煤泥锅炉燃料掺烧工艺研究

摘 要:不同燃料的掺烧时,调整一次风量、二次返料、一二次风比,实现煤泥锅炉最大负荷和较长的运行周期。

关键词:掺烧 风量 风比

中图分类号:TK16文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)10(c)-0001-01

1 现状介绍及存在问题

东滩矿电厂装机容量42MW,三炉三机,其中三台75T/h循环流化床煤泥锅炉。由于煤炭市场的剧大变化,兖矿各矿原煤入洗量急剧减少,造成煤泥的产出锐减,造成电厂煤泥供应不足,严重影响了电厂的正常生产。

2 燃料掺烧工艺研究

由于煤泥的短缺,必须优化燃料结构,掺烧一定比例的原煤或洗混煤。

在运行时,调整燃料造成燃烧份额与设计值不相符不合理,将影响循环流化床锅炉正常运行中的物料平衡和热量平衡,从而影响锅炉的额定出力。物料平衡是指炉内物料与锅炉负荷之间的对应平衡关系。物料平衡包括三个方面的含义:一是物料量与相应物料量下锅炉负荷之间的平衡关系;二是物料的浓度梯度与相应负荷之间的平衡关系;三是物料的颗粒特性与相应负荷之间的平衡关系。即对于循环流化床锅炉的每一负荷工况,均对应着一定的物料量、物料浓度梯度分布和物料的颗粒特性。炉内物料量的改变,必然影响炉内物料的浓度、传热系数,从而影响负荷发生变化。

调整一次风量、二次返料、一二次风比,降低锅炉床温,提高燃烧效率,改善物料浓度分布,提高锅炉负荷。提高一次风量,降低了床温,改善了流化状态并根据实际原煤或洗混煤掺烧情况,做适当调整。同时,加大了放渣量和放渣频率,确保良好良好状态和合理料床厚度,延长了运行周期。然而燃料中0.5mm以下的细煤粒送入流化床后很快就会随烟气带出床层,造成细煤粒的不完全燃烧。为提高流化床锅炉的燃烧效率,必须提高二级返料量,提高燃烧效率。通过适当提高二级返料量,可以提高燃烧效率,同时有助于改善炉内物料平衡;随着炉内物料量的改变,必然影响炉内物料的浓度、传热系数,从而影响负荷发生变化。再通过改变一二次风比的方法来调整物料的浓度分布。在使用原煤或洗混煤时,控制在6∶4左右比较合适,负压控制在40～50Pa,烟气含氧量控制在3％～6％左右,并根据掺烧比例、煤质、二级返料量适当调整,以避免床温超温和影响负荷。在掺烧比例不同时,在确保锅炉参数合格情况下,负荷也有所不同。（如表1表2）

掺烧后,床温较高。一方面,原煤或洗混煤发热量比煤泥较高,影响床温。另一方面,由于洗混煤进料口位于炉膛底部,在埋管附近。在使用原煤或洗混煤时,燃料通过洗混煤进料口进入炉膛,大量的热量集中在炉膛的中部和下部,造成床温较高。造成燃烧份额与设计值不相符,进而影响锅炉负荷。掺烧后,燃料的颗粒度较煤泥有比较大的变化,主要体现在大颗粒的比例增多。在实际运行中,往往与设计粒度偏差较大,对锅炉有安全性、经济性影响。颗粒度过大时,煤炭中的焦碳没有完全燃烬,炉渣中的含碳量增大,增加了锅炉炉渣的物理热损失。试验表明:大颗粒含量增多,主要影响锅炉运行的安全性。当大于8mm的颗粒达到15%以上时,锅炉即频繁出现流化不良现象。原煤或洗混煤的发热量高于煤泥,在使用原煤或洗混煤时,床温较高。当温度达到灰分的软化温度时,灰分开始有黏性,进一步危及了锅炉安全运行。在放渣时,大颗粒的不容易放出,又进一步恶化了不良的流化状态。

但物料的颗粒特性达不到设计要求,也很难使负荷稳定(如颗粒分布影响燃烧份额、传热系数等)。因为仅仅通过改变一、二次风比的方法来调整物料的浓度分布时,会影响到炉内的动力特性,而且物料的颗粒大小对炉内的传热系数也会产生影响。所以必须对入炉煤的颗粒度有较为严格的控制。针对这一问题,一面对原煤和洗混煤的破碎系统进行改造,严格控制燃料的颗粒度及其颗粒度分布范围(入炉煤的粒度设计分布如表所示)。(如表3）

3 效果对比(如表4）

通过优化调整前后的参数对比,原煤或洗混煤掺烧,床温降低,有助于锅炉的安全运行,延长运行周期。负荷有明显提高,特别是燃料发生变化时,负荷提高确保了冬季供暖质量。

4 效益分析

外购煤泥,增加了燃料成本高。进行不比例的掺烧,在一定程度上降低了生产的成本。通过燃料结构的调整,优化运行调整,确保锅炉燃料正常供给,提高了锅炉效率,实现了较好的社会效益和经济效益。

5 结语

针对燃料市场的变化,积极调整燃料结构,同时进一步优化运行调整,确保了锅炉安全、经济长周期运行,对于矿井自备电厂或综合利用电厂有重要意义。

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