动力煤分级配煤技术

第23卷第3期动力工程Vol. 23 Nr.32003年6月POWER ENGINEERINGJun. 2003文章编号: 1000-6761 (2003)03 -2397-03动力煤分级配煤技术.杨国华(宁波大学,宁波315211)摘要:针对不同燃煤设备对燃料煤粒度组成的要求和现有动力配煤的缺陷,提出了动力煤分级配煤技术。介绍了该技术的工艺原理、工艺流程及其关键技术。动力煤分级配煤可生产出粉煤和粒煤两种配煤产品。试验表明:层燃炉燃用粒谋燃料可节煤10%以上,烟尘排放减少60%以上。围2表]拳5关键词:动力煤;配煤;分级;减少烟尘排放;节能中图分类号:TK 323文献标识码:A需要对锅炉作较大改造或研制专用型煤锅炉。0前言我国的层燃炉(工业锅炉+窑炉)量大面广、目前,动力配煤的质量指标主要是热值、挥发耗煤量约占燃煤总量的1/3以上。这些小型锅炉份硫份、灰熔融性、水份和焦渣特征,对燃料煤的不仅热效率低,也是我国大气主要污染源之:。因粒度组成控制不严,有的只要求燃料煤粒度上限此,如何优化层燃炉的燃料粒度组成,并将其与现≤25mm(或≤40mm或≤50mm),对燃料煤粒度有动力配煤技术结合,开发新的配煤技术,使配制下限基本.上没有控制,有的也只是规定0~30mm出来的燃料煤的煤质包括粒度组成在内全方位达含量≤30%,而在实际生产中没有有效控制.实际到最佳,对于提高层燃锅炉效率、减少大气污染具上，燃料煤粒度组成对燃料燃烧状况有很大影响。有重要意义。这是本文研究动力煤分级配煤技术粉燃炉和循环流化床锅炉由于配备了专用燃料加的出发点。工设备,对燃料煤原始粒度组成要求不高,但层燃1动力煤分 级配煤原理及工艺流程炉一般不配备专用燃料煤加工设备,因而对燃料煤的粒度组成要求较高,一般要求最大粒径小于动力煤分级配煤原理是首先将各原料煤按粒30 ~ 40mm,0~ 6mm颗粒含量不超过50%~度分级,分成粉煤和粒煤,然后根据配煤理论:21,60%,实际上这一小粒级粉煤含量越小越好,特别将各粉煤按比例混合配制成粉煤配煤燃料,各粒是小于1mm ~ 2mm粉煤最好是没有。因为这些煤配制成粒煤配煤燃料。粉煤配煤燃料供给粉煤粉煤将使漏煤碳损失和飞灰碳损失增加，使火床锅炉或循环流化床锅炉;粒煤配煤燃料供给层燃布风均匀性变差，导致灰渣含碳量以及烟气中锅炉或层燃窑炉。这样,一-方面可臧少粉煤锅炉或CO含量增加,同时还会使烟尘排放量增加。锅炉循环流化床锅炉的燃料制备费用,更重要的是层型煤的产生和发展正是为了减少燃料煤的粉煤含燃炉燃用粒煤可大大改普燃烧状况,提高效率,减量,以适应层燃炉对燃料粒度的要求。但从研究开少污染。发到小范围的工业应用,近20年来锅炉型煤始终动力配煤的工艺流程如图1所示。未能得到大面积的推广应用,原因主要有2个方动力煤分级配煤工艺流程与现有动力配煤T面:一是原煤全部粉碎至3mm以下,加上粘结剂艺流程"]的区别在于:增加了对各原料煤的分级成型，加工成本高,缺乏市场竞争力;二是型煤粒并采取粉煤与粒煤分别配煤，虽然流程复杂了一度单一、表面光洁,着火性和燃尽性都较散煤差，些,但获得了粒煤配煤成品和粉煤配煤成品2种产品。与单纯配煤或单纯型煤或配煤+型煤方案收稿日期2001-12-27作者筒介:杨国华(1961-).男，博士,教授。主要从事燃料加相比，动力煤分级配煤方案在投资.生产成本、节工、燃料燃烧与污染控制方面的研究。中国煤化工很大优越性。MHCNMHG●2398●动力]程第23器孔越小，筛孔堵塞越严重。为了从根本上解决筛孔原煤分品种收卸验收贮郁堵塞问题,作者研究发明了无筛网煤炭分级技术工筛上物优质块煤外创分品种取料锦分.潮湿煤炭振动流化床气力分级技术(发明专劣质块煤破碎利ZL.93 1 11761.5)。 如图2所示.振动流化床气筛F物力分级机组由振动流化床(VFB)分级器、细粒分分品种分级离器、旋风除尘器、循环风机、布袋除尘器、引风机及管道等组成。其工作原理是:煤炭连续地加入振动流化床分级器,在振动力和气力作用下,颗粒上粒煤贮存|粒煤贮存下翻腾,碰撞剧烈,使粘结在一起的煤团快速分化验检测散,粘于块煤表面的粉煤快速脱落,粉煤与粒煤充分分离,其中细颗粒随气流带出并由细粒分离器优化配方I|计量给料←1优化配方和除尘器收集成为相当于筛分机的筛下产物;粗颗粒从分级器的人料端沿振动的布风板快速地移在线检测|混合| 混合| 在线检测向出料端排出，成为相当于筛分机的筛上产物。振动流化床气力分级与机械筛分的最大区别是:粉煤不是透过筛孔从原煤中分离出来,而是通粒煤配煤成晶粉堞配煤成品过上升气流的夹带分离出来,调节气流速度即可图1动力煤分级民煤丁艺巍程调节分级粒度,比筛分机通过改变筛孔尺寸调节在实际生产中,根据配煤场地特点、配煤生产筛分粒度更简便灵活。线的规模大小、机械化程度的高低、资金投入的多少等情况,生产工艺流程可以有所不同。粉煤配煤生产线与粒煤配煤生产线可以是同一条生产线，粉煤与粒煤交替配煤,也可以设2条生产线,粉煤配煤与粒煤配煤并行作业。粗粒煤细粒煤在分级配煤流程中,各原料煤的分级粒度是煤粉一个重要参数。从改善层燃炉的燃烧角度看，粒煤的粒度下限可以是2mm、3mm、4mm.5mm或圈2振动流化床气力 分级原理6mm等,对层状燃烧效果不会有很大差别，因为1 -VFB分级器2- 细粒分离器3-旋风除尘器 4← 除引起层状燃烧种种问题的主要是燃料煤中小于尘错5一引风机6 =循环风机7一绐料机8 缓冲仓2mm的粉煤,换句话说,只要除去燃料煤中小于此外,由于没有筛网，无论煤炭水分有多大，2mm的粉煤,就能改善层状燃烧,获得节能与环.都不会对分级设备造成诸如筛孔堵塞等问题,从保效果。因此，从燃烧角度出发，各燃料煤的分级而使它能够实现筛分机所做不到的小于6mm分粒度最小为2mm,具体可根据配煤场用户对粉煤级.如3mm分级、0.5mm分级、甚至0.125mm分需求量与对粒煤需求量的比例来确定,即由市场级。对于3mm分级,煤炭外在水分小于9.5%时.确定。当粉煤需求量大时，分级粒度可大- -些,反分级效率高达80%~90%4。-条处理能力为之则小一些,而且根据各原料煤各粒级的煤质特100t/h的生产系统近2年来的运行实践证明:该性.各原料煤的分级粒度也可有所不同。技术已具备推厂应用条件。2煤炭细粒分 级技术3分级配煤技术经济效果分析在分级配煤流程中,用筛分机对原料煤进行动力煤分级配煤与常规动力配煤相比,增加细粒分级是很困难的。因为目前煤用筛分机的最了各原料煤的分级.从支出看,约需增加分级电耗小分级粒度为6mm,且不能精确筛分,只能概率.吨煤1度;从收益看.获得粒煤和粉煤2个粒级产筛分，在生产中还常常出现筛孔堵塞等问题，而小品 。对于粉煤产品用户,可省去从原煤粉碎至与粉于6mm分级在生产中尚为空白,主要原因是筛煤产品同中国煤化工度),可与YHCNMHGri.chb :的谁推是结8上第3期动力工程，2399●分级电耗相抵。而对于粒煤产品用户、效益更为显强的市场竞争力。著:①与型煤相比.燃用该粒煤产品不需要改造锅粒煤和原煤的燃烧比较在1台41/h的链条炉;②不仅与燃用原煤相比有显薯的节能和环保炉上进行。原煤粒级为0~ 25mm,其中小于3mm效果,而且与燃用型煤相比也有更好的节煤效果,的粉煤占55. 40%,灰份Ac- 22. 07%,水份M.因为个大面光的型煤着火性和燃尽性都不及自然=7. 81%,热值Qw. = 22.583MJ/kg;粒煤取自粒级组成的颗粒煤;③粒煤燃料加I费比型煤小同-原煤,粒级为3~ 25mm,灰份A=25.12%，很多，型煤的盹煤加工费用一般都在40元以上，水份M,=4.71% ,热值Qm. = 22.290MJ/kg。对而粒煤的加I费仅为分级过程中增加的电耗<吨比试验结果如表1所示。煤1度)。可见，与型煤相比,动力煤分级配煤有很表1燃烧对比试验主要结果页日飞灰含碳漏煤含碳炉墙含碳固体不完全锅仂效率辉尖浓度嫩(%座(%)量(%)燃烧损失(%)(%)(ng.Nm”)原煤45. 7350. 0427. 1517. 0962. 551937.835. 4337. 21.15. 0110. 3169. 65755. 7从表1看,由于粒煤燃料煤屑少,火床透气性粒煤燃料。粒煤燃料脱除了对层状燃烧十分有害好,燃烧均匀，飞灰含碳量漏煤含磯量、炉渣含碳的粉煤,特别适合于层燃炉燃烧,与烧原煤相比，量都降低了10%以上,热效率提高了7%,节煤率可节煤10%以上,烟尘排放量降低60%以上。动达10. 19%。与散烧原煤相比,烟尘浓度降低了力煤分级配煤技术是对单纯配煤技术的重要发60%以，上。展,特别符合我国层燃炉量大面广、耗煤量大、效3~ 25mm粒煤燃料在2t/h蒸汽锅炉上的燃率低污染严重的国情,有很好的市场前景。烧试验也得到了类似结果间。该粒煤燃料由3种参考文献:不同煤种的煤除去3mm以下粉煤后按一定比例配制而成。燃烧试验表明:烟尘排放量仅为733.5[1]阮佑,周俊说， 杨龙华.等优化配煤理论的研究以及配煤mg/m',比烧原煤降低60%以上,热效率高达专家系统的开发[1].动力工程199.1906>:484~ 437.79%，而该炉烧原煤时热效率仅为65%左右,节[2]陈 翳动力堞配煤枝术基础[J].煤炭学报. 19722150;449~454.煤显著。[3]陈文敏,张自邵,陈怀珍.动力配煤[M].北京:煤炭工业出版4结论社.1909.[4]杨国华.潮湿煤炭F法深度分级研究新进展[J].中国矿业大动力煤分级配煤将分级与配煤相结合,不仅学学报.200,29(2>:164~166.能配制出热值、挥发份、硫份、灰份、灰熔融温度等[5]周国江,凸玉庭.高振森,等.工业锅炉复合颗粒清諮煤的燃.煤质指标稳定的、符合锅炉燃烧要求的燃料煤,而烧及对大气环境的影响[J].黑龙江矿业学院学报.200,.10 .(4):28~ 29,36.且还能生产出适合于不同类型锅炉燃烧的粉煤和A New Process for Coal Blending Combined withSize Classification of CoalY ANG Guo- hua(Ningbo Univ.，Ningbo 315211. China)Abstract: Aiming at the requirements of coal firing equipment on fuel sizecomposition and the limita-tion of available coal blending processes. a new process of coal blending combined with size cassificaetion o coal was pul forward, and is principle, flow sheet and a key technology were introduced. Thisnew process can obtain two products: the fine coal blendi n /中国煤化工blending fuel.TYHCNMHG.转第2396页)●2396●.动力工程第23卷场偏置问题的研究[J动力工櫓.1994.14(5);16~21.小;(5)在实验范围内(XJ=0~0.9),随着XJi2]窦文字.四角切向燃烧锅炉反切燃烧方式的试验研究与数值模拟LD」.西安:西安交通大学能源与动力工程学院2000的增大.水平烟道入口的烟气速度偏差减小。3]周月桂.大容最四角切向燃烧锅炉烟气偏差的试验研究与敷值模拟!D].西安:西安交通大学能源与动力工程学院1999.参考文献:[]姜义道.李永兴。刘明仁.凹角切圆大容最电站解炉烟气参数Contradistinction of Cold Modeling Tests and Hot ModelingTest for Gas Flow in T-Fired FurnaceZHOU Qu-lan'，DOU Wen-yu"，XU Tong-mo'，HUI Shi-en'(I. Xi'an Jiaotong Univ. . Xi'an 710049 China; 2. C'enter of Boiler and Pressure Vessel Inspectionand Research, Beijing 100013 China)Abstract: The flow characteristics in T- fircd furnace is studied by cold modeling test and hot modelingtes1. Some conclusions are drawn as ;①diameter of actual tangential circle in hot condition is largerthan that of cold condition;②moment of momentum flux of gas flow in furnce decreases along heightof furnace ，and decreases faster in hot condition than in cold condition ;③opposing tangential circle ofprimary air may effectively decrease mornent of momentum flux in furnace and obviously aliena1e turesidual rotation at exit of furnace. Figs 8, table I and refs 3.Key words: boiler; gas flow; opposing tangential circle; modeling test(上接第2415页)Research on Distributed Network System for On- Line Monitoringand Fault Diagnosis in the Steam Turbine Generator SetsZHANG Zhou-suo，LI Fu- cai,XU Yong gang，ZI Yan-yang，HE Zheng-jia(Schoof of Mechanical Engrg. , Xi'an Jiaotong Univ.，Xi'an 710049. China)Abstract: We have researched and developed a distributed net work system for on-line monitoring andfault diagnosis. It has been applied on four steam turbine sels of Lanzhou Xigu thermoelecricityplant, and has played an important part in running and maintenance of the stcam turbine generatorsets. This paper introduces hardware constitution, software function, network technique of the sys-tem and their characteristics, and presents and applied example to show practicability and effective-ness o[ the system. Figs 5 and refs 6.Key words: steam turbine generator sels; distributed on line monitoring; fault diagnosis; networksystem(上接第2399页)The results of tests indicated that that burning the granular coal blending fuel in layer combustion .boilers can save fuel by over 10%，and reduce the dust emission by more than 60% compared with fir-ing raw coal. Figs 2. table 1 and refs 5.中国煤化工Key words: coal; coal blending; size classification; reduce dus.MYHCNMHG