煤泥混燒運(yùn)行方式在循環(huán)流化床鍋爐燃燒調(diào)整中的應(yīng)用

總結(jié)了在130t/h循環(huán)流化床鍋爐上進(jìn)行的煤泥混合燃燒運(yùn)行調(diào)整分析，探討了循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的機(jī)理，確定了循環(huán)流化床鍋爐摻燒煤泥的最佳方式及應(yīng)采取的有效措施。

【關(guān) 鍵 詞】 循環(huán)流化床鍋爐 、煤泥、機(jī)理、調(diào)整

前言：循環(huán)流化床燃燒是一種高效、低污染、燃料適應(yīng)性廣的燃燒方式，循環(huán)流化床鍋爐幾乎可以燃燒任何燃料，包括煤泥、石油焦、造紙污泥、油渣、樹皮以及垃圾等工業(yè)和生活廢棄物。以節(jié)省廢棄物的處理費(fèi)用、提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性、降低對(duì)環(huán)境造。多燃料循環(huán)流化床鍋爐在實(shí)際運(yùn)行中，由于燃料的水分含量、熱值變化較大，以及燃料在燃料倉和輸送裝置上的分層現(xiàn)象會(huì)造成給料系統(tǒng)給料時(shí)的不均勻性，這些問題均會(huì)造成進(jìn)入爐內(nèi)的燃料熱值發(fā)生波動(dòng)，從而使多燃料循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行參數(shù)發(fā)生不斷波動(dòng)。

一、情況簡(jiǎn)介
泰安市泰山東城熱電有限責(zé)任公司坐落在山東省泰安市東部高新開發(fā)區(qū)。由山東立人集團(tuán)投資建設(shè)，是一座現(xiàn)代化環(huán)保型綜合利用電廠，現(xiàn)有兩臺(tái)130t/h 循環(huán)流化床鍋爐，均為濟(jì)南鍋爐廠生產(chǎn)。我公司自投運(yùn)以來，燃料的價(jià)格問題一直是困擾我公司經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)突出點(diǎn)，如何提高公司經(jīng)濟(jì)效益、降低運(yùn)行成本，尤其是燃料成本，成為近一段時(shí)間我公司亟待解決的問題。為此，我公司本著節(jié)資降耗、提高效益原則，在2006年3月份對(duì)循環(huán)流化床鍋爐煤泥混燒的方案進(jìn)行調(diào)研，并與2006年7月對(duì)我廠鍋爐進(jìn)行優(yōu)化改造，在06年8月份投入運(yùn)行，運(yùn)行以來我公司掌握了煤泥混燒的成熟技術(shù)，滿足了鍋爐出力要求，消耗了大量煤泥，現(xiàn)我公司煤泥摻燒比例高達(dá)95%以上，為公司帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

二、設(shè)備簡(jiǎn)介
我公司130t/h中溫中壓循環(huán)流化床鍋爐為濟(jì)南鍋爐廠生產(chǎn)，型號(hào)為YG—130/3.82—M6，屬單汽包、自然循環(huán)鍋爐，采用由燃燒室、爐膛、水冷旋風(fēng)分離器、返料器組成的循環(huán)燃燒系統(tǒng)，爐膛為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，過熱器分兩級(jí)過熱器，尾部設(shè)二級(jí)省煤器和一、二級(jí)風(fēng)預(yù)熱器；點(diǎn)火方式為床下動(dòng)態(tài)點(diǎn)火，爐前采用正壓給煤；含灰煙氣經(jīng)旋風(fēng)分離器分離，大部分經(jīng)返料器返回爐膛循環(huán)再燃，隨煙氣排走的微細(xì)顆粒被電除塵器收集

三、煤泥泵送系統(tǒng)
煤泥泵送系統(tǒng)由撮合機(jī)、煤泥皮帶、攪拌倉、MBS30型濃料泵、煤泥輸送管道構(gòu)成。濃料泵可由就地泵房和熱控室鍋爐DCS控制。，水份控制在30%～35%，然后由濃料泵通過煤泥輸送管道將煤泥輸送到鍋爐爐頂，從爐頂落入鍋爐燃燒室燃燒。煤泥輸送管道長(zhǎng)約160米，爬高約40米。

四、鍋爐改造、燃燒機(jī)理
鍋爐采用單點(diǎn)給料方式，在鍋爐頂部、燃燒室上方開孔，將煤泥輸送管道伸入鍋爐，以便煤泥能從爐頂落入燃燒室，由于此處為負(fù)壓區(qū)，只采取簡(jiǎn)單封堵措施即可。 循環(huán)流化床鍋爐在正常運(yùn)行時(shí)約有0.8米左右的料層，床溫一般保持在850～950℃。床料基本是由次煤燃燒后形成的爐渣，密度較大、耐磨性較好。煤泥進(jìn)入爐頂，形成塊狀落下，距鍋爐布風(fēng)板約有30米的距離，考慮煙氣行走帶來的阻力，大約需要4秒的時(shí)間，在此期間入爐的煤泥由于急劇受熱，外表皮干燥、固化，由于煤泥外水較大（30%左右）內(nèi)部煤泥外水快速汽化，產(chǎn)生爆炸，將塊狀煤泥爆成粉碎狀，使煤泥完全燃燒。由于密度的差異，小塊煤泥將“漂浮”在沸騰層中燃燒，不會(huì)沉積在布風(fēng)板上而影響鍋爐的流化質(zhì)量。

五、燃燒調(diào)整
1、煤泥燃燒的投入：
1.1鍋爐啟動(dòng)后，通知煤泥泵值班員只做煤泥上料的準(zhǔn)備工作，但禁止立刻投煤泥。
1.2鍋爐燃燒工況穩(wěn)定，當(dāng)鍋爐出口煙溫達(dá)到750℃方可進(jìn)行煤泥投料。若出口煙溫較低，投入到爐膛內(nèi)的煤泥水分無法析出，影響煤泥爆燃的過程。下落到布風(fēng)板時(shí)無法完全爆裂，影響床料流化質(zhì)量。
1.3投料初期，煤泥管路內(nèi)水分較大，投料過程應(yīng)緩慢，投料過程中要經(jīng)常與煤泥泵值班員聯(lián)系。泵送時(shí)應(yīng)保證煤泥的濃度，煤泥不宜過稠也不宜過稀，煤泥含水分30%為宜，過稠增加管道磨損，易堵塞煤泥輸送管道；過稀水分過大，易澆滅爐火；煤泥調(diào)節(jié)負(fù)荷時(shí)，反映較慢，不要盲目增減煤泥，最好是1％的調(diào)整，有一段時(shí)間的反應(yīng)過程，調(diào)節(jié)間隔為5～10min，燃燒工況不穩(wěn)定時(shí)應(yīng)延長(zhǎng)調(diào)節(jié)間隔時(shí)間，或減小煤泥給進(jìn)量，待正常后再進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)床溫、煙氣氧量等參數(shù)的變化同步減少給煤量。
1.4如投煤泥過程中，燃燒工況出現(xiàn)異常或床溫變化較大，及時(shí)停止煤泥改用給煤機(jī)給煤進(jìn)行調(diào)節(jié)。
1.5投煤泥的整個(gè)過程，司爐要勤與煤泥泵站聯(lián)系，同時(shí)增加爐前觀察次數(shù)。根據(jù)爐內(nèi)實(shí)際情況及時(shí)進(jìn)行風(fēng)量、煤量等鍋爐調(diào)整，控制好床溫，保持穩(wěn)定。
2、煤泥燃燒的參數(shù)控制：
2.1爐床溫度的控制：運(yùn)行中司爐要密切監(jiān)視爐床溫度，并積極調(diào)整給煤量或煤泥量，保持床溫穩(wěn)定。爐床溫度一般控制在900℃～950℃之間，過高易結(jié)焦，過低易滅火，正常控制最低不應(yīng)低于800℃。爐床溫度變化較大時(shí)，除調(diào)節(jié)煤泥量和給煤量外，還應(yīng)調(diào)節(jié)送風(fēng)量，但嚴(yán)禁低于最低流化風(fēng)量。對(duì)于料層溫度、返料器溫度不均衡現(xiàn)象，應(yīng)利用對(duì)應(yīng)的不均衡給煤機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，盡量減小床溫偏差。
2.2料層差壓的控制：由于煤泥顆粒較小、質(zhì)量輕，在爐內(nèi)燃燒短，燃燒過程發(fā)生在爐膛稀相區(qū)，爐膛熱慣性相對(duì)較小，這就需要爐內(nèi)有較多的蓄熱能力，也就是要保持較高的料層，料層差壓一般保持在8400Pa～9000Pa ；由于燃燒煤泥料層增長(zhǎng)很慢或降低，運(yùn)行中應(yīng)適當(dāng)給煤，以補(bǔ)充底料的數(shù)量及可燃物含量。應(yīng)定時(shí)（每小時(shí)）用不同渣管輪流放渣，用來了解爐內(nèi)燃燒情況和渣管暢通情況。?
2.3返料器灰量的控制：一般情況利用返料風(fēng)室壓力來監(jiān)視返料器灰量，返料風(fēng)室壓力一般保持在14KPa～16KPa之間，通常利用放循環(huán)灰進(jìn)行控制。放灰時(shí)，嚴(yán)禁只使用一個(gè)放灰管放灰，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，兩灰管輪換使用，充足的返料器灰量才能保證較高的循環(huán)倍率，保證鍋爐的帶負(fù)荷能力及效率。
2.4返料溫度的控制：一般控制在900℃～950℃之間，嚴(yán)禁超過980℃，平時(shí)要與爐床溫度對(duì)照。
2.5爐膛負(fù)壓的控制：一般控制在0～-50 Pa之間。由于煤泥顆粒較小，入口又在爐頂（距爐膛出口較近），很容易被煙氣帶出爐膛，易造成鍋爐尾部煙道在燃燒；因此需要保持較低的爐膛負(fù)壓。若爐膛出口負(fù)壓過大，如果尾部煙溫上升很快，說明有大量的煤泥顆粒進(jìn)入尾部煙道，此時(shí)，應(yīng)迅速退出煤泥系統(tǒng)運(yùn)行，減小一、二次風(fēng)量和引風(fēng)量，降低煙氣流速來解決。?
2.6灰渣可燃物的控制：為降低排渣熱損失，提高鍋爐效率；我公司以定期補(bǔ)充料層的方式，在正常運(yùn)行時(shí)完全燃燒煤泥，當(dāng)層經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間在爐內(nèi)磨損消耗，無法維持料層時(shí)，啟動(dòng)給煤機(jī)，進(jìn)行補(bǔ)充底料。基本實(shí)現(xiàn)爐渣的“零”排放。
2.7正常運(yùn)行中應(yīng)經(jīng)常注意監(jiān)視各部位的煙氣溫度和煙氣壓力，通過各部位煙溫和壓力來分析爐內(nèi)燃燒情況。
3、煤泥的退出：（事故狀態(tài)下，可直接停運(yùn)煤泥泵）司爐在接到值長(zhǎng)壓火或停爐命令后，及時(shí)通知煤泥泵值班員，如需要停泵，等燒盡管道內(nèi)的煤泥后，迅速遞減煤泥投入量，增加給煤機(jī)開度維持燃燒。煤泥系統(tǒng)退出后，為防止鍋爐尾部煙道二次燃燒，應(yīng)在煤泥系統(tǒng)退出運(yùn)行30分鐘后，方可進(jìn)行停爐操作。在事故狀態(tài)下進(jìn)行停爐時(shí)，應(yīng)延長(zhǎng)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間，通風(fēng)10分鐘后方可停止引風(fēng)運(yùn)行。

六：社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益分析：
1、燃料的價(jià)格問題一直是困擾我公司經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)突出點(diǎn)，如何提高公司經(jīng)濟(jì)效益、降低運(yùn)行成本，尤其是燃料成本，成為我公司亟待解決的問題。煤泥與相同發(fā)熱量的混煤相比較，價(jià)格上降低約130元/噸。如全年消耗20萬噸煤泥可節(jié)省資金2600萬，這對(duì)電廠來說相當(dāng)可觀。
2、煤泥利用中污染物排放
煤泥同中煤、煤矸石一樣含有硫化物，但硫化物的存在形式卻有很大不同。在煤矸石中硫通常以有機(jī)物（含碳化合物）的形式存在，而在煤泥中則主要以無機(jī)物（不含碳化合物）的形式存在。在爐內(nèi)高溫高壓燃燒時(shí)，無機(jī)硫化物較有機(jī)硫化物難分解，因而煤泥產(chǎn)生的二氧化硫較煤矸石低的多。同時(shí)由于煤泥的發(fā)熱值通常是煤矸石的3~4倍，產(chǎn)生同樣電能所需煤泥較中煤、煤矸石都要少。因而綜合分析利用煤泥作為燃料，能大量減少有害氣體的排放。