循環(huán)流化床煤泥摻燒方案講解

1、哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 一、煤泥的輸送及燃燒方案一、煤泥的輸送及燃燒方案 1.1 煤泥的特性及應用煤泥的特性及應用 1.2 煤泥的制備及輸送方案煤泥的制備及輸送方案 1.3 煤泥的燃燒方案煤泥的燃燒方案 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 1.11.1、煤泥的特性及應用、煤泥的特性及應用 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限

2、責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 1.1、煤泥的特性及應用、煤泥的特性及應用 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 1.11.1、煤泥的特性及應用、煤泥的特性及應用 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 1.1 1.1 煤泥的特性及應用煤泥的特性及應用 在煤泥的輸送及燃燒方面，哈鍋采用與北京中礦環(huán)?？萍脊煞萦?/p>

3、限在煤泥的輸送及燃燒方面，哈鍋采用與北京中礦環(huán)?？萍脊煞萦邢?公司合作的方式，充分發(fā)揮北京中礦在煤泥輸送方面的優(yōu)勢及哈鍋在循公司合作的方式，充分發(fā)揮北京中礦在煤泥輸送方面的優(yōu)勢及哈鍋在循 環(huán)流化床鍋爐燃燒方面的優(yōu)勢，為用戶共同開發(fā)高效環(huán)保、達到國際領環(huán)流化床鍋爐燃燒方面的優(yōu)勢，為用戶共同開發(fā)高效環(huán)保、達到國際領 先水平的超臨界煤泥燃料循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)品。先水平的超臨界煤泥燃料循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)品。 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED Day silo “I” Day silo “II” Boiler “I” Boiler

4、“II” + - + - Receiving silo 1.2 1.2 煤泥輸送技術煤泥輸送技術 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 1.2.1 1.2.1 煤泥輸送技術的難點煤泥輸送技術的難點 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 1.2.1 1.2.1 煤泥輸送技術的難點煤泥輸送技術的難點 煤泥內(nèi)含有大量的雜質(zhì)， 容易造成輸送設備堵塞， 嚴重時可能導致設備損壞， 在進入輸送設備前需做預 處理。 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 H

5、ARBIN BOILER COMPANY LIMITED 1.2.1 1.2.1 煤泥輸送技術的難點煤泥輸送技術的難點 2 2）日貯倉煤泥沉降分層問題）日貯倉煤泥沉降分層問題 由于煤泥屬于含水率較高的粘稠狀物質(zhì)，長期存放容易導致煤質(zhì)顆由于煤泥屬于含水率較高的粘稠狀物質(zhì)，長期存放容易導致煤質(zhì)顆 粒下沉，水分從煤泥中析出，形成固、液分層，導致煤泥無法進入下級粒下沉，水分從煤泥中析出，形成固、液分層，導致煤泥無法進入下級 設備。設備。 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 1.2.1 1.2.1 煤泥輸送技術的難點煤泥輸送技術的

6、難點 3 3）高壓管道長距離輸送問題）高壓管道長距離輸送問題 由于煤泥的密度大，粘度高，輸送過程中阻力非常高，若想實現(xiàn)由于煤泥的密度大，粘度高，輸送過程中阻力非常高，若想實現(xiàn) 遠距離輸送，必須采用專用的煤泥輸送設備；遠距離輸送，必須采用專用的煤泥輸送設備； 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 1.2.1 1.2.1 煤泥輸送技術的難點煤泥輸送技術的難點 3 3）高壓管道長距離輸送問題）高壓管道長距離輸送問題 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 1.

7、2.1 1.2.1 煤泥輸送技術的難點煤泥輸送技術的難點 4）防止煤泥管道堵塞問題 管道上設有潤滑水系統(tǒng)，在 煤泥干度較高時可通過加水進 行潤滑，防止出現(xiàn)煤泥管道堵 塞，輸送困難。 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 1.設計規(guī)模 我公司目前正在設計的每臺鍋爐最大煤泥摻燒 量50%（120t/h），按照140%的裕度進行設計。 煤泥輸送系統(tǒng)最大應給料能力： Qmax=168t/h/臺爐。 1.2.21.2.2 煤泥輸送技術方案設計煤泥輸送技術方案設計 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOI

8、LER COMPANY LIMITED 2、泵送能力的選擇 最大給料能力Qmax=168m3/h/臺爐；每臺鍋爐6 個給料點（布置在兩側(cè)墻），1爐6泵供料。 據(jù)此，系統(tǒng)總計配置12臺給料能力為30t/h的泵分 別為二臺鍋爐供料； 1.2.2 煤泥輸送技術方案煤泥輸送技術方案 洗煤廠洗煤廠 電廠電廠 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 3、泵房位置布置 系統(tǒng)泵房布置有方案有三種（某電廠）： a. 設備同一方向布置在1個泵房內(nèi)，占地面積 約2352 (長147m，寬16m) ； b.設備對稱布置在1個泵房內(nèi)，占地面積約215

9、6 (長77m，寬28m) ； c.設備分別布置在2個泵房內(nèi)，占地面積約2464 （長77m，寬16m泵房兩個） 1.2.2 煤泥輸送技術方案煤泥輸送技術方案 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 1.2.2 煤泥輸送技術方案煤泥輸送技術方案 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 設備配置設備配置 系統(tǒng)主要配置：系統(tǒng)主要配置： 每臺鍋爐設置每臺鍋爐設置6個給料點，每臺個給料點，每臺 儲料圓倉配置儲料圓倉配置 2臺膏體泵分別輸送煤泥至臺膏體泵分別輸送煤泥

10、至2臺鍋。臺鍋。 1.2.2 煤泥輸送技術方案煤泥輸送技術方案 6 6套套 預處理設施預處理設施 6 6套套 儲料圓倉儲料圓倉 1212套套 膏體泵膏體泵 1212套套 管路管路 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 1.3 1.3 哈鍋流化床煤泥燃燒技術哈鍋流化床煤泥燃燒技術 兗礦南屯電廠：兗礦南屯電廠：1220t/h（摻燒比例（摻燒比例:80%) 2003年年 2260t/h 2005年年 兗礦濟三電廠兗礦濟三電廠: 2440t/h（設計摻燒（設計摻燒25%，實際，實際60%） 2005年年 淮北臨渙電廠：淮北臨渙電廠

11、： 21025t/h（設計摻燒比例：（設計摻燒比例：1525%，實際最高達到，實際最高達到60%） 2009年年 吉林白山電廠：吉林白山電廠： 21025t/h（摻燒比例：（摻燒比例：2030%設計）設計） 安裝安裝 龍煤雙鴨山電廠：龍煤雙鴨山電廠：11025t/h（摻燒比例：（摻燒比例：2030%設計）設計） 設計設計 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 摻燒煤泥對鍋爐設計及附屬設備的影響摻燒煤泥對鍋爐設計及附屬設備的影響 l結(jié)焦問題結(jié)焦問題 l排渣問題排渣問題 l對燃燒溫度的影響對燃燒溫度的影響 l飛灰、底灰含碳量飛

12、灰、底灰含碳量 l對爐膛流態(tài)選擇的影響對爐膛流態(tài)選擇的影響 l需注意摻燒燃料的粒度級配問題需注意摻燒燃料的粒度級配問題 l飛灰底渣分配問題飛灰底渣分配問題 l對除塵器的影響對除塵器的影響 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 某臺流化床鍋爐中大比例摻燒試驗結(jié)果某臺流化床鍋爐中大比例摻燒試驗結(jié)果 煤泥摻燒比例30%40%50%60%70%80% 負荷T-MCR 下部床溫（）841834837809789776 中部床溫（）855861872866842840 爐膛出口溫度（）952946965971964955 下床壓(kp

13、a)5.75.86.56.37.17 底渣含碳量（%）0.861.541.161.672.485.14 放渣情況順暢順暢順暢順暢短時不順不順暢 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 幾種煤泥給入方式的對比幾種煤泥給入方式的對比 該方案最早由浙江大學提出，采用結(jié)團燃燒原理，其工該方案最早由浙江大學提出，采用結(jié)團燃燒原理，其工 作方式是：煤泥經(jīng)輸送系統(tǒng)送入鍋爐的頂部，煤泥由爐作方式是：煤泥經(jīng)輸送系統(tǒng)送入鍋爐的頂部，煤泥由爐 膛頂棚呈團狀下落，在送入爐膛后，煤泥團表面水分先膛頂棚呈團狀下落，在送入爐膛后，煤泥團表面水分先 蒸發(fā)，

14、外表形成硬殼，在進一步下落過程中，煤泥團內(nèi)蒸發(fā)，外表形成硬殼，在進一步下落過程中，煤泥團內(nèi) 部水分氣化，煤泥產(chǎn)生熱爆，形成更小的煤泥團，然后部水分氣化，煤泥產(chǎn)生熱爆，形成更小的煤泥團，然后 再次結(jié)殼，熱爆，當煤泥下落到底部時，煤泥團全部爆再次結(jié)殼，熱爆，當煤泥下落到底部時，煤泥團全部爆 裂消失，在爐內(nèi)燃燒。裂消失，在爐內(nèi)燃燒。 優(yōu)點：該方案的優(yōu)點是性能可靠、穩(wěn)定，事故率低，是目前優(yōu)點：該方案的優(yōu)點是性能可靠、穩(wěn)定，事故率低，是目前 使用最為普遍的煤泥燃燒方案；使用最為普遍的煤泥燃燒方案； 缺點：由于該系統(tǒng)燃料是直接從爐膛頂部給入的，煤泥給入缺點：由于該系統(tǒng)燃料是直接從爐膛頂部給入的，煤泥給入

15、點距離爐膛的煙氣出口太近，當燃料進入爐膛后，從煤點距離爐膛的煙氣出口太近，當燃料進入爐膛后，從煤 泥上脫落的碎屑將隨著煙氣直接進入分離器，另外在燃泥上脫落的碎屑將隨著煙氣直接進入分離器，另外在燃 料熱爆過程中，也有大量的煤泥碎屑會隨著煙氣上升，料熱爆過程中，也有大量的煤泥碎屑會隨著煙氣上升， 這就存在煤泥燃料在爐膛中停留時間不足的問題，對于這就存在煤泥燃料在爐膛中停留時間不足的問題，對于 煤泥燃料而言，由于其本身的粒徑非常細，若一次停留煤泥燃料而言，由于其本身的粒徑非常細，若一次停留 時間不足，則燃料中的飛灰含碳量將非常高，多個電廠時間不足，則燃料中的飛灰含碳量將非常高，多個電廠 的工程實踐表

16、明，由于該燃燒方式燃燒效率偏低，其灰的工程實踐表明，由于該燃燒方式燃燒效率偏低，其灰 渣是很難綜合利用的。渣是很難綜合利用的。 頂部給入 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 幾種煤泥給入方式的對比幾種煤泥給入方式的對比 為了解決這一問題，各科研單位也做了多種嘗試，最為了解決這一問題，各科研單位也做了多種嘗試，最 后將給料點由爐膛的頂部移到爐膛側(cè)墻中部，燃燒方后將給料點由爐膛的頂部移到爐膛側(cè)墻中部，燃燒方 式仍然采用結(jié)團燃燒理論。式仍然采用結(jié)團燃燒理論。 優(yōu)點：優(yōu)點： 采用該方案后煤泥的一次停留時間有所延長，含采用該方案后

17、煤泥的一次停留時間有所延長，含 碳量略有降低；碳量略有降低； 缺點：缺點： l 通常側(cè)墻中部給料采用的是螺旋給料器給入爐膛通常側(cè)墻中部給料采用的是螺旋給料器給入爐膛 ，機械故障較高；，機械故障較高； l 給料點爐膛出口仍然很近，飛灰含碳量仍然不夠給料點爐膛出口仍然很近，飛灰含碳量仍然不夠 理想。理想。 中間給入 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 幾種煤泥給入方式的對比幾種煤泥給入方式的對比 l該方案最早由該方案最早由FOSTER WHEELER公司最早提出公司最早提出 ，燃料直接從回料閥給入到鍋爐中，該燃料給入方，燃料

18、直接從回料閥給入到鍋爐中，該燃料給入方 式采用的是回料閥給煤原理，煤泥也是采用團狀擠式采用的是回料閥給煤原理，煤泥也是采用團狀擠 入回料閥中，然后與大量的循環(huán)灰直接混合，由于入回料閥中，然后與大量的循環(huán)灰直接混合，由于 高溫循環(huán)灰量遠大于煤泥量，因此煤泥球會很快在高溫循環(huán)灰量遠大于煤泥量，因此煤泥球會很快在 回料閥中被加熱，熱爆，最終送入到爐膛中燃燒，回料閥中被加熱，熱爆，最終送入到爐膛中燃燒， 詳見圖詳見圖3。 l優(yōu)點：優(yōu)點： l由于燃料給入點在回料閥的返料管上，因此一次停由于燃料給入點在回料閥的返料管上，因此一次停 留時間最長，且燃料可以得到充分的預熱，因此燃留時間最長，且燃料可以得到充分

19、的預熱，因此燃 燒效率非常高。燒效率非常高。 l缺點：缺點： l在鍋爐啟動階段或低負荷階段，由于循環(huán)灰量較少在鍋爐啟動階段或低負荷階段，由于循環(huán)灰量較少 ，循環(huán)灰對煤泥的攜帶能力不足，會導致煤泥在回，循環(huán)灰對煤泥的攜帶能力不足，會導致煤泥在回 料閥中粘結(jié)，因此低負荷下無法給入。料閥中粘結(jié)，因此低負荷下無法給入。 l不適合大比例摻燒。不適合大比例摻燒。 回料閥給入 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 幾種煤泥給入方式的對比幾種煤泥給入方式的對比 該給入方式是哈鍋最早在兗礦南屯電廠該給入方式是哈鍋最早在兗礦南屯電廠220t/

20、h 循環(huán)流循環(huán)流 化床鍋爐中采用的燃燒方案，其燃燒方式是將煤泥燃料化床鍋爐中采用的燃燒方案，其燃燒方式是將煤泥燃料 通過專門的煤泥噴槍直接噴入到爐膛的密相區(qū)，并采用通過專門的煤泥噴槍直接噴入到爐膛的密相區(qū)，并采用 壓縮空氣將其霧化成細小顆粒，由于密相區(qū)內(nèi)的熱容量壓縮空氣將其霧化成細小顆粒，由于密相區(qū)內(nèi)的熱容量 非常高，燃料很快在鍋爐內(nèi)被加熱、燃燒，由于煤泥的非常高，燃料很快在鍋爐內(nèi)被加熱、燃燒，由于煤泥的 給入點較低，因此燃燒在爐膛內(nèi)的停留時間足夠長。給入點較低，因此燃燒在爐膛內(nèi)的停留時間足夠長。 l優(yōu)點：優(yōu)點： l燃料從爐膛下部給入，一次停留時間長，燃燒效率高；燃料從爐膛下部給入，一次停留時

21、間長，燃燒效率高； 摻燒比例不受限制；摻燒比例不受限制； l缺點：缺點： l煤泥槍存在磨損問題；煤泥槍存在磨損問題； l對于磨損問題，主要是由于該燃燒方式采用了霧化風導對于磨損問題，主要是由于該燃燒方式采用了霧化風導 致煤泥顆粒對噴槍口產(chǎn)生沖刷造成的，目前哈鍋已經(jīng)開致煤泥顆粒對噴槍口產(chǎn)生沖刷造成的，目前哈鍋已經(jīng)開 發(fā)了新型的煤泥噴槍，在煤泥槍選材以及霧化風參數(shù)方發(fā)了新型的煤泥噴槍，在煤泥槍選材以及霧化風參數(shù)方 面進行了調(diào)面進行了調(diào) l整，該問題基本得到了解決。整，該問題基本得到了解決。 密相區(qū)霧化給入 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 HARBIN BOILER COMPANY LIMITED 幾種煤泥燃燒方式的對比幾種煤泥燃燒方式的對比 爐頂給料爐頂給料中部給料中