山東化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2010年第39卷燃煤鍋爐改燒水煤漿的應(yīng)用許勝軍,張生安,劉玉國(guó),王春梅,李岐峰(山東?？苹ぜ瘓F(tuán)有限公司,山東東營(yíng)27105)作簡(jiǎn)單,運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)提高了煤的利用率和燃燒效率同時(shí)解決煤渣和粉塵對(duì)環(huán)境的影響鍋爐改動(dòng)量非常小易于實(shí)乾。噪取操摘要:燃煤工業(yè)鍋爐的熱效率低操作難度大,且產(chǎn)生的煤渣粉塵污染環(huán)境煤的儲(chǔ)存占用很大的場(chǎng)地。燃煤鍋爐改燒水關(guān)鍵詞:流化床;水煤漿;改造;燃燒效率;節(jié)能;環(huán)保中圖分類號(hào):TK24.l1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B章編號(hào):1008-021X(2010Application of Coal Water Mixture as Fuel for Coal-burning boilerU Sheng-jun, ZHANG Sheng-an, LIU Yu-guo, WANG Chun-mei, L Qi-fengShandong Hi-tech Chemical Group Co, Ltd, Dongying 257105, China)Abstract: There were lots of disadvantages of coal-buning boiler with low combustion efficiency, moredifficulty in operation and environmental pollution due to coal cinder and dust during burning. Moreovercoal storage need large-area field. Coal water mixture as fuel for coal-burning boiler possessed moreadvantages with easily operation, long run time and high combustion efficiency and eliminates effect ofcoal cinder and dust to environment. The modification of coal -burming boiler to meet the need of coalwater mixture burning was small and easily implementationKey words: fluizied-bed; coal water mixture; modification; combustion efficiency; energy conservationenvironmental protection1前言水煤漿通過安裝在爐膛上方的?；o料裝置?；癁樵S多工業(yè)鍋爐為燃煤流化床蒸汽鍋爐需要配較大的液滴后投入到爐膛并在其重力作用下落入爐有很大的儲(chǔ)煤場(chǎng),有很多運(yùn)煤工,工作強(qiáng)度大,操作膛下部在爐膛下部充填了大量處于流化狀態(tài)的熾難度大,需要停爐清焦檢修煤的燃燒效率和利用率熱床料,其溫度在850~950℃左右。滴在下部熾熱較低。煤的儲(chǔ)存對(duì)環(huán)境有污染,鍋爐燃燒產(chǎn)生的煤流化床料的水煤漿在加熱下迅速完成預(yù)熱、水分蒸渣和粉塵對(duì)環(huán)境也有污染,且很難治理。為此如何發(fā)、揮發(fā)分析出及著火過程并開始焦炭的燃燒過程。提高煤的利用率提高鍋爐效率降低成本減少鍋在爐膛中尚未完全燃燒的水煤漿團(tuán)以及由其解體形爐對(duì)環(huán)境的污染成為燃煤鍋爐必須要解決的問成的細(xì)顆粒與惰性床料一起被熱煙氣帶出爐膛,其題1-3。通過對(duì)15/h燃煤流化床蒸汽鍋爐改燒水中較大的顆粒被設(shè)置在爐膛出口的臥式多旋渦分離煤漿的應(yīng)用解決了上述問題,而且改造后的鍋爐運(yùn)器分離捕捉后,返回爐膛下部密相區(qū)繼續(xù)進(jìn)行流化行非常穩(wěn)定,改造非常成功。燃燒煙氣則進(jìn)入對(duì)流換熱段換熱并除塵后排出。2改造及應(yīng)用分離器的存在既減少了床料的損失,又實(shí)現(xiàn)了水煤2.1水煤漿的燃燒機(jī)理漿顆粒團(tuán)的循環(huán)燃燒,同時(shí)分離器內(nèi)氣流的擾動(dòng)還水煤漿是國(guó)際上在上世紀(jì)七十年代發(fā)展起來的有助于可燃?xì)怏w與氧氣的進(jìn)一步混合和燃燼,因此,種新型煤基液體燃料,由65%~70%的煤粉、該種燃燒具有較高的燃燒效率。30%~35%的水和1%~2%的化學(xué)添加劑通過物2.2燃煤鍋爐的改動(dòng)理加工制成。水煤漿可以像燃料油一樣易于裝卸中國(guó)煤化工側(cè)開孔新安裝一根儲(chǔ)存和管道輸送,并且價(jià)格低廉燃燒效率高燃燒φICNMHG化器進(jìn)入爐膛的通污染小。水煤漿流化-懸浮燃燒的工作原理為:將道,小果命則坐v:Ad-20-Ⅱ型;工作收稿日期:200912-26作者簡(jiǎn)介:許勝軍(1976-),男,山東臨沂人,工程師,本科,現(xiàn)任山東?？苹ぜ瘓F(tuán)有限公司副總經(jīng)理,從事生產(chǎn)和技術(shù)“第3期許勝軍,等:燃煤鍋爐改燒水煤漿的應(yīng)用壓力:0.06~1.2MPa;額定出力:1.5m3/h;入口介(例如100m)下,調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)頻率由最小至最大質(zhì)密度:1200-1400kg/m3;粒化直徑為2~10mm;每一個(gè)開度下要記錄如下數(shù)據(jù)?；L(fēng)壓:5000-8000Paa.皮托管及傾斜微壓計(jì)的動(dòng)壓指示值;安裝爐前供漿管線,由供漿罐將水煤漿用φ57b.總風(fēng)道風(fēng)壓表指示。3mm管線引至15t/h鍋爐爐前?；魈??；魅缓笾饾u加厚料層,每一次加厚要記錄靜止料用風(fēng)從回料道風(fēng)箱處引中159×6mm風(fēng)管線至?；瘜拥暮穸?重復(fù)上述試驗(yàn)并一一記錄之器風(fēng)出口處。吹掃凈化風(fēng)由凈化風(fēng)總管接管線φ45按上述方法分別作出100,200,300,400,50025mm管線至15h鍋爐?；鞔祾咛?。圖1為600mm等不同料層高度下的阻力曲線。燃煤鍋爐改水煤漿后系統(tǒng)流程圖。2.3.2熱態(tài)啟動(dòng)采用固定狀態(tài)到流化狀態(tài)的點(diǎn)火。從固定狀態(tài)過渡到沸騰狀態(tài)的點(diǎn)火方式。在沸騰床上鋪一層底料,對(duì)底料加熱,使底料升溫。然后用小風(fēng)量吹動(dòng)底料,造成微微跳動(dòng)狀態(tài);并投入引火煙煤屑,利用沸騰料層將煙煤點(diǎn)燃。借煙煤燃燒,繼續(xù)對(duì)底料進(jìn)行1-儲(chǔ)漿罐,2-供漿泵3-?；?-燃煤流化床鍋爐加熱。最后達(dá)到正常運(yùn)行時(shí)的最低溫度(800℃)就5-鼓風(fēng)機(jī)6-除塵器,7-引風(fēng)機(jī)8-煙囪可以開動(dòng)供漿泵進(jìn)行供漿燃燒。圖1燃煤鍋爐改造后系統(tǒng)流程圖這種點(diǎn)火方式是底料先在固定靜止?fàn)顟B(tài)下加23點(diǎn)爐熱,當(dāng)溫度升高到約400℃時(shí),開始逐漸送風(fēng),并在23.1冷態(tài)試驗(yàn)這個(gè)過程中繼續(xù)用煙煤屑進(jìn)行加熱,直到供漿泵送1)向床上鋪底料(石英砂),按比例為:0-入的水煤漿能著火燃燒為止。這種點(diǎn)火方式升溫的lmm5%、1-2mm15%、2-3mm70%、3-4m方式關(guān)鍵在于快。10%(以后在運(yùn)行中補(bǔ)加規(guī)格為2~3mm或3用固體加熱底料進(jìn)行點(diǎn)火,方法比較簡(jiǎn)單,不需4mm)加砂。要專門的點(diǎn)火設(shè)備,目前應(yīng)用的比較普遍,這里簡(jiǎn)單2)觀察底料應(yīng)清潔無雜物。底料的厚度最初地介紹一下木炭點(diǎn)火。不宜太厚,可以從150mm開始,逐漸加厚(具體厚度1)點(diǎn)火準(zhǔn)備由設(shè)計(jì)技術(shù)人員落實(shí))事先準(zhǔn)備一定量的木炭,尺寸不宜過大,規(guī)格力3)啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)慢慢將送風(fēng)機(jī)頻率加大,以小求均勻。否則不容易燒透變成木炭,如果尺寸過大,風(fēng)量使料層發(fā)生波動(dòng)。觀察床上底料向冷渣管的運(yùn)部分木炭就會(huì)燒化成灰。一般粗細(xì)在100mm以下,動(dòng)情況。冷吹l0mn后,觀察床上如有趕堆之處,則長(zhǎng)短在500-700mm以下為宜,還可準(zhǔn)備少量油棉該處的風(fēng)帽必有堵塞處,人可進(jìn)去檢查處理。如果絲之類的引火物適量的引火煤屑(先進(jìn)行篩選粒各處都很一致則說明布風(fēng)基本均勻,在開小風(fēng)微微徑和正常運(yùn)行用煤相仿)及適量防止高溫結(jié)焦的冷沸騰時(shí),如發(fā)現(xiàn)有的地方不動(dòng),則可記錄下來進(jìn)行渣。檢查處理。(1)在爐床上鋪上一層約300-400mm的底料4)然后逐漸開大鼓風(fēng),用爐鉤探測(cè)(亦可進(jìn)去(石英砂)。用手摸索)如無死角處即可以,然后開至全流化狀(2)進(jìn)行布風(fēng)均勻性檢查,再把木炭架放到底態(tài),用爐鉤或手試其流化強(qiáng)度,目測(cè)冷態(tài)的流化高料層上。度,冷態(tài)流化高度一般為靜止料層厚度的兩倍左右。(3)準(zhǔn)備一定量的冷渣,并加適量的水流化強(qiáng)度用爐鉤探測(cè)時(shí),應(yīng)感到爐鉤微微顫動(dòng)。突2)點(diǎn)火預(yù)熱然停風(fēng),料層上面應(yīng)呈水平狀態(tài)。以上情況則說明在確認(rèn)鍋爐受壓元件及人孔、手孔、閥門填料、布風(fēng)均勻,便可以進(jìn)行冷態(tài)試驗(yàn)。爐墻、爐門、灰門等處于完好狀態(tài)后,開啟煙道擋板5)冷態(tài)試驗(yàn)或微開引風(fēng)機(jī),使?fàn)t內(nèi)保持負(fù)壓,用引火物將木炭點(diǎn)試驗(yàn)時(shí)用風(fēng)箱上的風(fēng)壓表的讀數(shù)代表料層及布燃中國(guó)煤化工風(fēng)裝置總的阻力,用皮托管及傾斜微壓計(jì)來測(cè)定風(fēng)CNMHG道內(nèi)的風(fēng)速,以計(jì)算其風(fēng)量。在某一靜止料層厚度(1)自先符各煙、風(fēng)掃權(quán)天嚴(yán),并使各汽水系山東化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2010年第39卷統(tǒng)的閥門電氣儀表的旋鈕放在啟動(dòng)位置。然后啟超過運(yùn)行的最低風(fēng)量時(shí),可暫時(shí)不增加送風(fēng)量,而以動(dòng)引風(fēng)機(jī),使?fàn)t膛內(nèi)略成負(fù)壓,再啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)。撒入的煙煤量來控制爐溫長(zhǎng)勢(shì)的快慢。(2)將送風(fēng)閥門稍微打開,使底料上面的炭火(6)料層溫度增長(zhǎng)的過程可分為兩個(gè)階段微微跳動(dòng)起來。應(yīng)特別注意保護(hù)這層炭火,勿使底600~700℃前應(yīng)使溫度升得較快速,送風(fēng)量較快地料一下子把這層炭火淹沒住,否則炭火就會(huì)被底料超過最低風(fēng)量”,以免"低溫結(jié)焦";600-700℃以迅速冷卻而變黑。開始向爐內(nèi)送風(fēng)時(shí),爐膛出現(xiàn)一后應(yīng)使料層溫度平穩(wěn)緩慢地上升,以免造成高溫結(jié)片黑煙好像要滅火的樣子,可是幾秒鐘內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)焦。600-700℃以前為使料層溫度較快上升,可能棗紅色。這時(shí)開始用人工往炭火層上撒引火煙煤撒入較多的煙煤,在溫度較低時(shí)不會(huì)全部被燒掉在屑,煙煤就會(huì)立即著火,底料溫度就會(huì)顯著地升高。料層中含煤較多。待溫度升高后燃燒條件好,以前(3)連續(xù)地向跳動(dòng)的炭火層上撒煙煤隨著底未燒完的煤就會(huì)激烈地燃燒料層溫度就會(huì)猛漲,造料溫度上升,階段性地逐漸增加風(fēng)量(這時(shí)要特別成高溫結(jié)焦。因此,通常在600~700℃,就要控制注意,送風(fēng)量過大就易滅火,送風(fēng)量過小則易結(jié)爐溫。若溫度上升太快可暫停撒煙煤屑,以減慢爐焦)。投入的煙煤量不應(yīng)一次過多,而應(yīng)少量、勤給溫的上升速率。停撒煙煤后,若鍋爐溫仍上升很快的方式撒入(投入過多煙煤就容易結(jié)焦)應(yīng)及時(shí)撒入冷渣降溫。(4)使底料溫度逐漸上升到600~700℃。此(7)700℃以后可繼續(xù)撒入少量的煙煤屑,使料時(shí),主要以眼睛觀察火色為主,不能單純地靠?jī)x表讀層溫度平穩(wěn)地上升,達(dá)到800℃時(shí),即可關(guān)閉爐門,數(shù),因?yàn)橛械臏囟扔?jì)裝設(shè)的位置較高,啟動(dòng)時(shí)底料層開動(dòng)供漿泵送入正常運(yùn)行水煤漿。把風(fēng)量加大到正接觸不到溫度計(jì),測(cè)不到底料的真實(shí)溫度。有的溫常沸騰高度再用供漿泵的頻率來控制供漿量以控度計(jì)裝設(shè)的位置較低插在底料層中,但底料層的溫制燃燒溫度,直到進(jìn)入正常運(yùn)行溫度,點(diǎn)爐完成鍋爐度總是先在局部地區(qū)升高,逐漸地?cái)U(kuò)大范圍。所以調(diào)整至正常運(yùn)行。某一點(diǎn)的溫度也不能反映底料層的情況,此時(shí)溫度2.4運(yùn)行計(jì)的讀數(shù)只反映溫度升降的趨勢(shì)。所以在這個(gè)階段24.1操作情況應(yīng)經(jīng)常用眼睛來觀察。一般來說,500℃以下的底料燃煤鍋爐改燒水煤漿后運(yùn)行穩(wěn)定,操作簡(jiǎn)單,降層還沒有紅光,600~00℃呈暗紅色,通常來說,底低工人勞動(dòng)強(qiáng)度,每班減少兩名運(yùn)煤工。水煤漿燃料總是局部地區(qū)先紅起來再逐漸擴(kuò)大范圍,并越來燒效率達(dá)到%6%以上,負(fù)荷調(diào)節(jié)方便靈活。越明亮,如發(fā)現(xiàn)"放花"或"流星"時(shí),這就是局部結(jié)2.4.2煙塵與SO2的排放焦的象征,應(yīng)及時(shí)用鉤子把焦塊鉤出來。煙塵與SO2的排放數(shù)據(jù)見表1。(5)送風(fēng)量隨著溫度的升高而增加,當(dāng)送風(fēng)量表1燃煤改燒水煤漿后煙塵與SO2的排放數(shù)據(jù)mg/m時(shí)間9月15日9月16日9月18日9月19日9月20日9月21日9月22日9月23日158.0162.3147.7149.7155.1742.5729.8675.398.1煙塵與SO2排放數(shù)據(jù)來自煙塵在線檢測(cè)儀。標(biāo)燃煤改燒水煤漿后,鍋爐的煙塵與SO2排放達(dá)參考文獻(xiàn)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),不產(chǎn)生爐渣,水煤漿燃燒后的煤灰,在[1]馬玉峰姜秀民,萬啟科,等水煤漿流化-懸浮燃燒技除塵器下灰的過程中噴灑少量的水,直接卸到料車術(shù)在勝利油田的應(yīng)用[門].熱能動(dòng)力工程,2006,21(6):內(nèi)外運(yùn),徹底改變了原來鍋爐房灰塵到處飄揚(yáng)的環(huán)644-647,660境[2]姜秀民,馬玉峰,崔志剛,等水煤漿流化懸浮高效潔凈3結(jié)論燃燒技術(shù)研究與應(yīng)用[]化學(xué)工程,2006,31(1):62燃煤鍋爐改燒水煤漿運(yùn)行非常成功,并且改造過程對(duì)鍋爐本體的改造非常少,易于實(shí)施。改造后[3]馬玉峰李建強(qiáng),萬啟科等.水煤漿燃燒技術(shù)及其發(fā)展[刀].潔凈煤技術(shù),2003,9(3):13-17,30的鍋爐運(yùn)行非常穩(wěn)定,不但操作簡(jiǎn)單,負(fù)荷調(diào)整快捷靈活而且降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度減少了人工。改(本造后的鍋爐取消了儲(chǔ)煤場(chǎng)改善了鍋爐房的環(huán)境,且鍋燈YH中國(guó)煤化工,劉玉國(guó),等燃煤CNMH東化工,20,39煙塵與S02排放都達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)環(huán)保減排目(3):38-40.)