有机酸废液水煤浆在工业锅炉上的应用

第19卷第4期热能动力工程Vol 19 No 42004年7月JOURNAL OF ENGINEERING FOR THERMAL ENERGY AND POWERJul.,2004文章编号001-206(2004)4-0427-02有机酸废液水煤浆在工业锅炉上的应用解永刚赵翔孙粉梅,周平浙江大学热能工程研究所,浙江杭州310027摘要对淮化集团20υh蒸汽链条锅炉进行了改造使用有机酸废液水煤浆作为燃料在此锅炉进行燃烧結果表明,2原锅炉及其改造设计水煤浆火焰橙黄色凊晰明亮锅炉燃烧稳定能连续稳定i行达到能源再利用的目的。2.1原锅炉介绍关键词水煤浆有机酸废液锅炉改造原锅炉为SIHL20-25/400-AⅢ型锅炉燃用煤有机废液水煤浆种为Ⅲ类烟煤。该锅炉系双汽包横式布置的自然循中图分类号ITK224文献标识码环水管蒸汽锅炉燃烧设备采用链条炉排锅炉受热面有水冷壁、过热器对流管束、省煤器和空气预热引言器2.2改造方案水煤浆是20世纪70年代发展起来的新型洁净燃用水煤浆与层燃链条炉在燃烧方式上有很大燃料我国又是一个多煤少油的国家因此从环保和的不同根据原锅炉实际情况和计算作出如下改造能源战略上考虑都应该大力发展水煤浆燃料1-2。设计拆除炉前煤斗莊条炉排炉排进风管炉底灰在化工、造纸等行业排放出的废液中某些废液斗出渣机等。为有利于水煤浆的稳定着火和燃烧含有制水煤浆所必需的有效成倣添加剂如果把在炉子下方新增加一个稳燃室稳燃室不布置受热废液和煤粉混合制成水煤浆——废液水煤浆作为面以增强辐射换热。点火采用轻油点火。在稳燃燃料燃烧就可以把废液很好的处理掉而且可以节室底部设置出渣口采用水力除渣方式。雾化水煤省处理废液的费用。现在国内外处理废液的方法浆采用由浙江大学研制的DA型水煤浆喷嘴,该啧中有少数用废液和煤粉制成水煤浆的探索但没有嘴的负荷调节范围为:00040kgyh。由于此水形成成功的工业应用真正在锅炉中成功地全烧废煤浆的灰熔点较低变形温度122℃软化温度1液水煤浆的工业应用至今没有。266℃流动温度1276℃),容易造成积灰结渣因淮化集团的高浓度有机酸DNs酸废液主要有此在稳燃室、炉膛上部适当位置设置看火孔和打焦机成份为2-甲基-5硝基苯磺酸DNS酸及未完全孔在锅炉的炉膛和所有受热面均安装吹灰器。反应的原料对硝基甲苯DNS酸合成过程中的衍生针对该锅炉的具体情况在稳燃室前墙垂直布物如硝基物苯胺酚类等废液中的这些有机物组置两台由浙江大学研制的配有旋转一次风和二次风分大多以芳烃及杂环化合物为母体并带有显色基(旋流强度可调舶的水煤浆燃烧器。改造后满负荷团(如一N=N一产N=0)及极性基团(如运行时燃浆量为4.2t/hSO3 Na china2)废液中的无机物主要成份为NaOH Na2SO4NaCl,该废液具有少量的热值验概况受淮化集团的委托浙江大学用该集团自制的中国煤化工有机酸废液水煤浆作为燃料对该厂20th链条炉CNMHG括冷态试验和热态试进行了改造并于2003年6月下旬进行了调试与测验两部分。冷态试验为炉内空气动力场试验。在热试。现在此锅炉能够连续稳定地全烧水煤浆运行。态试验中由于锅炉在改造后锅炉所使用的供浆泵收稿日期2方数搪作者简介解永刚1978-)男辽宁本溪人浙江大学硕士研究生428热能动力工程2004年为旧的供浆泵达不到设计的浆量锅炉最多只能在的资金。中国每年有大量的工业废液需要处理如50%负荷运行因此在50%负荷下对锅炉进行了热果其中一部分应用此技术处理不但可以节约大量效率试验。试验中还进行了低负荷能力试验。试验的资金而且可以减少对环境的污染还会带来巨大所使用的燃料为淮化集团自制的有机酸废液水煤的社会效益和经济效益。浆,其发热量为Qma=16241kJ/kg,浓度为表3锅炉运行主要参数64.27%。其工业分析、元素分析见表1、表2。淮化9%负荷50%负荷3%负荷集团解决了供浆泵能力不足的问题使锅炉可以满主蒸汽压力/MP2,05主蒸汽温度/℃51负荷运行。但由于在试验过程中用户实际需要蒸主蒸汽流量/th-118.0010.207,06汽量不多因此锅炉全烧水煤浆运行的最高负荷是冷风温度/℃90%负荷。稳燃室温度/℃139012901125排烟温度/℃131表1试验燃料的元素分析ahI表4锅炉在50%负荷下测试结果结果3.211.03灰渣含炭量/%表2试验燃料的工业分析飞灰含炭量/%排烟氧量/%13.7Car排烟温度/℃结果/%37.619.42排烟处过量空气系数化学不完全燃烧热损失/%4试验结果及分析机械不完全燃烧热损失/%排烟热损失/%散热损失/%在冷态试验时用飘带法观察结果表明燃烧器热效率/%85.234出口气流无飞边和冲刷墙壁现象,上下燃烧器的两燃烧效率股气流约在距燃烧器岀口600mm处混合。而且燃烧器具有很好的回流特性可以较大的调节回流区5结论的直径和长度。中心回流区的直径变化范围为230440mm,长度变化范围为400~800mm在锅炉运(1)淮化集团20th蒸汽链条锅炉改烧有机酸行中观察炉内燃烧情况炉内燃烧稳定水煤浆火ˆ废液水煤浆工程获得成功燃烧稳定锅炉能连续稳炬完整火焰呈橙黄色清晰眀亮无大火星,无黑定运行裾查锅炉完全以废液水煤浆为燃料成功燃烟。着火距离在燃烧器出口150~200m。火焰中烧的工程在国内外尚属首次心约在距燃烧器出口2500mm处,火焰无贴壁现(2)利用有机废液中的有效成份制有机废液水象。由于有杋废液水煤浆的灰熔点较低在高负荷煤浆作为燃料是可行的可以处理废液而且利用了运行时炉内壁有少量结渣但不影响锅炉安全稳定废液含有的热值变废为宝。连续运行。观察烟囱排烟情况无黑烟。在低负荷(3)废液水煤浆具有广阔的应用前景如广泛试验中进行了33%负荷试验试验表明低负荷稳推广、应用将会产生巨大的社会、经济效益。燃能力良好可以在该负荷下全烧水煤浆运行。参考文献锅炉主要运行参数和试验结果见表3和表4测试是在50%负荷下进行。I]岑可法姚强曹欣玉等煤浆燃烧、流动、传热和气化的理如果该锅炉达到满负荷运行,以水煤浆浓度为THM]杭州浙江大学出版社1992]64.27%,一年有300天正常运行时间来计算则每中国煤化工用M]北京北学工业出版年可以处理废液约10000t可以节约大量处理废液CNMHG