中小型水煤浆锅炉的应用与推广

区城供热20064期中小型水煤浆锅炉的应用与推广胜利油田胜北热力公司解长旺樊静琳丁立坤【摘要】本文通过几年来的生产实践,客观评价了两种不同燃烧方式下水煤浆锅炉的运行特点以及效益情况,对中小型水煤浆锅炉的发展前景进行了展望。【关键词】水煤浆锅炉应用与推广1前言我国在水煤浆技术上取得突破,走在了世界近几年来,受国家能源政策和燃油价格前列。但是,这一技术在实际应用方面却相对因素的影响,胜利油田供热行业面临着降低滞后,长期以来仅小范围的应用于大型火力成本、提高效益和适应市场的需要,供热燃料发电厂,而中小型水煤浆锅炉在我国尚且处结构正在朝着节能、环保、经济的方向调整,于试验阶段。供热技术和供热方式呈现多元化发展趋势。3中小型水煤浆锅炉应用实践水煤浆作为一种新型的高效、低污染代油燃2000年以来,受国际市场油价大幅飙升料,自2000年以来,先后在胜利油田胜南、胜的影响,在国家能源政策宏观指导下,胜利油北、滨南、河口等数家社区锅炉房二十余台中田先后在原有燃油锅炉的基础上实施了较大小型锅炉(14MW及以下)进行了试烧与推规模的水煤浆锅炉试烧改造与推广应用广,取得了一些有益的经验,在此与各位同行3,1水煤浆悬浮一雾化燃烧技术进行交流。2000年5月,胜利油田对胜南社区南苑2水煤浆技术及其发展概况锅炉房1台14MW燃油锅炉进行水煤浆试烧水煤浆是八十年代初出现的一种新型煤改造并取得初步成功。2001年,在胜北社区景基流体燃料,它含煤约70%,化学添加剂约安小区滨南社区胜滨小区等5座锅炉房的8l%,其余为水。水煤浆既保持了煤炭原有的台燃油锅炉进行了水煤浆悬浮雾化燃烧技术特性,又具有石油一样的流动性和稳定性,可改造。改造内容包括在原有燃油锅炉辅助系以像石油一样易于装、贮,实现管道输送和高统的基础上增加了水力除渣、风力吹灰和静效燃烧,且具有安全性能好、污染物排放少、电除尘装置等。同时,重点对燃油锅炉实施燃价格低廉等特点,是一种较为理想的代油、代浆工艺技术改造,在保留锅炉主体的前提下煤燃料,可广泛用于工业锅炉、民用锅炉、工增设了预燃室、清灰门以及渣沟等,选用了特业窑炉及电站锅炉,是国际上公认的洁净煤制水煤浆浆枪和轻油枪。通过两个运行期的燃料。本世纪70年代,世界能源界就开始了试烧实践表明,尚且存在以下有待改进完善对水煤浆的研究,我国从“六五”到“八五”都的问题与不足:一是系统工艺较为复杂操作将其列为国家重点攻关项目。在80年代初,难度和人员劳动强度大;二是易发生燃烧恶区域供热20064期化甚至灭火情况,燃烧稳定性较差;三是为保灰、运行不稳定、安全性差等问题;(2)实现了证水煤浆的稳定、可靠燃烧,炉膛中心区温度着火燃烧后的水煤浆颗粒团的循环燃烧与可般应控制在15⑩0~l600℃,负荷调节范围过燃气体的燃烬,燃烧效率一般在95-98%以小;四是结焦、积灰现象严重,难以实现连续上;(3)含有石灰石成分的媒体物料,辅之于运行;五是工艺对燃烧器、配风技术以及水低温燃烧技术实现了水煤浆燃烧过程中的直煤浆品质要求较高。特别需要说明的是,改接脱硫,减少了SO2的排放,有利于环保;(4造后的水煤浆锅炉实际出力明显降低,通负荷调节特性好,燃烧稳定,水煤浆品质适应过经验来看,尚不足原燃油锅炉出力的性好;(5)省略了风压雾化燃烧工艺,使系统80%。更为简单可靠,减少了投资费用;(6)锅炉运3.2水煤浆悬浮一流化燃烧技术行参数稳定操作简单,适合各种参数的水煤鉴于以上原因,2002年以来由胜利油田浆锅炉。胜利发电厂与东北电力学院共同研制开发的水煤浆悬浮流化床燃烧技术的试烧成水煤浆悬浮流化床燃烧技术在胜南胜北、滨功,标志着胜利油田在中小型水煤浆锅炉应南、河口等数家社区锅炉房20余台中小型锅用技术上迈出实质性的一步,走在了国内同炉上得到推广与应用。水煤浆悬浮流化燃烧行业的前列技术的工作原理是:将粒状水煤浆投入燃烧4综合效益分析室下部装有媒体物料的炽热的流化床中,其41经济效益分析温度在850~950℃左右。水煤浆在炽热的流化水煤浆的热值取决于原煤料的热值和制床料的加热下迅速完成析出水分、挥发分析备浓度,一般为4500-000ka/kg之间,即每出并着火燃烧及焦碳燃烧过程,并在流化状2~22t水煤浆可代替It重油,按胜利油田目态下将颗粒状水煤浆团进一步解体为细颗前水煤浆市场价530元t,重油价格1800元粒,被热烟气带出密相区进入悬浮室继续燃计算,如果按低位发热量每22t水煤浆替代烧,热烟气带出的媒体物料和较大的水煤浆It重油,则水煤浆代油技术应用后,单纯就燃颗粒团被设置在燃烧室出口的分离器分离、浆成本而言可比燃油下浮近40%,供热燃料捕捉,返回燃烧室下部密相区继续进行流化成本明显降低。燃烧,这样既减少了媒体物料的损失,又实现以胜北社区景安锅炉房为例,2001年改了水煤浆颗粒团的循环燃烧,同时分离器气造前,采用1台14MW、2台7MW燃油热水流的扰动有助于可燃气体与氧气的进一步混锅炉为驻地近35万平方米的居民区和生产合和燃烬,从而获得高的燃烧效率。由于媒体厂区实施供暖服务,年消耗燃油约5400吨,物料中的石灰石在高温下煅烧生成CaO,CaO折算每平方米燃油成本为023元/天。2003与SO2反应进一步生成CaSO4,抑制了SO2的年实施水煤浆悬浮流化床燃烧技术改造后,排放,而在850~950℃左右的温度下,燃烧装选用3台14MW水煤浆锅炉(两开一备,其中置的运行温度是Ca0脱硫的最佳运行温度,1台为原有14MW燃油锅炉改造,两台为新可进一步有效地减少SO2的排放。此外,低温增水煤浆锅炉)对小区实施供暖,年消耗水煤燃烧过程有效的控制了热力型NOx的形成。浆约12000吨,年耗浆成本为630万元,综合通过供暖期运行情况来看,各项技术指标明考虑水煤浆改造初期投资以及增加的媒体物显优于传统的雾化悬浮燃烧方式,其主要特料、电量、轻油消耗等费用,实施水煤浆代油点为:(1)实现了水煤浆的低负荷稳定燃烧,技术改造后,每平方米燃料成本可降低005解决了水煤浆悬浮雾化燃烧带来的易结焦积元/天左右,具有较为可观的经济效益。区域供热20064期当然,由于受煤源、制浆工艺、运输环境其次,水煤浆为洗选后精煤经物理加工以及市场规模等客观条件的影响,各地水煤而成,含灰、硫、有害物质等远低于常规动力浆的生产成本与市场价格会存在着较大的差煤和其它工业用煤;而且,由于水煤浆为煤水异,也直接影响到一个地区水煤浆技术的应混合物,其燃烧温度比烧油和煤粉低(约用与发展水平。100℃),可大大减少SO2的析出和NOx的生42社会效益分析成。同时,水煤浆与煤炭比较,燃烧率由煤炭首先,我国煤多油少,煤炭占我国化石能的60%提升到95%以上,而水煤浆锅炉的热源储量的9294%,在一次能源消费结构中煤效率可达85%以上,略低于燃油锅炉,这样在炭一直处于主导地位。而石油是重要的战略同等热值下不仅大大节约了燃煤的消耗量,物资,国内石油产量的增加远不能满足需求同时也减少了对大气环境的污染。实践证明,的增长,据预测,到2010年我国原油将缺口水煤浆锅炉在SOx、NOx排放浓度和排放总1.2亿吨,国产原油只能满足需求量的58%,量方面均优于燃煤锅炉,在烟尘排放浓度和对境外石油的依赖程度不断增加,对我国能排放总量方面,只要采取相应的除尘设备,完源安全构成严重威胁。因此,我国一次能源以全可满足一、二类地区环保要求,具有良好的煤为主的格局在相当长时期内尚难以改变。环境效益。据预测,到本世纪中,煤炭在我国一次能源消另外,水煤浆相对于燃油和煤粉的易燃、费结构中的比重还难以降至50%以下。所以易爆特性来说,其制造、储存、运输、使用过程国家在“十五计划纲要”中指出,“能源建设要中的安全性都得到了很大的提高。发挥资源优势……以煤炭为基础能源”。然5结束语而,大量消耗煤炭特别是直接作为终端能源综上所述,水煤浆作为是一种较为理想消耗必然引起严重的环境污染。有数据表明,的代油、代煤燃料,在我国中小型锅炉上应用我国原煤总产量的70%以上用于锅炉燃烧,推广具有较为广阔的空间和可观的经济、社而中小型锅炉在锅炉总体结构中占据近90%会效益。但是,水煤浆与真正的重油燃料相比的份额,严重制约了我国节能技术与环境保还是有很大差别的,尤其是水煤浆的含灰量护工作的健康发展。因此,在国际油价飙升,尽管比原煤少,但仍不能无视其存在的结渣、国内石油可采储量日渐下降的今天,如何立积灰以及磨损等问题,初期投资和灰渣处理足于国内资源,发挥我国能源结构优势已经等运行费用都要明显高于燃油锅炉。另外,地成为亟待解决的问题。中小型水煤浆锅炉的处偏远、相对分散的锅炉房还应考虑到浆源应用与推广,为我国以煤带油技术和洁净煤以及长途运输所带来的成本增加因素,在制技术开辟了一个广阔的发展空间。定水煤浆改造方案时必须慎重抉择。来稿须知:用软盘、光盘及E-mail投稿鉴于电脑及E-mal的日益普及,同时为保证刊物质量,选一步减少编、校过程中的差错率,对广大读、作者负责,我刊针对以往作者投稿中的问题特作如下规定,敬请广大作者注意1投稿可以两种方式:①将稿件軟盘或光盘直接寄来,并附原稿打印件;②通过E-mail,发至本刊电子信箱(我刊E-mal地址见版权頁)。但鉴于当前电脑网络病毒及垃圾邮件等问题严重,本刊推荐作者暂用快件直接邮寄。2来稿一律要有英文标题、作者单位、作者姓名。3附图由计算机绘制,而不用手绘4.来稿请用Word软件打印,不要用WPS软件打印。凡与上迷要求不符的稿件,除有特殊原因,本刊原则上将不予刊出,望广大作者谅解本刊编辑部