云南地区劣质褐煤燃烧技术
45褐煤及其燃烧技术简论
褐煤及其燃烧技术简论云南电力工业学校 陈嘉铨1 前言褐煤是一种性能变化范围很大的劣质燃料,对电站锅炉的设计和安全经济运行提出了许多特殊的要求,随着锅炉机组容量的增大,这一问题越加突出。
生产发展的客观需要,推动着理论研究和技术的发展。
对褐煤特性及其燃烧理论、燃烧技术的研究,国内外都进行了大量的工作,并取得了相当的成果,我省电厂对主要的两种褐煤——小龙潭褐煤和凤鸣村褐煤也有了30多年的燃用经验。
本文将就这些经验和成果的主要内容进行扼要的讨论。
2 褐煤的分类和主要特征褐煤是成分变化区间和燃烧特性变化范围都很大的一类煤。
目前习惯的方法是按其形成的地质年龄长短即碳化程度的深浅,将其分为年青褐煤和老年褐煤,按其物理性状,也称为软褐煤和硬褐煤。
我省的褐煤除小龙潭煤等少数煤种为老年褐煤外,大部分属碳化程度浅的年青褐煤,其显著特征可以概括为“三高两低”:即高挥发分,高水分,高灰分和低发热量,低灰熔点。
有的年青褐煤还含有较多的纤维分。
这些特征给褐煤的应用带来不少的困难和问题。
因此,在我国现行的煤分类中,褐煤属于劣质煤。
在讨论褐煤特征时有两个问题需要强调指出:1)由于褐煤的成矿时间短,因此其成分变化范围很大。
2)年青褐煤与老年褐煤虽同属褐煤,但在煤的结构特性、煤粉制备、燃烧过程及对燃烧设备的要求等方面有着很大的差别。
例如,属于老年褐煤的小龙潭煤,着火、燃烧容易,突出的问题是如何防止炉内结渣和对流受热面的积灰和堵塞;而属于年青褐煤的凤鸣村煤(包括昭通褐煤)则因其水分特别高,在采用传统的煤粉燃烧方式时,着火的稳定成了突出的问题,必须采取一些特殊措施。
对于这一点,国内目前尚缺乏在大型机组上应用成熟的实际经验。
由于褐煤的上述特点,要正确掌握褐煤的煤质和燃烧特性,为锅炉的设计制造和运行提供一个尽可能客观准确的依据,除了在取样分析时充分注意其代表性,作好常规分析外,还应作好煤质的特种分析,有效地补充常规分析的不足。
3 褐煤的燃烧特性3.1 褐煤燃烧特性的测定褐煤的燃烧特性,可以通过常规的分析方法和特种分析方法来测定,同时还要注意积累有关该煤种实际燃烧情况的资料。
燃烧劣质煤技术措施
燃烧劣质煤技术措施受近年煤炭市场影响，公司燃煤质量逐渐下滑，且来煤点较多，煤质波动较大，公司燃煤形势较为严峻，使安全生产工作面临较大压力，为保证锅炉低负荷(200MW以下)安全稳定运行，在公司加大燃煤管理工作的同时，发电运行部根据近年热值较低、灰份较高的劣质煤，总结并制定低负荷稳燃措施如下：一、技术措施：㈠、一期（＃1、2炉制粉系统为中间储仓式乏气送粉）：1、机组运行方式：采用定压运行，燃料控制为手动方式，调整燃料应平稳、缓慢，严禁大幅度调节；如煤质波动使汽压不稳定，燃料调整频繁，则将机组运行方式切为滑压运行。
2、排粉机运行方式采用如下：200MW以下，A、B、C排及对应给粉机运行，D排备用；200MW以上根据煤质及设备情况决定D排及对应给粉机运行。
3、D排备用时，为防止对应B2下粉挡板关闭不严造成B2粉仓粉位上涨，运行人员要加强监视检查，规定：B2粉仓粉位达到6.0m、B2粉仓温度高于85℃、B2粉仓（D排）停运超过3天，以上三个条件达到任意一个时，请当值值长向调度申请增加负荷，把B2粉仓粉位降到3.5米以下。
4、A层给粉机转速手动控制且不低于350rpm；B、C、D、E层煤粉量按“塔型”方式燃烧，但最高指令与最低指令偏差不得大于5%；（因＃1、2炉给粉机调节特性不同，各台炉根据具体情况实行）。
5、风量控制采用手动，维持O2：3.5－5.5%，低负荷时适当降低炉膛负压，维持－30Pa左右。
6、燃烧配风原则上按照束腰型配风方式进行，各风门遵照以下开度进行调节：AA 80%-100%；AB、BC 30%；CC 20%-40%；DD 20%-40%；DE 40%-60%；EF 、FF40-70%左右，FFF可根据具体情况调节；周界风A、B、C、D、E均控制为10%，F 5%，维持二次风箱差压在0.6Kpa 左右。
7、各排粉机风压控制如下：A排风压不高于3.3Kpa，B、C排风压不高于3.5Kpa；磨出口温度控制在85-90℃，热风送粉时，排粉机入口风温维持140-160℃。
如何烧好劣质煤
如何烧好劣质煤近年来由于氮肥企业市场竞争激烈，很多企业都把降低成本，节能降耗作为能够在市场竞争中生存和发展的重要举措之一。
而造气是氨肥企业的“龙头”工序，在整个合成氨生产过程中60%以上的能耗都在造气消耗掉，其占据的成本比重较大，造气工序运行的好坏直接决定着企业的成本和效益的高低。
所以，各化肥企业都想方设法在造气上下功夫，纷纷采购低价煤、型煤、劣质煤，也有开发粉煤制气的，均取得了一定的效果，积累了宝贵的经验。
下面谈一下如何烧好劣质煤。
1．制定并控制好上行煤气和下行煤气温度。
上行煤气温度一般指炉子上部出口煤气温度。
炉上温度高则煤气带出的显热多，热损大，燃料消耗高，且易造成炉膛四周因过热而挂壁；炉上温度过低说明气化层温度低，可能因为入炉风量过小或下吹蒸汽用量过大，直接影响煤气炉的气质和气量。
下行煤气温度指炉子下部出口煤气温度。
下部温度过高，说明气化层下移，容易造成下部过热结大块，烧坏炉箅、灰盘等设备，影响煤气炉的安全稳定运行、发气量低、消耗高；下行温度过低，说明炉内火层上移，同样影响发气量，还会造成燃料燃烧不完全，灰渣残炭高，煤耗升高。
根据小粒煤的特点，其反应表面积大，反应速度快，炭层蓄热强，热量易集中，气化层温度容易过高。
为了防止气化层温度过高而结块，应制定出合理的上下行煤气温度指标并严格控制。
一般上行煤气温度控制在240±20°C，下行煤气温度≤300°C。
2．选择合理的制气风压。
由于劣质煤气化表面积大，气化效果好，炉温上升快，但受粒度的限制炭层不能太高，否则阻力大容易造成局部偏流结块，出现风洞，使炉况失常。
炭层低了又容易吹翻料层造成氧含量高，带出物多，热损大。
所以，控制风压是一个关键，风压高在相对劣质煤低炭层条件下易造成炭层吹翻，破坏气化层，也易引起炉温过高结大块。
但过低的风压要想使煤气炉达到合理的气化温度，势必增加吹风时间，这样制气时间缩短了又影响了发气量。
否则会造成炉温低，气化层难以形成，容易下生炭、红炭，吹风强度以不翻炉为准。
劣质煤的燃烧问题及其调整技术探讨
劣质煤的燃烧问题及其调整技术探讨河北唐山市，063000煤炭将长期是我国主要能源能源，但随着我国经济发展方式的转变和能源消费结构能源生产结构转型升级以及在环境气候变化约束进一步增强等因素影响下，能源消费结构将是我国煤炭行业改革调整的重要问题。
随着新型节煤技术不断提出，有望进一步解决劣质煤的进一步扩大利用，逐步改善低热值煤存量过盛问题。
我国劣质煤储量丰富，但开采的过程中煤炭资源浪费严重。
在一些富煤区的大矿井田范围内，小矿越界开采，破坏和浪费资源的情况屡见不鲜，二次浪费现象时有发生。
一些极厚煤层地区，企业为了提高产量，以浪费资源为代价，换取暂时的经济效益。
1.一些企业采用一次采全的方法，只采中间一层，顶底煤被废弃，采一丢四；另外一些小型煤炭企业采煤方法落后，对煤炭的回采率有的不到30%。
一些矿区剩余可采储量的80%为低热值煤劣质煤。
2.、煤炭资源综合利用率低目前，我国煤炭资源综合利用率相对较低，尤其对煤炭共伴生矿产资源的综合勘探、开发和利用水平低下。
缺乏有效的监管机制和先进的技术支持。
共伴生矿物利用率现状无从考证，综合利用技术尚未完全过关，在现有技术条件下，一些共伴生矿物还无法进行大规模具有经济效益的开发利用，综合利用产品的科技含量与附加值较低。
（三）、煤炭行业产业布局不合理。
我国目前仍然以原煤消费为主，产品附加值低，造成大量不具备工业直接利用的低品煤，煤炭企业自身产业升级水平低下，而以混采煤炭为主的矿山依然比较常见，伴生劣质煤存量也急待解决。
综上；开发和利用劣质煤是我国一项重要的能源政策。
劣质煤水分高.灰分大.发热量低.挥发份低.着火点高.火力发电在燃用劣质煤时炉内燃烧不稳引发锅炉灭火事故，经济性差，为稳定燃烧需要投油助燃，浪费大量燃油。
炉外混合少量比例的高热值石油制品的劣质煤解决了以上问题：实验数据显示；方法一：3500大卡的低品煤9:1掺兑9000大卡的石化原料油，能提高炉内热量的和助燃作用，石化制品包括柴油，重油，燃料油，发热值9000大卡以上的这类石化产品，在一定条件下能起到助燃增加炉内热量的作用，使其满足炉内常规稳定燃烧温度条件，降低使用低品煤常见的熄火事故。
劣质煤燃烧特点及调整技术
劣质煤燃烧特点及调整技术劣质煤燃烧特点及调整技术劣质煤的燃烧特点？如何保证其燃烧稳定？劣质煤主要特点：挥发分含量低、发热量低、灰分含量大，可磨系数小。
锅炉燃用劣质煤时，煤粉气流的着火距离延长，火焰温度低、火焰中心易偏斜。
15米处四面墙温度偏差大，火焰稳定性差，闪烁严重。
易造成局部断火，甚至造成锅炉灭火事故。
煤中灰分含量大，使火焰燃烧不剧烈，炉膛、受热面、烟道等处飞灰磨损加剧，易造成受热面及承压部件泄露及磨损.或烟道及冷灰斗堵灰。
造成锅炉排渣困难。
严重时造成受热面积灰造成被迫停炉。
燃煤发热量低，投粉量增加，烟气中灰份增大且灰的温度高使烟温升高，造成汽温偏高，减温水量增加，特别是再热器系统减温水用量大幅增加，使气温调整困难，机组经济性降低，甚至造成超温事故。
燃用劣质煤，煤粉射流进入炉膛由于挥发分含量低，上游角补火不到位，着火区温度低等因素，司炉被迫投油稳燃造成大量燃油消耗。
进一步降低了经济性。
综合以上各因素，劣质煤的燃烧特点主要有：煤粉射流着火推迟，火焰中心温度降低，火焰中心上移。
为了保证劣质煤的燃烧稳定，我们可以从以下方面着手：1、首先，炉内燃烧是个整体性的煤粉氧化发热过程，我们可以把它分成两个方面：一是炉内风煤配比、一二次风配比、燃烧器工况所形成的燃烧工况，一是来自三次风及外界（主要是负压、漏风等）的影响，也就是三次风及外界对炉内燃烧工况的扰动。
燃烧稳定与否取决于炉内燃烧工况是否能够抵抗三次风及外界的扰动。
2、调整好炉内燃烧工况的关键在于以下几个方面：a、合理的风煤配比，即保持最佳的过剩空气量，即保持合理的氧量值。
我厂3台炉设计氧量3-5%，由于氧量计位置在29米省煤器入口处，受炉膛及烟道漏风的影响（漏风几乎不参与燃烧），因此不同的炉子、不同的负荷段，应保持不同的氧量值，以保证炉内过剩空气系数为1.25左右。
一般来说，200-150MW 负荷段控制氧量4-6为宜，150-100MW负荷段控制氧量6-8为宜。
劣质煤处理管理制度
劣质煤处理管理制度
一、劣质煤的特点
1.热值低：劣质煤的热值一般在3000-4000大卡之间，比优质煤低很多，不能满足工业生产、民用供暖等需要。
2.含硫量高：劣质煤中硫含量高，易生成二氧化硫等有害气体，对环境造成污染。
3.灰分多：劣质煤的灰分含量高，燃烧后易产生大量的灰渣，影响燃烧效率。
4.挥发份要素少：劣质煤的挥发份含量少，燃烧不易点燃，燃烧效率低。
5.易引起爆炸：劣质煤中的挥发份含量高，容易在燃烧过程中产生爆炸，对生产安全构成威胁。
二、劣质煤处理管理制度
1.搞好劣质煤的储存管理：煤矿企业应建立完善的劣质煤储存管理制度，严格区分优质煤与劣质煤存放位置，做到防混淆。
2.制定煤种混合比例标准：煤矿企业应根据煤种的热值、硫含量、灰分等特点，制定合理的煤种混合比例标准，以达到燃烧效率最优化。
3.煤种检验制度：建立煤种检验制度，定期对劣质煤进行化验分析，掌握其质量状况，并及时调整管理措施。
4.设备监控管理制度：建立设备监控管理制度，加强对燃烧设备的检查和维护，确保设备正常运行，降低事故发生概率。
5.加强员工培训：煤矿企业应加强员工对劣质煤的认识和处理技能培训，确保员工能够正确地操作相关设备，降低生产事故风险。
6.提倡清洁能源替代：鼓励企业利用清洁能源替代劣质煤，如天然气、太阳能等，减少对环境的污染。
7.建立应急预案：建立劣质煤应急预案，一旦发生事故能够及时处置，减少损失。
8.定期进行渣土处理：煤矿企业应定期处理燃烧产生的灰渣，降低其对环境的影响。
通过以上劣质煤处理管理制度的建立和落实，可以有效保障生产安全、提高生产效率、保护环境，为煤矿企业的可持续发展提供有力支撑。
煤粉锅炉燃用劣质煤的燃烧调整分析
式中 和分别为沿宽度工质平均焓增；、和分别表示沿宽度各热负荷偏差、结构偏差和流量偏差。
如果说线是对炉膛的垂直方向而言的话，那么面说的就是沿炉膛水平方向各层煤粉燃烧器和各层二次风的分布情况。生活中我们希望使用的物品是平整的，燃烧上平整的火焰断面也是燃烧稳定的一个前提。要想使这个“面”平整，应该做好以下几个方面均衡。
9.23
可燃基挥发分
Vdaf
%
19
18
18
16.8
收到基低位发热值
Qnet.v
kJ/kg
15500
14800
14700
14000
变形温度
DT
℃
1150
1350
1150
软化温度
ST
℃
1180
1430
1240
流动温度
FT
℃
1280
1480
1320
分析原理
点组成线，线组成面，面组成体。如果把锅炉整个燃烧工况比作一个体，那么每一层燃烧器就是一个面，每一个角的燃烧器就是一条线，每一组燃烧器就是一个点。下面我们就发电公司锅炉燃煤特点，阐述一下锅炉燃用劣质煤时如何保证适中的风、粉介入点，使强、弱适中的位置恰当的点连贯成线、在炉垂直和水平方向保持平整的面、最终形成炉燃烧工况的有机的整体，以便促成一个稳定的燃烧工况。
图1-1我厂炉膛水平抛面图
二
确定煤粉着火点
对于锅炉整体燃烧工况来看，一组燃烧器只不过是一个点，但点却是组成体的基本要素。而锅炉燃烧工况的破坏往往首先从一组燃烧器开始，所以我们必须从一点做起。对于一组燃烧器来说，它也不是一个孤立的点，因为煤粉燃烧本身就是一个较复杂的过程，它受到诸多因素影响。
在燃用劣质煤时，我们希望煤粉的着火点应在250～400mm之间。如果煤粉的着火点太迟，煤粉就会丧失初期强有力的混合，不仅使得煤粉着火困难、影响燃烧稳定性、不完全损失增加，还可能因着火点推迟造成炉膛出口结渣。但着火点太早也不行，一是可能烧损燃烧器，二是可能造成燃烧器附近结焦甚至造成一次风管堵塞。所以必须保证煤粉着火点适中。要想做到这一点，必须严格控制一次风速，一次风速越高单位送入燃烧器的出口区域的煤粉空气混合物越多，则加热到煤粉着火温度所需热量越多，加热时间越长，着火点越远，煤粉燃烧工况也就不好。但一次风速过低，煤粉气流的刚性越差、混合卷吸高温烟气的能力差，对煤粉着火不利。一次风速的控制应以不堵管、不烧损燃烧器、不影响煤粉气流卷吸为原则，管风速通常保持在20～25米/秒。
关于劣质烟煤及褐煤掺烧相关技术研究
关于劣质烟煤及褐煤掺烧相关技术研究为了实现“双增双节、盈利攻坚”目标，结合公司配煤掺烧工作实践和技术研究，制定相关措施，以解决掺烧褐煤和劣质烟煤工作中的具体问题标签：配煤掺烧劣质烟煤技术措施0 引言为了降低燃料成本，提升公司综合盈利空间，各发电公司都根据本公司的不同特点，积极开展配煤掺烧工作。
由于燃料混配后与设计燃料特性偏差很大，势必对设备安全和运行经济稳定等造成一定不利影响，因此研究制定配煤掺烧相关技术措施，使其成为控制发电成本，确保机组安全稳定运行的重要环节。
1 设备概述大唐鲁北发电公司总装机容量2×33万千瓦，1、2号机组分别于2009年9月21日和12月20日投入商业运行，1、2号锅炉由哈尔滨锅炉厂设计制造的HG-1020/18.58-YM23型亚临界、一次中间再热、自然循环汽包炉，采用平衡通风、四角切圆燃烧方式，设计燃料为烟煤。
每台锅炉设置5台HP863中速磨煤机。
输煤系统配有两个煤场，可储煤15万吨，主要采用汽运煤方式，通过斗轮机、C3-C10输煤皮带上至1、2号炉各煤仓。
2 褐煤和劣质烟煤掺烧情况为保证“双增双节、盈利攻坚”目标任务的实现，鲁北公司把掺烧褐煤和劣质煤工作作为降低燃料成本的重要手段之一。
专门成立了大唐鲁北发电公司褐煤掺烧专项工作小组。
制订了《大唐鲁北发电有限责任公司入炉煤掺烧混配方案》和《锅炉掺烧褐煤、劣质烟煤安全技术措施》，一方面加大组织高热值、低硫份的经济煤种工作力度，以满足安全生产及环保要求。
另一方面针对掺烧存在的问题，成立设备管理和运行技术攻关小组，及时总结掺烧经验，合理进行褐煤、劣质煤掺烧优化工作，制定了入炉煤混配原则及目标：2.1 混配原则：褐煤掺烧比例从10:1开始后，根据机组运行情况逐步增加比例到3:1。
2.2 混配目标：混配后机组330MW满负荷运行时燃煤量控制在160吨/h以内，低位热值控制在4600大卡，挥发份控制在25-40%，硫份0.8%以下。
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成果与经验云南地区劣质褐煤燃烧技术邱亚林1,杨 丽2,俞炳丰1,李明亮2,陈 红2,昌树文2,苏 昆2(1.西安交通大学能源与动力工程学院,西安7100492; 2.云南电力试验研究院,昆明650051)摘 要:介绍了云南褐煤的储量和特性,分析了劣质褐煤燃烧调整技术,并探讨了循环流化床在燃用劣质褐煤中的应用。
关键词:褐煤;劣质煤;燃烧调整;循环流化床中图分类号:T Q534 文献标识码:B 文章编号:1005-7439(2006)02-0083-02Inferior Lignite C ombustion Technology in YunnanQIU Ya-lin1,YANG Li2,YU Bing-feng1,LI Ming-liang2,CHEN Hong2,CHANG Shu-wen2,SU Kun2(1.Scho ol of Energ y and P ow er Eng ineering,X i'an Jiao tong U niv ersity,X i'an710049;2.Yunnan Electrical Po wer T esting and Resear ch I nstit ute,Kunming650051)云南是我国主要褐煤产地之一,保有储量为157.26亿t,占云南煤炭总储量的65.8%。
电力作为云南的支柱产业之一,占有重要的地位;截至2003年底,火电装机容量达4280M W,同时滇东电厂4 600M W,大唐开远电厂2 300MW和昆明二电厂2 300M W等新的发电项目也正在建设中。
随着 西电东送 、 云电外送 的力度逐步加大,电力生产中对电煤的需求也将越来越大,研究云南丰富的褐煤、尤其是劣质褐煤资源的燃烧技术,对保证电力生产的稳定供应、促进煤炭资源开发利用具有现实意义。
本文主要讨论大型电站锅炉燃用云南劣质褐煤燃烧技术。
1 云南褐煤情况云南省褐煤以年轻褐煤为主,主要分布于小龙潭、先锋、凤鸣和昭通等地区;其中昭通地区褐煤已探明储量为80.45亿t,小龙潭矿区10.9亿t,寻甸先锋矿区(老年褐煤)3.59亿t,其他稍小的矿区也多在1亿t以上;这些褐煤中除昭通褐煤因水分高、热值低尚未开发利用外,主要矿区都已经挖掘并作为电煤供应。
褐煤所含的灰分除小龙潭和先锋等少数矿区多在15%以下外,大多数在20%~30%左右;所含的挥发分多在50%~60%以上,其中以潦浒等矿区的挥发分最高,可达63%以上。
小龙潭褐煤水分在32%以上,低位发热量11~15M J/kg;先锋褐煤水分一般在35%以上,低位发热量一般11~ 14M J/kg;凤鸣褐煤水分一般在40%以上,低位发热量8~11M J/kg,硫分虽多数在2%以下,但也有少数高至4%~5%以上。
主要矿区褐煤成分分析如表1,云南的褐煤属于典型的劣质煤。
表1 主要矿区褐煤成分分析矿区C a r A ar V daf M ar S ar Q ne t,ar/M J k g-1小龙潭*41.4511.7655.4329.01 1.7915.08凤鸣村33.237.5456.02450.6210.3昭通33.824.8356.8757.38* 1.54 6.85先锋32.5320.3453.60- 1.2221.43**仁兴-17.456.3944.560.7818.13**注:*全水分**脱水后低位发热量2 劣质褐煤燃烧情况及稳燃原理褐煤是炭化程度较低的煤种,它的干燥无灰基挥发分达45%~55%甚至更高,很有利于着火;但水分高、灰分大,又不利于燃烧。
由于褐煤水分高,制粉一般采用风扇磨,结果煤粉粒度往往过大,容易造成不完全燃烧,为此通常需要从燃烧炉内抽取部分炉烟送入制粉系统,原褐煤在磨煤机中同高温烟气相混合、粉碎、干燥后经分离器分离作为燃料送入83第27卷第2期2006年4月能源技术ENERGY TECH NOLOGYV ol.27 N o.2A pr. 2006锅炉燃烧,而分离器中的乏气则作为三次风送入炉膛。
由于褐煤发热量较低、水分高、灰分大造成不完全燃烧热损失,因此燃用褐煤的锅炉炉膛温度较低,容易造成炉膛熄火。
褐煤的灰熔点一般较低,在燃烧过程中容易沉积在水冷壁上造成炉内结渣和炉膛出口受热面结焦。
此外,褐煤的煤粉颗粒通常较粗,燃尽性较差,燃烧效率不高。
褐煤所含大量的灰分中存在着较多的污染物质,洁净燃烧也受到了关注。
总之,劣质褐煤燃烧中首先应考虑稳燃,然后是效率与安全问题,同时需要兼顾环保要求。
现代理论和实践表明:要使煤粉火炬稳定地着火,重要的是在一次风喷口出口附近形成局部高温、高煤粉浓度和适当高的氧浓度的所谓 三高区"。
要使煤粉稳定燃烧,必须保持较高的炉膛温度及良好的炉内空气动力场;影响煤粉的燃尽主要是炉膛火焰充满程度、煤粉细度及煤粉停留时间,由此需要保证切圆大小,增强炉内扰流强度、降低火焰中心,选择合适的煤粉细度。
3 燃烧劣质褐煤的改造及调整燃用劣质褐煤,在锅炉的设计或改造时既要考虑炉膛轮廓和燃烧器的匹配上又要考虑在燃烧器稳燃技术调整时,要充分发挥制粉系统与燃烧设备的潜能。
3.1 炉 膛炉膛的结构对炉内的空气动力特性和传热条件有直接影响,直接关系到炉内烟气温度、一次风粉气流与高温烟气的热量和质量交换等,从而直接影响煤粉气流的着火和稳燃。
燃用褐煤炉膛设计时应采用较高的容积热负荷、截面热负荷(即采用较小的截面尺寸)和燃烧器区域壁面热负荷(即采用一次风喷口集中布置,也可考虑在燃烧器区域敷设卫燃带)。
3.2 制粉系统褐煤水分较多,一般采用风扇磨煤机(也有采用中速磨煤机);其中老年褐煤一般采用S型风扇磨,年轻褐煤则采用N型风扇磨。
实际运行时应根据煤质特性、磨煤机型式、燃烧方式、炉膛结构和热负荷等因素,选择经济的煤粉细度。
煤粉细度小,有利于挥发分的析出与煤粉的燃尽,但加工成本提高,因此在经济上有一个最佳值。
风扇直吹式制粉系统能同时完成燃料的研磨、干燥及输送,应用广泛,目前小龙潭电厂和阳宗海电厂都采用了该制粉系统。
3.3 燃烧器(1)在燃烧器喷口内或出口创造合理的空气动力结构和一次风粉气流与高温烟气的热质交换条件,可以建立有利的着火区。
为此可以实行煤粉浓缩和提高煤粉浓度,例如采用浓淡燃烧器、PM燃烧器、WR燃烧器等(阳宗海#2炉采用百叶窗式水平浓淡燃烧器,小龙潭采用水平浓淡燃烧器);也可以在燃烧器出口附近扩大回流区和增加回流量,获得较强的高温烟气的回流,如采用大速差射流燃烧器、夹心风燃烧器、火焰稳定船燃烧器、旋流燃烧器等(阳宗海#1炉就是采用俄罗斯的旋流燃烧器)。
(2)燃烧器喷口的布置和配风可以影响着火热量、着火区的位置、一次风粉气流升温速度和供氧条件、一次风和二次风的气流混合时间、火炬长度和燃尽时间等。
燃烧器布置紧凑可以提高主燃烧区域的温度;各层燃烧器喷口处于同一水平位置可以形成良好的切圆。
一次风和二次风的配平可以用冷态试验确定,当然热态时还需要进一步验证、调整。
3.4 燃烧调整燃用劣质褐煤,燃烧调整的核心是一次风量和煤粉细度,主要控制以下指标。
①一次风速适当降低一次风压,维持在3.6~ 3.7kPa,使一次风的风速在20~25m/s(根据水分的多少来确定,水分越高,一次风速越低),但需要防止过低风速造成燃烧器喷口结焦。
②二次风速在保证下二次风能托住煤粉的前提下,减小下层的二次风的风量,以便提高下层喷口的着火区温度;其他层二次风则适当开大可以保证煤粉的完全燃烧。
③风粉混合物温度控制一次风温在160 ~180 ,当风温过低时应开启热风再循环。
④氧量一般情况下,应保证炉膛出口氧量稳定在4%~6%范围内。
⑤燃烧器摆角在保证锅炉正常运行条件下应尽量下顷,一方面降低火焰中心,另一方面延长煤粉燃烧时间。
⑥煤粉细度细煤粉可以强化着火,一般应将R90控制在30%以内。
但风扇磨打击板的打击力有限,R90一般在35%~45%甚至更大4 循环流化床(CFB)燃烧技术劣质褐煤采用循环流化床燃烧技术的优点主要体现如下:①大多数锅炉在燃烧劣质煤种特别是高水分、高灰分、低热值的劣质褐煤,时容易出现着火难、燃烧不稳、易熄火等问题,采用循环流化床锅炉可解决煤粉炉燃烧不稳、易灭火和易结焦等问题。
(下转第88页)84邱亚林等:云南地区劣质褐煤燃烧技术表4 2004年循环水水质表项目1月2月3月4月5月悬浮物/mg L-127.311.413.717.530.6浊度(FTU) 4.0 5.216.685.6105.5COD/mg L-1 2.34 1.66 3.5 6.4 6.1项目6月7月8月9月10月悬浮物/mg L-127.325.735.541.930.1浊度(FTU)134.044.526.328.620.4COD/mg L-1 4.64 5.60 4.75 5.08 5.02项目11月12月平均国家标准悬浮物/mg L-139.834.728.0 20浊度(FTU)24.123.932.8 10COD/mg L-1 6.00 5.46 5.22 5程完全自动,不需任何工艺能耗(同时设有强制反冲洗系统),结构简单、安全可靠、管理方便。
(2)旁滤系统改造方案选用了4套(共1200t/h)OWLA-320型钢制无阀过滤器,由南至北布置,进水分别接在#1和# 2冷却水塔的进水管上;过滤后的水回到#1冷却塔中的蓄水池内,反洗后的污水排入污水系统,工艺流程见图5。
依次循环往复,可将循环水中的杂质过滤出来。
无阀过滤器为 3800钢筒体(壁厚 10m m、多孔板厚 30m m)的三联无阀过滤器,总筒体数12台,单筒滤水量大于100t/h。
金属表面进行喷图5 循环水旁滤系统流程图砂、酸洗除锈处理,采用环氧树脂漆七度,防腐后漆膜厚度大于1m m。
设计数据:滤速10~12m/h;平均反冲强度15L/(s m2);反冲洗历时5min;期终水头损失值不大于17kPa;操作方式为全自动运行。
3 结束语以上措施经过两年多的努力全部得以实施后,循环水浓缩倍率提高到3以上,减少了补充水量,收到良好的节能降耗效果。
每年仅以减少350t/h的补充水(0.45元/t)计可节约水费138万元,去除酸洗费用5万元,消耗阻垢剂和杀菌剂的费用35万元和20万元,旁滤系统投资费用10万元,实际节约费用达68万元。
另外,通过对循环水进行阻垢、杀菌、旁滤处理,提高了循环水水质,减少了凝汽器铜管的腐蚀结垢,提高了凝汽器的真空度,改善了汽轮发电机的出力和运行的经济性能,保证了设备的安全稳定运行,这些间接效益也是非常显著的。
(上接第84页)②脱硫可以在燃烧中直接脱硫,直接向炉膛内加入石灰石,当Ca/S摩尔比为1.5~ 2.0时,脱硫率可达90%以上。