhì)|國家,從而提高國家在國際上的地位。國家應該重的條件視應用新能源具有的商業(yè)價(jià)值,還有無(wú)價(jià)的社會(huì )(3)投資與設立發(fā)電站的規模。價(jià)值,這樣,就會(huì )作出扶持新興工業(yè)的經(jīng)濟政策。(4)發(fā)電站設計和建造的技術(shù)水平。目前,還應該允許民間企業(yè)投資可再生清潔能源3潮汐發(fā)電在中國發(fā)展的模式并大膽果斷地引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)和設備。(上接第41頁(yè))水煤漿鍋爐的環(huán)保效益如表2所示。表2環(huán)保減排效益對比表單位:kg對比標準:標準煤成分:S=0.8%,灰份=6%,熱值=5500kca1/kg濾泡發(fā)生器對比科月燃煤/蒸噸燃水煤漿/蒸噸漩少量/熱噸應用標準煤量145.5127,3堿性起泡器灰水分離補水裝置其他(co\SoC)2圖2除硫、除灰系統框圖6結語(yǔ)4水煤漿鍋爐與燃煤鍋爐的技術(shù)經(jīng)濟比較水煤漿鍋爐在經(jīng)濟、節能、環(huán)保方面均體現出水煤漿鍋爐與燃燒鍋爐的技術(shù)經(jīng)濟比較如表「較大的社會(huì )效益,隨著(zhù)水煤漿生產(chǎn)加工以及水渫1所示。漿鍋爐技術(shù)的日臻成熟、完善,相信其應用的前景5水煤漿鍋爐的環(huán)保效益將會(huì )更加廣闊1A6;·