水煤漿工業(yè)鍋爐優(yōu)勢分析及系統優(yōu)化設計

研究與開(kāi)發(fā)·水煤漿工業(yè)鍋爐優(yōu)勢分析及系統優(yōu)化設計文章編號:10048714(2007)03-01407水煤漿工業(yè)鍋爐優(yōu)勢分析及系統優(yōu)化設計雷欽祥,郭文儒,孫善東,吳俊(江蘇雙良鍋爐有限公司,江蘇2144摘要:通過(guò)分析我國能源狀況及水煤漿燃料的特性與優(yōu)勢,結合水煤漿燃燒的機理,從爐前供漿系統燃燒裝置、鍋爐本體、尾部煙塵處理及自控系統進(jìn)行了一體化優(yōu)化設計,探討和解決水煤漿快速著(zhù)火、穩定燃燒、燃盡以及尾部煙氣處理問(wèn)題。關(guān)鍵詞:水煤漿;工業(yè)鍋爐;系統;優(yōu)化設計第一作者:雷欽祥中圖分類(lèi)號:TK229文獻標識碼:A(1965-),高級工程師,1987年畢業(yè)于哈Optimized System Design and Development of爾濱工業(yè)大學(xué)動(dòng)力系Coal-water Slurry Industry boiler熱能工程專(zhuān)業(yè)。長(cháng)期從事鍋爐設計工作,致力于高效環(huán)保鍋爐LEI Qin-xiang, GUO Wen-ru, SUN Shan-dong,WU Jun的研究開(kāi)發(fā),已發(fā)表Jiangsu Shuangliang Boiler Co Ltd, Jiangsu 214444, China)論文數篇。Abstract: Current energy resource survey in china and the characteristic and predominance of Coal- water Slurry haveeen analyzed. In according with combustion principium of Coal-water Slurry, integrative optimized system design inclu-ding coal-water slurry supplement system, combustion equipment, boiler body, dust collector, auto-control system hasbeen done. Consequently the problems such as ignition of coal-water slurry, stably and completely buming, waste gastreatment have been discussed and solved.Key words: coal-water slurry; industry boiler; system; optimized design0背景采資源量(與國際接軌,不是地質(zhì)資源量)為石油能源與環(huán)境是當今世界發(fā)展的兩大主題。從我11.4億t,天然氣93萬(wàn)億m3。經(jīng)過(guò)地質(zhì)工作者的國能源狀況分析存在人均擁有量少,優(yōu)質(zhì)燃料比例努力,“十五”期間我國探明天然氣儲量大幅增長(cháng),低分布不均勻。其中煤炭?jì)α肯鄬^為豐富截至累計探明天然氣地質(zhì)儲量2.6萬(wàn)億m,較“九五”期2002年底中國探明可直接利用的煤炭?jì)α?886間增加1.4萬(wàn)億m3,增長(cháng)117%;探明石油地質(zhì)儲量?jì)|t人均探明煤炭?jì)α?45t,按人均年消費煤炭穩定增長(cháng)累計探明44億t,較“九五”期間增加1.45t,即全國年產(chǎn)19億t煤炭匡算,可以保證開(kāi)采億t,增長(cháng)13%。油氣資源勘探為油氣生產(chǎn)提供了上百年。另外包括3317億t基礎儲量和6872億可靠的資源保障。我國天然氣產(chǎn)量由200年的t資源量共計1萬(wàn)億多t的資源,可以留待后人勘探272億m3增加到2005年的500億m2,年均增加45開(kāi)發(fā),而在油氣資源方面按美國《國際石油經(jīng)濟》億m3,年均增長(cháng)13%。我國原油產(chǎn)量由2000年的1999年3月報導,我國石油剩余探明儲量32.7億1.63億t增加到2005年的1.815億t年均增加370t,占全世界2.3%,天然氣剩余探明儲量1.37萬(wàn)億萬(wàn)t,年均增長(cháng)2.17%,儲采比保持在14:1左右。m,占全世界0.95%,認為我國為相對貧油貧氣國隨著(zhù)進(jìn)一步勘探至21世紀中期我國石油可釆儲家。我國石油、地質(zhì)等研究專(zhuān)家對近年勘探數據作量可望增加1倍,天然氣可望增加3~4倍2l世紀了認真分析和研究,認為我國有經(jīng)濟價(jià)值的油、氣可上半葉天然氣可望成為重要能源。但對我國油、氣資源的需求量及生產(chǎn)量的預測:預計2010年,石油需求量2.5-2.8億t,生產(chǎn)量1.7-1.8億t;天然氣產(chǎn)量600億工業(yè)鍋爐2007年第3期(總第103期)油需求量3.2-3.5億t,生產(chǎn)量1.9-2.0億t天然由67%左右的煤粉32%左右的水和1%左右的添氣需求量2000億m3,生產(chǎn)量1200億m3?？梢?jiàn)石加劑組成的漿體。其主要技術(shù)指標和成分分析見(jiàn)表油和天然氣需求量增長(cháng)很快,生產(chǎn)量增長(cháng)越來(lái)越無(wú)1、表2,并具有以下特點(diǎn):法滿(mǎn)足需求量的增長(cháng)。石油進(jìn)口依存度,由1995年(1)外觀(guān)象重油,可以象油一樣通過(guò)管道泵送的6.6%上升為2000年的25%,到2005年為運輸、裝卸、用罐貯存;可通過(guò)閥門(mén)控制流量;通過(guò)特42.9%。預計到2010將上升為50%,2020年上升制的壓力表、流量計測量壓力和流量。鍋爐房爐前到60%左右。如此嚴重依賴(lài)國外供應,不僅耗資巨燃料系統設備和燃油機組十分相似。大,而且危及國家能源安全,容易受制于人。因此從(2)可以象重油一樣用壓縮空氣或蒸汽進(jìn)行霧戰略上看,中國煤炭豐富,要充分發(fā)揮煤的作用,中化后燃燒,著(zhù)火、燃燒穩定,保留了煤粉的燃燒特性。國的燃料在相當長(cháng)的時(shí)期要依靠煤,要把煤的潔凈但啟動(dòng)時(shí)間比煤粉爐要長(cháng),負荷變動(dòng)適應性強。燃化和潔凈化燃燒作為一個(gè)戰略問(wèn)題來(lái)考慮這是一燒效率一般為97%-99%件十分重要的工作,其中煤的潔凈化燃料——水煤(3)水煤漿約含32%水分,在常溫全封閉狀態(tài)漿在我國推廣應用符合能源國情。下輸送不會(huì )爆炸、自燃,減少了貯存運輸的防火要1水煤漿特性與優(yōu)勢求不同的煤漿產(chǎn)品是根據煤與不同流體的混合來(lái)(4)沒(méi)有煤炭在貯運過(guò)程中的物料損失(約命名的。3%),鍋爐現場(chǎng)沒(méi)有龐大且粉塵飛揚的煤場(chǎng)、輸煤(1)油煤漿—50%煤粉和50%油的混合物。制粉及干燥系統。環(huán)境衛生、噪音與燃油機組相似。(2)油水煤漿——煤粉、油和10%以上水的混5)爐后除塵除渣設備及灰場(chǎng)容量比燃煤機組合物。要小許多?；覉?chǎng)容量?jì)H為燃煤機組的1/4?；覉?chǎng)揚(3)水煤漿—60%-70%的煤粉和40%塵對大氣造成的二次污染較小。表1普通水煤漿主要技術(shù)指標30%的水及少量添加劑的混合物。(4)煤-甲醇漿—60%的煤粉和40%的甲醇號項目指標質(zhì)量濃度(66±2)%的混合物。粘度1200±200mpa·s根據原煤的灰分高低可分為:超低灰煤漿;低灰粒度上限300gm煤漿;中灰煤漿;髙灰煤漿。其中高灰煤漿又叫煤泥平均粒度煤漿,它是用洗煤泥與水混合而成的,可作為礦區工灰分A<10%業(yè)鍋爐替代優(yōu)質(zhì)煤的代用燃料。硫分Su此外,還有石油焦漿(石油焦為低灰高熱值的7揮發(fā)分V28%~35%發(fā)熱量19MJ石油殘渣),石油焦漿又可分為石油焦與油混合的灰熔點(diǎn)ST1300℃油焦漿和水與石油焦漿混合的水焦漿。穩定期我們所說(shuō)的水煤漿是一種新型煤基流體燃料,表2一種水煤漿燃料成分分析項目(單位)C%且,%0,%S/%N第A(yíng)第M第第Q水煤漿0.9833.0335.571.1水煤漿環(huán)保性?xún)?yōu)勢的燃燒活性,并使煤炭從傳統的固體燃料轉為一種常用水煤漿由于經(jīng)過(guò)浮選凈化,可除去原料煤液體燃料正是這點(diǎn)帶來(lái)了很多優(yōu)點(diǎn)使得水煤漿在中灰分的50%-70%,黃鐵礦的409%-90%,故水常溫下運動(dòng)粘度為800-1200mpa·,可類(lèi)似燃料煤漿是低灰低硫燃料。燃燒后可實(shí)現煙塵、SO2的油那樣泵送、霧化和燃燒;也可經(jīng)長(cháng)距離管道輸送到低排放。實(shí)際應用還證明:燃燒水煤漿時(shí)其排煙中終端直接燃用使得水煤漿從生產(chǎn)、儲運到燃燒整的NOx也大大下降,這是因為燃料型和熱力型NOx個(gè)過(guò)程都是封閉的,這將比直接使用煤炭更干凈均得到控制。因此,水煤漿是比較潔凈的燃料。其(1)水煤漿鍋爐的煙塵排放計算與比較中水雖然不能提供熱量,在燃燒過(guò)程中蒸發(fā)還會(huì )造水煤漿燃燒后產(chǎn)生的煙塵來(lái)源于兩個(gè)方面:成熱損失,約占燃料熱值的4%,但水卻能提高煤炭個(gè)是煤中的灰分這占最主要的部分;另一個(gè)是煤中·研究與開(kāi)發(fā)·水煤漿工業(yè)鍋爐優(yōu)勢分析及系統優(yōu)化設計沒(méi)有燃盡的炭粒子,其所占份額很少。(如表3)來(lái)計算其燃燒后煙塵排放量。以下以我國最具代表性的山東八一水煤漿成分表3八一水煤漿成分與特性濃度粘度平均粒度灰分硫分揮發(fā)分熱值穩定期/kcal·k67±11200±200<7精煤灰0.6×68%=0.408>3精煤揮4600-500分<10精煤硫分是0.6%發(fā)分>35首先計算1kg水煤漿原始煙塵排放質(zhì)量G通常達98%以上)。因此計算得出的q值是偏高(mg):G=(105x灰分份額+105×煤粉濃度x炭份的。盡管這樣,計算得到的煙塵的排放濃度q仍遠額x(1-燃盡率)〕×飛灰份額≈(10°×7%+106遠低于國家對二類(lèi)地區規定的200mg/Nm3(國標68%(1-10%)×(1-33%-0.408%)×(1-GB13271-2001,下同)。97%)〕×90%≈74004mg如采用靜電或布袋除塵器,取除塵效率n=上述“飛灰份額”按國內電力設計院現行計算9%,則可計算出燃燒1kg水煤漿煙塵的排放濃度q辦法,取90%。=G×(1-99%)÷11.602≈63.79mg/Nm3<80meg釆用臺式水膜脫硫除塵器取除塵效率n=Nm3?？蛇_到國家對一類(lèi)地區規定的80mg/Nm3排98%;燃燒1kg水煤漿的折算煙氣量V=11.602放標準。Nm3(折算煙氣量是按a=1.8計算得到的;計算時(shí)取這說(shuō)明燃燒水煤漿的煙塵排放經(jīng)過(guò)處理完全可燃料熱值為4800kl/kg、理論空氣量W=5.23以達到排放規定。Nm3/kg、a=12時(shí)實(shí)際計算煙氣量約8.465Nm3)(2)水煤漿鍋爐的SO2排放計算與比較則可計算出燃燒1kg水煤漿煙塵的排放濃度q=G燃燒水煤漿或重油時(shí),燃料中的硫分95%以上(1-98%)÷11.602≈127.57mg/Nm3<200mg/轉化成SO2,只有很少量的硫轉化成SO3,因此,這里以燃料中硫分全部轉化成SO2來(lái)計算。仍按八一水由于在上述計算中,灰分、水煤漿濃度按高限值煤漿進(jìn)行計算。選取而燃盡率取下限97%(水煤漿中炭的燃盡率表4水煤漿鍋爐和重油鍋爐SO2排放濃度計算比較燃燒1kg燃料燃料硫分燃料含燃燒14燃料廣生熱值(M·kg)產(chǎn)生的煙氣量SO2排放濃度//Nm/(mg·Nm-3水煤漿0.4084080816019.9111.602(a=1.8)低硫1.01000020000重油普通2.5250005000013.5(a=1.2)注:表中過(guò)量空氣系數α按國家環(huán)境保護總局規定選取。國家對燃煤和重油的排放濃度均規定為900燃料燃燒生成NOx的影響因素很多,機理復mg/Mm3。這說(shuō)明燃燒水煤漿鍋爐的SO2排放濃度雜。但各類(lèi)鍋爐燃燒產(chǎn)生的Nox主要有熱力型可以達到國家環(huán)保要求,而燃燒重油鍋爐的SO2排NOx和燃料型NOx。這兩種都隨著(zhù)爐膛溫度升高放濃度已大大超標。而增加。溫度在影響NOx生成的各因素中起重要由于水煤漿是一種煤基流體燃料,可很方便進(jìn)作用。對于水煤漿鍋爐,因燃料中含有30%以上的行爐前日用漿罐中加入脫硫劑,如CaCO3、Ca水分(比煤粉含的水分高很多倍,比重油含的水分(OH)2、CaO等,當CaS比達到1時(shí)脫硫率可達到要高出幾十倍),其在爐內蒸發(fā)需要大量的汽化熱75%,則s02排放濃度僅為184mg/Nm3。遠遠低于爐內溫度水平比煤粉爐低比重油鍋爐更低,因此水國家標準的規定,且在水煤漿燃燒中脫硫工藝簡(jiǎn)單,煤漿鍋爐產(chǎn)生的Nox相對是比較低的。無(wú)需增加額外設備,并且不產(chǎn)生二次污染。國家對燃油鍋爐NOx的排放濃度規定為400水煤漿鍋爐的NOx排放計算與比較Nm3,但國內現有燃油鍋爐很難達到這個(gè)規定,工2007年第3期(總第103期)對燃煤鍋爐,目前還沒(méi)有規定Nox的排放標準,從料油那樣泵送霧化和燃燒,約2t水煤漿可代替lt已運行的水煤漿鍋爐測定,NOx的排放都大大低于油。但在燃料價(jià)格與運行費用與除煤外的其它燃料00 mg/Nm相比具有明顯的優(yōu)勢,在滿(mǎn)足環(huán)保要求情況下,為企1.2水煤漿經(jīng)濟性?xún)?yōu)勢業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟效益。具體對比見(jiàn)表5表6。水煤漿由于是一種煤基流體燃料,可以類(lèi)似燃表5幾種燃料單位價(jià)格序號項目上海市場(chǎng)價(jià)單位發(fā)熱量1000keal發(fā)熱量折合液化氣4.9元/kg10 000 kcal/kg0.490元天然氣2.3元/m38 000 kcal0.288元城市煤氣1.2元/m33800kcl/m30.316元輕柴油5.7元/kg10 000 kcal/kg0.570元重油元/kg10 000 keal/kg0.350元水煤漿0.7元/kg4 500 kcal/kg0.15元70.56元/k6 200 keal/kg0.08元表6水煤漿與煤油、氣運行成本比較表(以6th蒸汽鍋爐為例)項目天然氣城市煤氣輕柴油重油原煤水煤漿燃料單價(jià)/元·kg1、元·m-32.325.703.500.70燃料耗量/kgh1、Nm3hi1.020912燃料成本/元·h11449638總功率/kW47.1耗電成本/元14.82年運行費用/萬(wàn)元,按24h/d78586616121070300d/a計算與水煤漿相比增運行費用萬(wàn)元+302+383+11432水煤漿燃燒機理及存在問(wèn)題燒要復雜和困難得多,因此,水煤漿作為燃料燃燒我們所說(shuō)的水煤漿是由67%左右的煤粉、32必須解決快速著(zhù)火、穩定燃燒、完全燃盡問(wèn)題左右的水和1%左右的添加劑組成的漿體,因此其21水媒漿快速著(zhù)火問(wèn)題最終燃燒本質(zhì)上是和煤粉燃燒類(lèi)似的懸浮燃燒,全著(zhù)火困難是水煤漿的一個(gè)難點(diǎn)因為水煤漿是部燃燒過(guò)程在爐膛空間內完成水煤漿以霧炬形式由煤粉水少量添加劑混合而成,在著(zhù)火過(guò)程中水噴人爐膛,受到高溫煙氣的對流及輻射作用,以極高分蒸發(fā)需要吸收大量著(zhù)火熱。對不同水煤漿著(zhù)火熱的速度被加熱霧炬經(jīng)歷了加熱、水分蒸發(fā)析出、軟進(jìn)行計算,其蒸發(fā)熱及其著(zhù)火熱與煤粉著(zhù)火熱的比化結團、霧炬擴散揮發(fā)分析出、著(zhù)火燃燒、焦炭燃燒值見(jiàn)表7。及燃盡等并存重疊的過(guò)程。水煤漿燃燒組織與煤粉表7水煤漿蒸發(fā)熱及其著(zhù)火熱與煤粉著(zhù)火熱的比值燃燒組織的一個(gè)顯著(zhù)不同,就是水煤漿未經(jīng)過(guò)一個(gè)水分/%水分蒸發(fā)占水煤漿與煤粉總著(zhù)火熱比例著(zhù)火熱之比干燥過(guò)程就直接霧化噴射到爐內進(jìn)行燃燒,這將大00l.0大增加水煤漿預熱著(zhù)火所需要的時(shí)間,增加燃燒段0.34距離和著(zhù)火熱。水煤漿所含的水分在水煤漿滴著(zhù)火0.47前必須蒸發(fā)蒸發(fā)吸熱量將大大延遲著(zhù)火。因此對400水煤漿燃燒機理的研究表明,影響水煤漿燃燒的因素十分復雜,除影響煤粉燃燒的因素如:煤的特性、根據水煤漿燃燒機理的研究結果,水分蒸發(fā)占煤顆粒度大小、過(guò)量空氣、溫度、配風(fēng)方式、爐膛結構煤漿燃盡總時(shí)間的6%~8%,濃度越低,所占的時(shí)等外,影響水煤漿燃燒的因素還有水煤漿濃度、霧化間百分比就越高。因此水煤漿不可能靠自身燃燒實(shí)燃現點(diǎn)火和燃燒,必須有輔助燃料來(lái)幫助其著(zhù)火。水研究與開(kāi)發(fā)水煤漿工業(yè)鍋爐優(yōu)勢分析及系統優(yōu)化設計分對燃燒過(guò)程的影響還表現在燃燒溫度方面,水煤煙溫度升高,最后被迫停爐清渣。漿的水分增加使得部分熱量將消耗在加熱水中并3水煤漿工業(yè)鍋爐研制及系統優(yōu)化使其汽化和過(guò)熱上,使燃燒溫度下降。當水分過(guò)高我國一次能源消耗以煤為主,在相當長(cháng)時(shí)間內時(shí),由于理論燃燒溫度過(guò)低,將直接影響媒漿著(zhù)火和無(wú)法改變。據中國電器工業(yè)協(xié)會(huì )工業(yè)鍋爐分會(huì )統燃燒的穩定性。計,2004年僅對燃煤和燃油(氣)鍋爐進(jìn)行對比,按2.2水煤漿穩定燃燒和燃盡的問(wèn)題蒸噸數燃煤鍋爐占77.61%(其中鏈條爐排占水煤漿燃燒本質(zhì)上是和煤粉燃燒類(lèi)似的懸浮燃80%);據中國工程院按適度發(fā)展模式預測,主要能燒全部燃燒過(guò)程在爐膛空間內完成所以應充分源所占比例中,到2020年煤將占60%左右,2050年考慮煤顆粒在懸浮過(guò)程中燃盡所需的燃燒時(shí)間。而煤仍占50%左右。因此作為國內燃油燃氣鍋爐的這個(gè)時(shí)間與爐膛容積大小、燃燒火炬在爐膛中的充專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家我公司為順應國家產(chǎn)業(yè)政策和能源滿(mǎn)度或均勻性有關(guān)?；谶@一點(diǎn)認識在進(jìn)行水煤政策,202年正式開(kāi)始水煤漿工業(yè)鍋爐研制開(kāi)發(fā),漿爐膛設計時(shí)應合理確定爐膛容積熱負荷,一般以從爐前供漿系統、燃燒裝置、鍋爐本體尾部煙塵處550-900MJ/m3為宜。其次為保證水煤漿穩定著(zhù)理及自控系統進(jìn)行了一體化設計已開(kāi)發(fā)完成46、火、燃燒和滿(mǎn)足爐膛容積熱負荷的需要,在爐前均需10、15、20h燃水煤漿工業(yè)鍋爐,其鍋爐系統(詳見(jiàn)增設穩燃室。穩燃室的容積設計有一定要求,存在圖1)除了具有和燃油、燃氣鍋爐系統相同的系統LD的合理關(guān)系,也不能無(wú)限增大穩燃室。(供油系統或供氣系統、燃燒系統、水處理系統、蒸2.3水煤漿燃燒爐膛結渣的問(wèn)題汽或熱水系統、排煙系統)外,還增加了供漿系統為了使水煤漿快速著(zhù)火和穩定燃燒需設置穩燃(包括儲漿罐、輸漿泵、日用漿罐、供漿泵、在線(xiàn)過(guò)濾室雖然有利于水媒漿的快速著(zhù)火穩定燃燒和燃器流量計等)、霧化介質(zhì)系統(空氣壓縮機、儲氣罐盡,但也會(huì )帶來(lái)結渣危險,尤其是在燃料灰熔點(diǎn)低而或蒸汽)、清洗水系統、除灰系統(出渣機、沉淀池燃燒熱負荷偏高的情況下。爐墻的耐火磚一旦結渣煙氣處理系統(省煤器、除塵器、引風(fēng)機),并對國內很難自行脫落而且越積越厚甚至把水冷壁管埋在水煤漿工業(yè)鍋爐狀況進(jìn)行了調研和分析對水煤漿焦渣中,使爐膛冷卻進(jìn)一步惡化,爐膛溫度隨之升工業(yè)鍋爐系統進(jìn)行了優(yōu)化設計。高,進(jìn)而又加劇結渣。積渣還會(huì )破壞煙氣流場(chǎng),更加劇了結渣,運行工況惡性發(fā)展的結果使負荷下降,排點(diǎn)火油箱蒸汽出口「點(diǎn)火供油泵燃水煤漿鍋爐主機十}會(huì )供漿水煤漿供漿泵過(guò)濾器煤器除塵器引風(fēng)機煙囪攪拌器水煤漿供應卸漿泵空氣壓縮機空氣罐鼓風(fēng)機給水泵圖1水煤漿工業(yè)鍋爐系統流程3.1水煤漿工業(yè)鍋爐爐前供漿系統優(yōu)化設計器、流量計等組成。由于水煤漿中煤粉顆?？赡艽娴裙I(yè)鍋爐2007年第3期(總第103期)應盡量簡(jiǎn)化系統流程,縮短水煤漿管路,保證管路順3暢,對此進(jìn)行了模塊化設計(如圖2所示),使得爐前供漿系統具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)模塊化設計:日用漿罐、螺桿泵、過(guò)濾器、水路、管路、氣路、閥門(mén),集中優(yōu)化的裝在一個(gè)工作臺上,便于安裝、管理操作(2)全流量循環(huán)回路設計:防止水煤漿靜態(tài)沉圖3撞擊式多級霧化煤漿噴嘴示意圖淀、管道堵塞;級混合室2-二級混合室3-噴嘴頭部(3)水沖洗、氣吹掃:具有停爐保護功能4撞擊件5—級霧化氣6-二級霧化氣7-三級霧化氣備用口過(guò)濾器電機同時(shí),結合我公司專(zhuān)業(yè)的燃油(氣)燃燒器控制和調試技術(shù),進(jìn)行了專(zhuān)用水煤漿燃燒裝置的研發(fā),并引入燃油(氣)燃燒器控制技術(shù),使之具有輕油、水進(jìn)氣口煤漿兩用功能。在運行時(shí)輕油點(diǎn)火、助燃、水煤漿燃總回漿口進(jìn)水口日用漿罐且馨是燒在水煤漿系統不正?；蜻M(jìn)行檢修時(shí),可以燃用輕油。該燃燒裝置主要控制部件均采用進(jìn)口件,運行漿泵安全可靠、穩定,故障率低。過(guò)濾器其主要功能有點(diǎn)火前預吹掃,消除爐膛內可能積存的可燃物,防止點(diǎn)火時(shí)爆燃引發(fā)事故;自動(dòng)順序點(diǎn)火裝置防止誤操作;火焰自動(dòng)檢測,點(diǎn)火失敗保圖2爐前供漿系統護,防止未燃噴油;自動(dòng)小火油點(diǎn)火,二段大火引燃32水煤漿工業(yè)鍋爐燃燒系統優(yōu)化設計煤漿;達到設定溫度煤漿著(zhù)火停大火小火;送風(fēng)量通過(guò)對水煤漿燃燒機理的研究表明,影響水煤可調節;在出現故障或達到設定溫度及正常停爐時(shí)漿燃燒的因素十分復雜其燃燒顯然比純粹的煤粉能夠利用壓縮空氣和水反復沖洗、吹掃燃燒器部分和油燃燒要復雜和困難得多,目前還沒(méi)有很成熟的的水煤漿管路系統無(wú)需取出水煤漿噴槍清洗保證水煤漿燃燒器系列規格存在燃燒器與鍋爐設計相下次噴漿的正常進(jìn)行;該燃燒裝置已申報了多項國互脫節往往造成相互匹配性差燃燒裝置結構簡(jiǎn)家專(zhuān)利。其主要性能指標見(jiàn)表8單、只能燒水煤漿不能燒油、從點(diǎn)火到停爐全過(guò)程均表8水煤漿燃燒器主要性能指標為手動(dòng)式用棉紗火把蘸油點(diǎn)燃輕油簡(jiǎn)易式輕油噴序號性能指標管用手工閥門(mén)開(kāi)關(guān);配風(fēng)亦用手工開(kāi)關(guān),風(fēng)量大將火1燃漿量150~4000kg/h吹滅,風(fēng)量不足將冒黑煙將火吹滅后噴油管不能迅2負荷調節≥1:2速關(guān)閉,噴到爐膛內的輕油立即揮發(fā)成油氣,再次點(diǎn)3控制方式自動(dòng)控制火時(shí),往往發(fā)生爆燃;燃燒裝置無(wú)熄火保護裝置、無(wú)4噴嘴使用壽命3000h自動(dòng)前、后吹掃;噴嘴磨損快、壽命短等問(wèn)題。5過(guò)量空氣系數1.15-1.2≤100℃我公司針對目前燃燒裝置存在的系統性問(wèn)題進(jìn)6預熱空氣溫度行了認真分析,先對燃燒裝置中噴嘴結構進(jìn)行了確7燃燒器阻力0定經(jīng)過(guò)比較研究確認多級撞擊式結構(如圖3)在水8霧化粒徑100%≤300μm煤漿噴嘴使用中是較好的一種噴嘴型式在其氣力霧9霧化介質(zhì)壓縮空氣或蒸汽10霧化氣耗率噴嘴中煤漿的霧化分兩個(gè)階段第一階段是將煤I1碳轉化率≥95%漿流或煤漿膜在髙速氣流作用下破碎成煤漿滴,一般12燃料兼容水煤漿/油把煤漿的這一霧化階段稱(chēng)初次霧化。第二階段是煤漿滴在高速氣流作用下被破碎成更小的霧滴,一般稱(chēng)3.3水煤漿工業(yè)鍋爐本體優(yōu)化設計這一階段為煤漿的二次霧化。并對水煤漿噴嘴進(jìn)行針對水煤漿燃燒特性而設計鍋爐本體(如圖4了多次試驗最終采用種特殊的陶瓷材料進(jìn)行鑲嵌所示),具有合理的懸浮燃燒空間和停留時(shí)間。制作,保證了其使用壽命在300h以上。研究與開(kāi)發(fā)·水煤漿工業(yè)鍋爐優(yōu)勢分析及系統優(yōu)化設計上鋼博3.5水煤漿工業(yè)鍋爐自控系統優(yōu)化設計我公司在開(kāi)發(fā)水煤漿工業(yè)鍋爐前期就引入燃油(氣)鍋爐的控制理念,從爐前供漿系統、燃燒裝置鍋爐本體、尾部煙塵處理等進(jìn)行了一體化控制策劃和設計,結合我公司專(zhuān)業(yè)燃油(氣)鍋爐的控制技術(shù),采用先進(jìn)可編程控制器和觸摸屏作為人機界面及變頻控制技術(shù),具有多項自動(dòng)保護技術(shù)措施并具預燃室擋火墻/爐膛下鍋籬有變頻自動(dòng)控制和調節功能替代了傳統的繼電器圖4鍋爐本體結構示意圖控制。這種采用人機界面的操作控制方式,既增加為了保證水煤漿快速著(zhù)火設計了預燃室。該預了控制的安全性和可靠性,又給操作維護帶來(lái)了極燃室與鍋爐本體一體化設計,內置于鍋爐爐膛前部,大的方便性,真正實(shí)現了智能化,使水煤漿工業(yè)鍋爐在水冷壁上合理布置銷(xiāo)釘采用耐高溫抗滲透的耐具有了良好負荷調節功能負荷在50%-100%之火材料整體澆筑而成,防止預燃室結渣融合,延長(cháng)預間可任意調節并通過(guò)變頻調節使水煤漿、空氣配比燃室的使用壽命,預燃室出口兩側設置一定寬度和達到理想燃燒比例保證了水煤漿的正常穩定燃燒,高度的擋火墻,使預燃室形成一個(gè)半開(kāi)放空間,使預實(shí)現了排煙溫度上限報警保護、失電自鎖保護點(diǎn)火燃室溫度能夠快速升到水煤漿著(zhù)火要求的溫度,保失敗聯(lián)鎖保護、異常熄火聯(lián)鎖保護、電機過(guò)載聯(lián)鎖保證了水煤漿快速著(zhù)火同時(shí)正常燃燒時(shí),也能使預護、霧化空氣欠壓聯(lián)鎖保護高限水位報警,超低水燃室溫度控制在合適的范圍內保證水煤漿穩定燃位聯(lián)鎖保護、汽壓超高聯(lián)鎖保護、漿壓超高報警保燒顆粒燃盡,并使燃盡的煤灰不產(chǎn)生熔化結渣,預護給水故障報警保護等多項保護功能,確保了水煤燃室落灰由底部落灰斗排走。漿工業(yè)鍋爐運行的可靠性和安全性。34水煤漿工業(yè)鍋爐煙氣處理優(yōu)化設計水煤漿作為一種低灰低硫新型煤基流體燃料,4結論燃燒后仍然會(huì )產(chǎn)生煙塵、SO2、NOx排放,必須進(jìn)行(1)水煤漿作為一種煤基潔凈化燃料,可類(lèi)似尾部煙氣處理,我公司為此設計了兩種方案:燃料油那樣泵送、霧化和燃燒也可經(jīng)長(cháng)距離管道輸(1)采用帶文丘里管的濕式脫硫除塵器:煙氣送到終端直接燃用使水煤漿從生產(chǎn)、儲運到燃燒,切向進(jìn)人筒體內,經(jīng)過(guò)文丘里喉部的縮放,煙氣流速整個(gè)過(guò)程都是封閉的,具有良好的環(huán)保性和經(jīng)濟性,從慢到快再到慢煙氣中的細小塵粒被氣霧濕潤而其推廣應用符合我國國情。凝聚使其比重加大,沿除塵器內壁螺旋向上運動(dòng),(2)通過(guò)以上整體系統的優(yōu)化設計和用戶(hù)實(shí)際在離心力的作用下,粒徑較大的煙塵及濕潤凝聚的使用情況,水煤漿工業(yè)鍋爐能夠做到快速著(zhù)火高效煙塵從煙氣中被分離出來(lái)較凈化的煙氣在引風(fēng)機燃燒和燃盡、安全連鎖、自動(dòng)控制;尾部煙氣處理不的引力作用下,繼續向上運行,與水膜接觸被強制捕僅能達到國家環(huán)保標準的要求,甚至遠遠低于環(huán)保捉流入沉淀池,因而達到除塵凈化的目的。指標。(2)采用布袋除塵器系統:通過(guò)爐前日用漿罐(3)通過(guò)對整個(gè)系統的進(jìn)一步優(yōu)化設計,水煤中加入脫硫劑,如CaCO3、Ca(OH)2、Ca0等進(jìn)行爐漿工業(yè)鍋爐將會(huì )有很好發(fā)展前景。盟內燃燒脫硫尾部煙氣采用布袋除塵器僅對煙塵進(jìn)參考文獻行處理由于布袋除塵效率可達99%,爐內脫硫效1岑可法等煤漿燃燒流動(dòng)傳熱和氣化的理論與應用率可達75%左右,使煙氣最終排放遠遠低于國家標技術(shù)[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,1997準的規定,且在水煤漿燃燒中脫硫工藝簡(jiǎn)單,無(wú)需增2]邢飛熊中國工業(yè)鍋爐產(chǎn)品現狀和發(fā)展趨勢[J工業(yè)鍋爐,2006,(1)加額外設備,并且不產(chǎn)生二次污染,我們認為應優(yōu)先(3]霍永春兩種脫硫劑在水煤漿鍋爐燃燒脫硫中實(shí)驗比較采用。[刀].工業(yè)鍋爐,2006,(2)