水煤浆流化悬浮燃烧技术的应用

Pharmaceutical Engineering Design 2008, 29(2)医药工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:TQ0383文献标识码:A文章编号:1008455X(2008)0200003Application of liquid Coal Slurry Fluidization and SuspensionCombustion TechniqueXI'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 analyzedeywordsliquid coal slurry; Fluidization and Suspension Combustion; fluidization bed boiler; technique; application1概况基础,多元发展”,提高煤炭利用率,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21基本概念为18%、4%。据专家预测,即使到2050年,我国一水煤浆是一种新型高粘度液固两相流体,它是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22水煤浆的种类及用途(见表1)表1水煤浆的种类和用途水爆浆种类水煤浆特性使用方式中浓度水煤浆50%煤,50%水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AC=Q1%-05%直接做燃料供燃油锅炉,供燃气锅炉原煤煤浆原煤就地,炉前制家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,燃烧固硫可提高固硫率10-20个百分点环保型水煤浆55煤,45%黑液,1%添加剂锐硫效果显著收稿日期:2008-01-07作者简介:曹亚紅(1977),女,工程师。主要从事锅炉的设计、维护、维修、运行管理等工作Tel:029-84682400e-Mail:caoyahong2006@sina.comcal& Engineering Design 2008, 29(2)8医工醒设计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31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QXFS141.015/70-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出水压力出口水温进口水温冷空气温度5678过量空气系数排温度锅炉设计效率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47432燃料应用基氢%%%%%%%化验293燃料应用基氧化验602燃料应用基硫化验034燃料应用基氮N化验燃料应用基灰分燃料应用基全水分354035.40煤可燃基挥发分化验3694煤应用基低位发热量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锅炉循环水量G测试569970锅炉进水温度测试73.87锅炉出水温度C测试952939锅炉进水3089930438锅炉出水焓在表热水锅炉出力算14.18414061燃料消耗量3193.37319281正平衡效率计算90.3429572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〖数据来源定出力试验数1定出力试验数据21灰可燃物含量2飞灰含灰量占入炉总灰量的重量百分比3固体未完全感烧热失%板计算1000.4641045714排烟处RO1235排烟处O2排烟处CO测试7修正系数计算8排烟处过量空气系数计算146741.45679理论空气量VNm/kg计算480384803810RO3体积VNm/kg计算088740.887411理论氯气体积VNm/kg计算3.801412理论水蒸汽体积0.841513排烟处水蒸汽体积Vu Nm /ke计算0.87760876814排烟处于烟气体积Vkg计算93416882715排烟处烟气体积VnNm3kg计算781177.759516气体未完全燃烧损失测试001720.017117入炉冷空气温度测试18排烟温度计算19排烟处干烟气平均定压比热Co &(Nm℃)计算13921330420排烟处烟气培hu/kg计算1528826161266521人炉冷空气常h/kg计算930069232822排烟热损失23散热摸失1324热损失之和%计算9.856410.324425锅炉反平衡效率90.143632.5数据汇总(见表6)表6数据汇总检测次数锅炉出力Q(正平衡效事(%)反平衡效率们(%)排烟温度%)排烟处过量空气系数飞灰可燃物含量(%1418490.143614421467434121406189.57289675614567336钢炉平均出力: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3.3.2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q并不高。这主要是由于水煤浆流化一悬浮燃烧和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0457%,这说明流化燃烧技术的采用,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,固体可燃而一般链条炉和水煤浆雾化燃烧锅炉的排烟温度却物得到了充分的燃烧。在200℃以上,因此尽管烟气量有所增加,但锅炉试验测得的排烟处O2、CO和RO2气体的浓度排烟热损失仍然较低。分别为69%、00031%和123%,计算得到的气体