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(yīng)用張麗娜,李柯2,賈靜梅2,高友德,尉建中2(1.中國(guó)建筑北京設(shè)計(jì)研究院有限公司遼寧分院,沈陽(yáng)1100152.建設(shè)部沈陽(yáng)煤氣熱力研究設(shè)計(jì)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(jié)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(jié)能環(huán)保方面的優(yōu)越性。文章詳細(xì)介紹了水煤漿燃料的特點(diǎn);結(jié)合工程實(shí)例著重說(shuō)明水煤漿鍋爐燃燒系統(tǒng)、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(jì)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(jié)能;環(huán)保中圖分類號(hào):TK05文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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(diào)至40%,且調(diào)節(jié)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(jié)能、運(yùn)行成本低的突出|油)點(diǎn)火,一旦著火燃燒爐膛溫度達(dá)到800℃即優(yōu)點(diǎn)。采用這項(xiàng)新潔凈煤技術(shù),既提高鍋爐的熱效「動(dòng)停油轉(zhuǎn)換為水煤漿燃燒,水煤漿的燃燒非常穩(wěn)率,又能減少環(huán)境污染,對(duì)于燃油用戶能夠大幅度「定,無(wú)須人工干預(yù),可以象燒油一樣完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)降低燃料費(fèi)用、減輕企業(yè)負(fù)擔(dān),經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效「化燃燒運(yùn)行,大大降低司爐工的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了益顯著,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(yù)熱,這樣既節(jié)約了能源,又使整個(gè)供漿管路(1)水煤漿燃燒穩(wěn)定、充分、爐膛充滿度好,系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單。燃燒效率達(dá)%6%-98%;鍋爐熱效率大于85%,與(4)水煤漿最佳著火溫度在800℃左右,必須燃油鍋爐相當(dāng),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(fù)荷易于調(diào)節(jié);在自動(dòng)「可燃。由此可見其儲(chǔ)存、運(yùn)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)給排水專業(yè),一直從事于給排水專業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)對(duì)比表對(duì)比科目水煤漿技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(jié)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(biāo)準(zhǔn)煤數(shù)量(kg)27.3145.5直接節(jié)約燃料隨時(shí)可以啟動(dòng)使用對(duì)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(yīng),而煤爐則即時(shí)燃燒響應(yīng)快速升溫升濫很慢只能保持浪費(fèi)性質(zhì)的燃燒自動(dòng)控制程度水煤漿鍋爐可以采用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)高效率生產(chǎn)安全保障與齒速運(yùn)行反應(yīng)煙塵75煙塵100污染物排放(生產(chǎn)每噸NO 55蒸汽,同質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)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(yīng),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(shù)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(jī)}空結(jié)罐減少用戶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)地以及鏟車等設(shè)備,減少了占地面積和輸送、存儲(chǔ)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似于燃油,它是通過(guò)圖1燃燒系統(tǒng)框圖燃燒機(jī)的噴咀經(jīng)壓縮空氣霧化與空氣混合燃燒,在而沉降,細(xì)粒及飄塵則隨煙氣上升進(jìn)入裝置殼體。設(shè)計(jì)時(shí)已考慮到了系統(tǒng)的共用性,即當(dāng)水煤漿供應(yīng)殼體內(nèi)充滿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(tǒng)|很大的比表面積和很強(qiáng)的吸附性及沾性。當(dāng)煙氣從可以馬上作為燃油系統(tǒng)應(yīng)急,不會(huì)讓用戶的鍋爐停泡涑中通過(guò)時(shí),細(xì)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(xì)小泡沫提供了充足的(8)水煤漿成本比較:現(xiàn)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與泡沫中的堿性價(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(yīng)被吸收脫除。DLP漶泡脫砘險(xiǎn)塵裝置替1t燃料油,底部設(shè)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(tǒng)閉路循環(huán)。落下的灰塵在沉淀池里以筆者參與設(shè)計(jì)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(diào)質(zhì)器,當(dāng)達(dá)鍋爐的燃燒、除塵、除灰渣系統(tǒng)流程說(shuō)明如下,到一定壓力時(shí),則打開閥門,灰渣自動(dòng)排出,從而(1)燃燒系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)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(tǒng)主要由水煤漿壓送設(shè)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(shè)備)、鼓風(fēng)系統(tǒng)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(tǒng)煙囪的高度高出鍋爐房屋面2.0m即可(參除塵系統(tǒng)主要包括沉降室、濾泡脫硫除塵裝「照燃?xì)忮仩t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(dá)標(biāo)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(zhuǎn)第8頁(yè))16·專家論壇 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(shù)十年的研究、實(shí)驗(yàn)和花費(fèi)了巨額經(jīng)費(fèi)使用的水輪機(jī),特別是在水庫(kù)大壩發(fā)電站的下游河「之后,美國(guó)科學(xué)界和工程界在種類繁多的潮汐發(fā)道中,實(shí)現(xiàn)水庫(kù)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(guī)模的可伸縮性,潮汐發(fā)電站的「目前和可見的將來(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(jī)。我們可以工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn),才能有其商業(yè)投資價(jià)值;并且對(duì)根據(jù)覡有資金的大小和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的規(guī)模和前景來(lái)決「環(huán)境、生態(tài)影響最小。這個(gè)結(jié)論,也已被各沿海的定建造輪機(jī)數(shù)的多少,并視今后資金或市場(chǎng)需求的「工業(yè)化國(guó)家所證實(shí)。所以,中國(guó)完全也可以按照這增長(zhǎng)而往水輪機(jī)網(wǎng)絡(luò)添加新的發(fā)電機(jī)。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(xiàng)目上。規(guī)模的發(fā)電生產(chǎn),勢(shì)必霱要占用較大面積的陸表。在中國(guó)投資建設(shè)潮汐發(fā)電站,也要按照國(guó)外的與其相反,除了建立變電站外,潮汐發(fā)電無(wú)須占據(jù)模式:政府與民間的力量相結(jié)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(diào)配的沿海沿河地區(qū),主要使用民(5)維護(hù)費(fèi)用低廉。當(dāng)電站建成投產(chǎn)之后,因|間的資金建設(shè)潮汐發(fā)電站,政府則盡可能地從資金水輪機(jī)處在海面以下,氣候因素不會(huì)對(duì)設(shè)備運(yùn)行造|稅務(wù)等政策方面協(xié)助。在建設(shè)電站的早期階段,不成影響除了必需的設(shè)備保養(yǎng)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(xiàng)目中,學(xué)習(xí)維護(hù)、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(chǔ)上,再“發(fā)揚(yáng)光能發(fā)電設(shè)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(guó)國(guó)情的自主技術(shù)。之后,就可以維護(hù)和事后的檢修必不可免。在所有合適的地點(diǎn),大規(guī)模地興建潮汐發(fā)電站,以潮汐發(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益主要受到以下因素|使潮汐發(fā)電成為國(guó)家電網(wǎng)中不可或獻(xiàn)的供電主力的影響4結(jié)論(1)各級(jí)政府對(duì)項(xiàng)目在資金上和政策上的扶持中國(guó)應(yīng)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(dá)(2)埋設(shè)水輪機(jī)海域內(nèi)的潮流水文、海底地質(zhì)|國(guó)家,從而提高國(guó)家在國(guó)際上的地位。國(guó)家應(yīng)該重的條件視應(yīng)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(shè)立發(fā)電站的規(guī)模。價(jià)值,這樣,就會(huì)作出扶持新興工業(yè)的經(jīng)濟(jì)政策。(4)發(fā)電站設(shè)計(jì)和建造的技術(shù)水平。目前,還應(yīng)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(guó)發(fā)展的模式并大膽果斷地引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)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(duì)比表單位:kg對(duì)比標(biāo)準(zhǔn):標(biāo)準(zhǔn)煤成分:S=0.8%,灰份=6%,熱值=5500kca1/kg濾泡發(fā)生器對(duì)比科月燃煤/蒸噸燃水煤漿/蒸噸漩少量/熱噸應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)煤量145.5127,3堿性起泡器灰水分離補(bǔ)水裝置其他(co\SoC)2圖2除硫、除灰系統(tǒng)框圖6結(jié)語(yǔ)4水煤漿鍋爐與燃煤鍋爐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較水煤漿鍋爐在經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保方面均體現(xiàn)出水煤漿鍋爐與燃燒鍋爐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較如表「較大的社會(huì)效益,隨著水煤漿生產(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(yīng)用的前景5水煤漿鍋爐的環(huán)保效益將會(huì)更加廣闊1A6;·