水煤浆流化悬浮燃烧技术的应用

Pharmaceutical Eng医药工最设计水煤浆流化悬浮燃烧技术的应用曹亚红(西安利君制药有限贲任公司,陕西西安710077简述了水煤浆悬浮燃烧技术的原理,以实例计算、分析该技术的特点。关键词)水煤浆;流化·悬浮燃烧;流化床锅炉;技术;应用中图分类号:TQ03文献标识码:A文章编号:1008455X(2008)0200003pplication of liquid Coal Slurry Fluidization and SuspensionCombustion TechniqueCao Yahong(Xi'an Li Jun Pharmaceutical Co, Ltd Xi'an, 710077)Abstract: The principle of liquid coal slurry combustion technique was briefly described in this article. With the examples, thecharacteristics of this technique, then, were analyzedKeywords: liquid coal slurry; Fluidization and Suspension Combustion; fluidization bed boiler; technique; application1概况基础,多元发展”,提髙煤炭利用率,降低污染率是能源工业是国民经济的基础产业,是实现现代化我国能源工业发展的紧迫而现实的任务的物质基础,世界各国都把建立可靠、安全、稳定的本文将着重介绍的水煤浆流化一悬浮燃烧技术,并能源供应保障体系作为国民经济的战略问题之一。在通过我公司现运行锅炉实例计算,分析该技术的特点我国能源结构中,煤炭资源丰富,而石油资源相对短2水煤浆缺。煤炭占75%以上,石油和天然气相对较少,分别2.1基本概念为18%、4%。据专家预测,即使到2050年,我国水煤浆是一种新型高粘度液固两相流体,它是次能源的供应仍将以煤为主,煤炭消费将占一次能源由70%左右煤粉,30%左右的水及1%左右的化学消费的50%以上,这就决定了以煤炭为主的燃料格局添加剂配置而成。短期内不会改变。我国未来能源发展政策仍是“煤为2.2水煤浆的种类及用途(见表1)表1水煤浆的种类和用途水煤浆种类水煤浆特性使用方式中浓度水煤浆0°6管道输送终端经脱水供燃煤锅炉高浓度水煤浆70%煤,29%水,1%添加剂泵送,雾化燃烧直接做锅炉燃料超细、超低灰煤浆煤粒度<10gm,灰分<1%,浓度50%替代油燃料内燃机直接燃用中、高灰煤泥浆煤灰分25%-50%,浓度50%-65%泵送炉内供燃煤锅炉超纯煤浆煤浆灰分很低A=01%-05%直接做燃料供燃油锅炉,供燃气锅炉原煤煤浆原煤就地,炉前制浆直接做燃料燃煤锅炉,工业窑炉固硫型水煤浆煤浆中加人固硫剂泵送炉内,燃烧固硫可提高固破率10-20个百分点环保型水煤浆55%煤,45%黑液,1%添加剂中国煤化工收稿日期:200801-07rhCNMHG作者简介:曹亚红(1977),女,工程师。主要从事锅炉的设计、维护、维修、运Tel:029-84682400E-mail:caoyahong2006@sina.comal& Engineering Design 2008, 29(2)医萄工醍设计3水煤浆的燃烧化了运行操作,并提高了原锅炉的出力,而且燃烧3.1流化悬浮燃烧技术效率高,污染物排放低。水煤浆流化一悬浮燃烧,它是一种集流化床燃3.2水煤浆流化-悬浮燃烧锅炉的测试烧与水煤浆悬浮燃烧为一体的新型复合燃烧技术。3,1本文测试的水煤浆流化一悬浮燃烧锅炉是我该技术实现了水煤浆的低温稳定燃烧,解决了水煤公司的供暖锅炉,其型号为QXFS141.0/1157~SM浆悬浮燃烧带来的易于结焦、运行不稳定和安全性(见表2)差等问题,省去了各种水力或其它的除渣设施,简表2锅炉的主要设计参数项目热功率123456出水压力出口水温进口水温L℃冷空气温度过量空气系数排烟温度锅炉设计效率322试验所用燃料特性检测数据表(见表3)表3试验所用燃料特性检测数据表项目名称符号数据来源额定出力试验数据1额定出力试验数据2燃料应用基碳化验4743燃料应用基氢234燃料应用基氧%%%%%%6.02燃料应用基硫燃料应用基氮燃料应用基灰分oSNAw化验化验7.08燃料应用基全水分比验煤可燃基挥发分煤应用基低位发热量化验17700323锅炉正平衡效率检测数据表(见表4)表4锅炉正平衡效率检测数据表序号项目名称数据来源额定出力试验数据1额定出力试验数据2锅炉循环水量G测试569970570300锅炉进水温度C测试727锅炉出水温度锅炉进水常锅炉出水焓中国煤化工393.14热水锅炉出力HCNMHG14061燃料消耗量319281正平衡效率计算90.34289.5722008年第29卷第2期医药工程设计324锅炉反平衡效率检测数据表(见表5表5锅炉反平衡效率检测数据表序号温项目名称符号单位数据来源额定出力试验数据1酸定出力试验数据21飞灰可燃物含量3.412飞灰含灰量占入炉总灰量的重量百分比3固体未完全燃烧热损失%%%%计算1000.46410.45714排烟处RO25排烟处O2一排烟处COcO7修正系数计算0.995460995438排烟处过量空气系数计算146741.45679理论空气量VNm3kg计算480384803810RO2体积VcNm/kg计算0.88740.887411理论氮气体积VNm/kg计算3.801412理论水蒸汽体积Nm/计算0841513排烟处水蒸汽体积VmNm3/kg计算0.87760876814排烟处于烟气体积V。nkg计算6.88275排烟处烟气体积VnNm/kg计算781177.759516气体未完全燃烧握失测试0.01720017117入炉冷空气温度测试18排烟温度计算144219排烟处干据气平均定压比热kJNm3℃)计算329220排烟处烟气培w /kg计算1528.8261612.66521人炉冷空气增hkg计算930069232822排烟热损失%%%选取80751550223散热损失计算1.324热损失之和计算9.856410.324425锅炉反平衡效90.1436325数据汇总(见表6)表6数据汇总检测次数炉出力Q正平衡效率(%)反平衡效率(%)排烟遥度良(%)排烟处过量空气系数飞灰可燃物含量(%14.18490.1414424189.572896756152.9L4567锅炉平均出力:14123MW锅炉平均热效率:89957%33结论未完全燃烧损失q分别为0017%。从中可以看出3.31锅炉热效率及出力排出烟气中的O2、CO浓度非常低,而RO2的浓度通过对负荷的检测结果可以看出我公司这台锅则较高,这说明气体可燃物在炉膛内部也得到了充炉能够很好地满足锅炉设计出力要求。同时,对锅分的燃烧,从而证实了流化一悬浮燃烧技术可以促炉正、反平衡热效率的測定结果证明了水煤浆流化一使气体可燃成分在炉膛内部与氧气进行较好的混合。悬浮燃烧锅炉具有很高的燃料利用率,锅炉热效率3.3.3锅炉排烟热损失可达90%左右,而一般水煤浆雾化燃烧锅炉的热效尽管水煤浆燃料中水分的含量较高,因此产生率仅为80%左右,燃煤层燃锅炉的热效率则更低。的锅炉烟气量也相对较大,但从测出的锅炉排烟热3.32锅炉燃烧特性损失结果来看,与许多燃煤层炉相比,其排烟热损两次试验测得的飞灰可燃物含量分别为341%失q2并不高。这主要是由于水煤浆流化一悬浮燃烧和3.36%,计算得到的固体未完全燃烧损失q分别锅炉通过合理组织炉内燃烧、辐射传热以及对流传为0464%和045%,这说明流化燃烧技术的釆用,热过程,使得烟气排出温度降低,仅为150℃左右,大大改善了水煤浆在炉膛中的燃烧条件,固体可燃而物得到了充分的燃烧中国煤化工炉的排烟温度却在2所增加,但锅炉试验测得的排烟处O2、CO和RO2气体的浓度排烟CNMHG分别为69%、00031%和12.3%,计算得到的气体200年男9差第2期