低挥发分水煤浆工业燃烧试验研究

·Y炭燃烧低挥8分水业燃烧设验现究王观昌,韩建文,王泽南(潞安环能股份公司常村煤矿,山西长治046l02)摘要:通过对常村煤矿低挥发分煤泥水煤浆的燃烧试验硏究,描述了其成浆特性和燃烧特性,重点对试验流程、过程和结果进行了分析,为潞安集体煤炭深加工和综合利用探索了条新途径。关键词:挥发分;水煤浆;燃烧试验中图分类号:TK271文献标识码:A文章编号:10066772(2010)034007403常村矿煤属于低挥发分、低灰、低硫、高固定碳高发热量的贫煤。如果这种挥发分相对较低的1水煤浆性质及实验程序原煤能不通过洗选直接制成水煤浆,则可明显降低1.1水煤浆性质制浆成本。另外,利用洗选工艺中产生的未经分选水煤浆制浆用样采自水煤浆燃烧锅炉的煤浆的煤泥,直接制成水煤浆不但经济优势更加明显,喷嘴,在切换为潞安煤泥水煤浆燃烧3h后采样,水而且还有积极的社会和环境效益。煤浆的工业分析测试由泰安市鲁岳能源检测评价2006年中国矿业大学(北京)化学与环境工程中心完成结果见表1~表3。学院对潞安集团常村矿煤泥进行了成浆试验。试验表明:常村矿煤成浆性能优良,可以制备出质量表1煤浆的工业分析分数高达70%以上,流变性能优异的水煤浆。制备的水煤浆在北京某单位14MW常压水煤浆热水锅水媒浆8.01炉中进行了试烧,发现常村原煤水煤浆及煤泥水煤浆都可在该锅炉中正常着火和燃烧,常村煤泥水煤表2煤浆的元素分析浆的燃烧效率比北京水煤浆略低。初步试验结果表明潞安贫煤水煤浆可以在水煤浆锅炉中应用。2008年制备的水煤浆在浙江大学进行了实验室水煤浆54.780.530.912.54的燃烧和结渣特性的试验。燃烧试验表明:潞安煤泥水煤浆在实验室小型燃烧炉上可以很好地表3煤样的发热量分析进行行燃烧。Q4(M·k1)为了深入研究常村矿煤泥水煤浆在工业锅炉水煤浆燃烧的状况,在潞安集团公司技术支持下,在某医院锅炉(10υh)上进行了工业型燃烧试验。燃烧实根据表1和表3中的数据可以算出,常村矿煤验如果获得成功,则对扩大水煤浆制浆煤种的选择泥水煤浆质量分数为69.30%,煤泥干燥基灰分为范围有重要意义,对潞安矿业集团公司煤炭的深加A4=11.56%,干燥无灰分基挥发分V=12.55%工和综合利用又增加了一条途径煤泥低位发热量为30.24MJ/kg,可见常村煤泥属收稿日期:2010-05-04作者简介:王观昌(1962-),男,山东巨野人,矿井建设工程专业高级工程师长期从事煤矿安全生产管理和研究工作。煤炭燃烧全国中文核心期刊矿业类核心期刊 CALCD规范)执行优秀期刊低灰分,低挥发分,髙发热量煤。煤泥的挥发分远是停止供浆锅炉内的燃烧情况。从图2来看,炉内低于一般水煤浆用煤的挥发分含量。因此,实验重火焰的亮度较为明亮,说明锅炉的炉温较高,其产点考察着火和燃烧特性。灰分的髙低对着火与燃生的热量较高。烧的影响并不是很大,但会直接影响到燃烧烟气中粉尘的排放浓度。12实验程序试验所用水煤浆由常村煤矿煤泥制备,共24.4t。制备好的水煤浆由某水煤浆厂用罐车运到某医院,罐车直接将煤浆送入锅炉前的搅拌桶。某医院共有3台锅炉,2台10th,1台15th,实验在1台10t/h锅炉上进行。锅炉燃烧点火方式采用油浆混合,着火后切换图2水煤浆燃烧炉内情况成水煤浆,进行了3次点火试验,点火温度630℃,蒸汽压力达到1MPa就停止供浆,熄火锅炉的热工检测由具有资质的某能源检测评价中心完成在锅炉水泵后安装美国进口的超声波流量计,以测定锅炉供水流量。采用烟气分析仪测定烟气中的成分及其含量,采用数字式温度表测定各介质的温度。2工业燃烧试验2.1燃烧系统流程图3停炉时水煤浆燃烧炉内情况医院10th锅炉型号为SZS10-1.25-J。锅炉由青岛威特水煤浆技术开发有限公司制造锅炉本222燃烧效率体采用上长、下短两锅筒和两侧密排水冷壁、对流燃料的燃烧效率反映了燃料燃尽程度的高管束组成。燃烧室前部上下装有2台水煤浆专用燃低。它与燃料的种类、燃烧方法以及燃烧设备有烧器,并设有柴油点火喷嘴和控制系统。锅炉参数密切的关系,所以燃烧效率不是燃料的固有特见表4,水煤浆环保锅炉系统流程如图1所示。性。锅炉的热效率可以通过2种方法得到。是将锅炉有效利用热除以输人锅炉的总热量;是输人锅炉的总热量减去散失的热量然后被输入锅炉总热量来除。前者得到的热效率称为锅炉正平衡热效率,后者则称为锅炉反平衡热效率。正平衡锅炉热效率的计算和测定比较简单,通过测定锅炉的有效利用热和每小时燃料消耗量基燃料的低位发热量就可计算,这种方法称为正平衡法。用正平衡法测定的锅炉热效率不能判断出影响锅炉热效率的因素,因而也不能指出提高锅炉热效率的具体措施。而反平衡法虽然图1水煤浆锅炉系统流程测定和计算非常繁琐,但影响锅炉热效率的因素22燃烧试验却能从测定数据中看出。2.2.1燃烧温度锅炉热效率最高时各指标见表4。由表4可达到一定的燃烧温度是燃料燃烧的基本目的知:燃烧常村矿煤泥水煤浆时锅炉的正平衡效率之一,燃烧温度也是热工设备设计的一个基本参为8672%,反平衡效率为87.14%。锅炉的出力也数。图2是潞安煤泥水煤浆在炉内燃烧情况,图3即锅炉的热功率,是单位时间内的供热量。燃烧潞安煤泥水煤浆时,锅炉出力为78th率。燃烧烟气检测数据表明,水煤浆燃烧排放的大气污染物在没有任何脱硫脱硝装置的情况下可达表4锅炉热效最高时各指标到国家规定的排放标准。锅炉出力正平衡反平衡排烟温空气炉渣可燃物(th-1)效率%效率/%度/℃系数含量/%(2)锅炉热工测试结果为:排烟温度124℃(国家标准不大于180℃),空气系数199(国家标准为不大于2.4),炉渣可燃物含量15.40%(国家标准锅炉热效率/%不大于20%),锅炉热效率86.93%(国家标准不小3结论于72%),这些指标均符合工业锅炉燃烧标准。试验表明:常村低挥发分煤完全可以在工业锅炉燃常村煤泥属低灰、低硫、低挥发分、高发热量烧,其燃烧热效率可高达86.93%煤,成浆性良好,在工业上可制备出质量分数高达(3)根据在工业锅炉上的燃烧试验结果来看70%以上,具有良好流动性的水煤浆。常村煤矿低挥发分煤可以制备成高浓度水煤浆,可(1)在10υh锅炉上燃烧潞安集团常村煤泥水用于电站锅炉和矿区的工业锅炉。煤浆时,火焰明亮、稳定,炉膛充满度高,炉膛温度均匀。无任何闪烁火星出现,达到了很高的燃尽Experimental study of industrial combustion of low volatile coal slurryWANG Guan-chang, HAN Jian-wen, WANG Ze-nanChangcun Coal Mine, Luan Huanneng Stock Company, Changzhi 046102, ChinaAbstract: Study the industrial combustion of low volatile coal slurry of Changcun coal mine, describe the slurry andcombustion characteristic, mainly analyze test process, results. Provide a new way for deep processing and comprehensive utilizationKey words: volatile; coal slurry; experimental study(上接82页)Technical discussion on chemical reaction between coal and cO2CHEN Cui-ju(Xi'an Branch, China Coal Research Institute, Xi'an 710054, ChinaAbstract:Discuss the main problems in dry distillation and analyze from the sample preparation, test preparationchemical reaction examination between coal and CO,. analyze the influence on coal reactiniy temperature increasingand gas flowing. The solution methodsare prKey words: coal sample preparation; dry distillation; temperature increasing speed CO2 determination