2006年第4期ENERGY CONSERVATION(總第285期)低質(zhì)原料煤制備水煤漿及其燃燒趙立鴻,姜成(沈陽石蠟化工有公司,遼寧沈陽110141)摘要:介紹了使用低質(zhì)原料煤制漿的方法及燃燒情況,說明燃用低濃度水煤漿悶樣可以得到較好的效關(guān)鍵詞:水煤漿;燃燒;霧化;潔凈中圖分類號:TQ5344文獻標識碼:B文章編號:1004-7948(2006)04-0052-021前言水煤漿控制指標中的濃度與粘度這兩個參數(shù)是水煤漿是一種以煤代油的潔凈燃料,即將煤研互相制約的,分散劑使煤粉顆粒親水性增強,減小煤磨成一定粒度(平均粒徑30μm左右),與水、添加劑顆粒間的相互引力,從而使煤漿流動性增強。穩(wěn)定混合熟化后制成的一種煤基漿體。水煤漿濃度一般劑則是使煤粉顆粒間形成具有一定強度的骨架結(jié)構(gòu)控制在66%以上,表觀粘度1000mPas左右,可以來防止其沉淀。濃度增加則煤漿著火所需熱量降泵迭、霧化、貯存與穩(wěn)定著火燃燒。由于水煤漿與燃低,同時粘度也必然增加,給煤漿霧化造成困難。所料重油在相同熱值下相比,其價格僅為重油的1/2以制漿過程既要提高煤漿濃度還要盡量降低煤漿粘左右,以水煤漿代油具有顯著的經(jīng)濟效益同時也是度,這樣才能提供較好的燃燒條件。從表1可以看節(jié)約原油的重要措施。出某種成漿性較差的原料煤的粘度隨著濃度的變化燃用水煤漿與直接燒煤粉相比,具有燃燒效率而發(fā)生變化。高、負荷易調(diào)控、節(jié)能和環(huán)境效益好等優(yōu)點,但制漿表1我廠某原料煤制漿數(shù)據(jù)的成本卻高于制粉的成本,所以在能夠保證鍋爐穩(wěn)粘度(25℃)穩(wěn)定劑添加率分散劑添加率定燃燒的前提下為了降低蒸汽成本,不得不選擇價濃度/%穩(wěn)定性/mPa's格較低、成漿性較差的原料煤來制漿。如果每噸煤節(jié)省100元,每噸漿節(jié)省70元,燃燒劣質(zhì)煤的蒸發(fā)63.3熱損失及燃料不完全燃燒損失按水煤漿熱值的15%計算,每噸蒸汽耗漿按01t計算,則全年可節(jié)約50萬元左右。0.15我廠自備電廠的一臺75u/h燃油鍋爐2003年11380.105(36%)造成水煤漿鍋爐,使用低質(zhì)原料煤制漿,取得了較6110460.10好的經(jīng)濟效益。61,66.02提高水煤漿質(zhì)量表2邢臺東龐煤礦制漿廠制漿數(shù)據(jù)低質(zhì)原料煤本身理化性能直接影響煤的成漿性,特點是哈氏可磨指數(shù)低(一般小于50)、揮發(fā)分濃度/%粘度(25℃)分散劑添加率穩(wěn)定性低、灰含量大(大于10%)內(nèi)水較高、表面活性差等,這些因素直接影響其制漿質(zhì)量,使煤漿濃度低、" TYH中國煤化工CNMHG5(7%)粘度大、穩(wěn)定性較差,使燃燒更加困難。從表1及表3.02對比可以看出不同煤種制漿的差異。8203.02006年第4期節(jié)能(總第285期)ENERGY CONSERVATION53為了提高水煤漿濃度,我們分別從以下幾方面水產(chǎn)生水爆及水煤氣反應(yīng)以致最后燃盡。進行了調(diào)整:第一個階段在燃燒器內(nèi)完成,我廠使用的是撞(1)因為低質(zhì)原煤的硬度大,煤粉的級配較難控擊式多級霧化噴嘴,霧化蒸汽使用減溫減壓后的過制,我們改進了破碎機結(jié)構(gòu)保證破碎后的原煤顆粒熱蒸汽,煤漿在燃燒器內(nèi)被加熱,水分蒸發(fā),霧化。小于3mm比例在70%以上,減少球磨機磨礦難度,如果水煤漿濃度低,水分蒸發(fā)不完全,將延長第二步增加煤粉堆積率。的加熱時間,但由于霧化后的顆粒直徑一般小于(2)我廠使用的制漿工藝是高濃度濕法制漿工50m,水分易蒸發(fā)吸熱少,對燃燒影響不大。若水藝,原工藝在過濾器后加入穩(wěn)定劑溶液來增加煤漿煤漿粘度過大,則燃燒器出口流速下降,使霧化困穩(wěn)定性,我們將其改為在球磨機入口加入分散劑與難霧化后的顆粒直徑變大煤顆粒比表面積減小穩(wěn)定劑的混合溶液(見圖1),這樣既增加了混合時從而影響了煤顆粒的揮發(fā)分析出速度及焦炭燃盡時間,又增強了捏混強度,使分散劑、穩(wěn)定劑同時與煤間,使火焰后移,爐膛岀口溫度升高。同時由于煤顆粉顆粒作用。改進前懷疑會影響分散劑的作用效粒重量大、流速慢,使其在高溫區(qū)的滯留時間延長果,但經(jīng)過實際生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)工藝改進后水煤漿濃度/粘造成灰分在高溫區(qū)熔化粘連(灰熔點1400℃),最后度比沒有較大變化,同時經(jīng)過剪切熟化后的穩(wěn)定性結(jié)成大塊焦渣落入冷灰斗,由于熔化冷卻后的焦渣有了明顯改善,減少了各過程的沉淀損失。非常堅硬,打焦困難,最后將冷灰斗堵死,被迫停爐水分散劑+穩(wěn)定劑清焦}[1口m了一[-區(qū)4結(jié)論使用成漿性較差的原料煤制漿同樣可以達到較圖1制漿流程示意圖好的燃燒效果及燃燒效率。水煤漿燃燒關(guān)鍵有以下原工藝中添加的穩(wěn)定劑是015%的溶液,這就幾方面:又一次降低了煤漿濃度,工藝改進后直接將干基穩(wěn)(1)良好的霧化質(zhì)量定劑加入分散劑溶液中,這樣可以減少0.5%的濃雖然水煤漿濃度較低(從經(jīng)驗看60%以上即可度損失。穩(wěn)定燃燒),只要提高霧化蒸汽溫度即可縮短水分蒸(3)選用合適的添加劑。根據(jù)煤種選擇分散劑發(fā)時間。選擇合適的燃燒器降低水煤漿粘度提高的性質(zhì),使其更能改善原煤的表面性質(zhì),使煤漿在相煤漿出口流速。粘度在800~1200mPa·s之間即可同粘度下具有更好的流動性,同時保證其與穩(wěn)定劑得到良好的霧化效果,水煤漿霧炬顆粒越細越有利的配合效果。于燃燒。調(diào)整后煤漿質(zhì)量有了一定的提高(2)良好的燃燒環(huán)境3煤漿的燃燒水煤漿燃燒吸熱主要來源于高溫回流煙氣及火我廠鍋爐燃燒的特點是有瓦斯(副產(chǎn)品)伴燃瓦斯燃燒器在水煤漿燃燒器的下二次風位置,瓦痧焰、水冷壁的輻射熱,所以提高熱風溫度及調(diào)整好、二次風的配比將使燃燒更穩(wěn)定燃燒產(chǎn)生的高溫使水煤漿霧炬周圍的回流煙氣溫度(3)降低爐膛出口溫度,防止飛灰熔化結(jié)焦相應(yīng)升高,所以使水煤漿燃燒更加容易,但在使用低雖然水煤漿因水分蒸發(fā)造成著火點后移,燃燒質(zhì)水爆漿的初期走入了誤區(qū):認為水媒漿的濃度越困難,但水分蒸發(fā)之后再經(jīng)過揮發(fā)分析出,使炭粒的高燃燒越容易也越穩(wěn)定,忽視了粘度對燃燒影響的比表面積及微孔容積大于一般炭粒在相同條件下重要性(粘度基本在1300-1400mPa…s,最大1660更有利于煤粒燃燒時的化學反應(yīng)速度及深度,達到mPas),導(dǎo)致爐膛嚴重結(jié)焦被迫停爐。較高的燃燒效率。所以選擇合適的煤種,提高水煤水煤漿燃燒可以分成四個階段,即漿質(zhì)好燃燒燃燒水煤漿不但可以得到較好(1)不等溫加熱階段,蒸發(fā)水分及霧化;的環(huán)中國煤化工子的經(jīng)濟效益。(2)快速加熱,水分完全蒸發(fā)煤漿顆粒結(jié)團作者CNMHG幣,從事鍋爐運行管理(3)揮發(fā)分析出與燃燒階段(4)焦炭燃燒與燃盡階段,水煤漿中煤顆粒的內(nèi)(收稿日期:2006-01-09;修回日期:2006-03-06)