探討煤泥、褐煤摻配燃燒具體問(wèn)題與提升對(duì)策

盛光輝

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源需求增加，對(duì)優(yōu)質(zhì)煤炭資源供應(yīng)缺乏，對(duì)煤泥、褐煤綜合利用是獲得優(yōu)質(zhì)煤資源的重要渠道，提高煤炭資源的利用率和環(huán)境效益，滿足我國(guó)的能源需求，提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。本文結(jié)合實(shí)際情況提出煤泥、褐煤 摻配燃燒中出現(xiàn)的問(wèn)題，并提出對(duì)應(yīng)的提升對(duì)策，供同行參考。

關(guān)鍵詞：煤泥；褐煤；摻 配燃燒

前言：煤泥是煤炭洗選過(guò)程排出的微細(xì)粒廢物，可占到原煤產(chǎn)量接近五分之一，我國(guó)煤泥利用率較低，僅占到30%左右，通常對(duì)其直接堆放處理?？紤]到煤泥的顆粒較小，形態(tài)不穩(wěn)定，不成形，熱值低，堆積占用面積大，環(huán)境污染現(xiàn)象較為嚴(yán)重。褐煤在我國(guó)產(chǎn)量極多，其高揮發(fā)性、高水分含量的特點(diǎn)，導(dǎo)致易自燃風(fēng)化，是一種劣質(zhì)資源。對(duì)煤泥和褐煤進(jìn)行不同處理?yè)脚?，可提高煤泥和褐煤利用的附加值，拓寬?yōu)質(zhì)煤資源渠道，生產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品。

1.煤泥、褐煤摻配燃燒帶來(lái)的問(wèn)題

1.1煤泥在鍋爐運(yùn)行的問(wèn)題

煤泥的水分含量高，具有一定粘性，且顆粒較細(xì)，給運(yùn)輸燃料中有帶來(lái)很多不便，經(jīng)常在原煤倉(cāng)內(nèi)壁出現(xiàn)結(jié)塊、磨煤機(jī)斷煤?jiǎn)栴}，給工作人員帶來(lái)額外的工作量。同時(shí)，斷煤對(duì)鍋爐燃燒的穩(wěn)定造成很大影響，增大了機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)。煤泥在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生大量的灰分，影響氧氣和碳反應(yīng)速率，延遲著火時(shí)間，降低了爐膛燃燒溫度，燃燒不充分，導(dǎo)致效率降低。同時(shí)，煤泥的發(fā)熱量低、灰分大的特點(diǎn)，增加了煤的消耗量，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷高時(shí)，限制了粉機(jī)的轉(zhuǎn)速，不能滿足調(diào)度對(duì)負(fù)荷的要求。當(dāng)灰分逐漸增多，對(duì)設(shè)備磨損加大，燃用煤泥會(huì)對(duì)鍋爐受熱面和尾部煙道空預(yù)器造成磨損和腐蝕現(xiàn)象，受熱面積灰增加，運(yùn)行過(guò)程中需要增加吹灰次數(shù)來(lái)減少積灰對(duì)傳熱的不良作用。

1.2摻燒煤泥出現(xiàn)的問(wèn)題

煤泥經(jīng)過(guò)摻燒后，燃燒時(shí)由單一煤種轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗝悍N燃燒，煤種的變化對(duì)鍋爐燃燒特性發(fā)生改變，給燃燒設(shè)備帶來(lái)安全隱患。煤泥成分中各項(xiàng)數(shù)值和設(shè)計(jì)煤種有較大偏差，這些給生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)很多不便，如輸煤系統(tǒng)容易出現(xiàn)堵煤?jiǎn)栴}，制粉系統(tǒng)不穩(wěn)定，煤的潮氣大容易結(jié)塊，粉機(jī)供粉不順暢，尾部煙道受熱面磨損程度大，配煤不當(dāng)造成爐膛結(jié)焦。在鍋爐空氣動(dòng)力場(chǎng)作用下，煤粉顆粒在四角切圓燃燒爐膛中分布不均勻，經(jīng)氣流的高速旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生離心力，對(duì)著火燃燒產(chǎn)生不利影響。若灰分含量過(guò)多，揮發(fā)量減少，在進(jìn)入爐膛之后離心力增大，粉塵多出現(xiàn)在切圓旋轉(zhuǎn)氣流的外緣處。當(dāng)旋轉(zhuǎn)氣流外緣的氣流溫度高于混煤中煤的灰熔點(diǎn)溫度時(shí)，容易出現(xiàn)結(jié)渣現(xiàn)象?；曳侄鄷r(shí)，容易對(duì)設(shè)備造成磨損，發(fā)熱量低造成燃燒不良、鍋爐熄火的問(wèn)題。分析燃煤變化的物理特性，考慮到煤泥顆粒小，表面積大，容易攜帶水分，對(duì)煤機(jī)、粗細(xì)粉分離器造成煤粉粒子不均勻的問(wèn)題。干燥的煤泥，通過(guò)磨煤機(jī)進(jìn)入爐膛，影響控制燃燒。煤泥濕度大時(shí)，干燥劑的使用不當(dāng)會(huì)造成煤粉結(jié)塊。

1.3摻燒褐煤對(duì)輸煤系統(tǒng)的影響

在翻卸和取用步驟中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，造成輸煤棧段積粉多，而現(xiàn)有的除塵裝備無(wú)法全部清除塵土，對(duì)清掃人員的需求量大大增加，也留有積粉自燃的安全隱患。同時(shí)，粉塵多對(duì)輸煤棧段的能見度有影響，給設(shè)備的巡檢和監(jiān)視帶來(lái)困難，當(dāng)缺陷和異常情況不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)時(shí)，設(shè)備的安全運(yùn)行就存在隱患，增加了生產(chǎn)沖洗用水量，也增加了水浴除塵器的維修量，對(duì)煤場(chǎng)的存放和取用增加了難度。

1.4褐煤干燥脫水提質(zhì)工業(yè)化項(xiàng)目的問(wèn)題

目前我國(guó)采用的褐煤干燥脫水提質(zhì)技術(shù)多集中在利用蒸發(fā)脫水技術(shù)干燥，利用煙氣對(duì)褐煤進(jìn)行干燥時(shí)，溫度過(guò)高，褐煤的高揮發(fā)性會(huì)造成爆炸。干燥脫水技術(shù)需要先將原煤破碎，再對(duì)其進(jìn)行干燥，破碎成本增加，也限制了應(yīng)用范圍。干燥工藝中有內(nèi)加熱裝置，容易出現(xiàn)設(shè)備磨損問(wèn)題，同時(shí)，干燥脫水技術(shù)對(duì)能源消耗量多，排放尾氣量大。若采用蒸汽對(duì)褐煤進(jìn)行干燥時(shí)，只能去除褐煤表層的水分，結(jié)合水很難除去，若沒(méi)有配套加壓設(shè)備處理，提質(zhì)后的褐煤會(huì)回吸水分，效率降低。

1.5褐煤熱解提質(zhì)帶來(lái)的問(wèn)題

褐煤含水量較高，熱解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，不容易回收。對(duì)焦油進(jìn)行分離和回收時(shí)，效果不明顯會(huì)造成堵塞現(xiàn)象，不利用高溫?zé)峤鈿獬龎m，同時(shí)，粉塵進(jìn)入冷卻系統(tǒng)會(huì)對(duì)焦油品質(zhì)造成不良影響，阻塞焦油冷卻管道。對(duì)熱解后產(chǎn)物利用不充分時(shí)，項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益大大降低。

2.針對(duì)問(wèn)題的提升對(duì)策

2.1優(yōu)化鍋爐燃燒方案保證機(jī)組安全

完善鍋爐燃燒系統(tǒng)，配用燃用煤泥，強(qiáng)化燃燒，保證鍋爐燃燒穩(wěn)定。在工作日試投穩(wěn)燃油槍，達(dá)到進(jìn)退自如、暢通，對(duì)油槍定期清理，檢查油槍霧化片，保持良好的霧化作用。將緊急投油的按鈕調(diào)到前臺(tái)，確保緊急情況下快讀投油、穩(wěn)定燃燒。在運(yùn)行過(guò)程中，注意觀察爐內(nèi)著火和燃燒狀況，若燃燒不穩(wěn)定時(shí)要投油促進(jìn)燃燒，確保鍋爐熄火之前進(jìn)行投油，否則熄火之后會(huì)造成爆燃。妥善管理中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)的煤粉倉(cāng)，當(dāng)煤粉出現(xiàn)結(jié)塊或粉位低時(shí)，粉機(jī)下粉回不連續(xù)、不穩(wěn)定，對(duì)鍋爐燃燒的穩(wěn)定性造成影響。

2.2摻燒煤泥問(wèn)題解決對(duì)策

將密度差異較大的不同顆粒組成流化床系統(tǒng)，根據(jù)床內(nèi)顆粒密度不同確定床內(nèi)顆粒高度分布，對(duì)于密度大的顆粒，選擇于床層下部，密度小的顆粒，選擇位于床層上部。這種異重流化床的特點(diǎn)，有效防止了煤泥團(tuán)沉積在流化床內(nèi)，對(duì)流化床底部的流化質(zhì)量造成影響，流花死區(qū)從底部向上擴(kuò)展到整個(gè)床層，影響整個(gè)流化床的穩(wěn)定運(yùn)行。為使煤泥顆粒在爐膛中燃盡，需要合理布置二次風(fēng)，增強(qiáng)爐內(nèi)物料的擾動(dòng)。針對(duì)煤泥粘性大、水分高的特點(diǎn)，選用柱塞泵和煤泥管道輸送系統(tǒng)，可以高效地防止固體析出、沉淀和結(jié)塊現(xiàn)象，系統(tǒng)輸送無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，遠(yuǎn)程控制，對(duì)環(huán)境污染程度低。系統(tǒng)先將洗煤廠的浮選尾煤去除雜質(zhì)，利用壓濾機(jī)壓濾成水分較低的濾餅，從煤泥倉(cāng)運(yùn)送至鍋爐中。選用蝸殼旋風(fēng)分離器，通過(guò)截面通道，在進(jìn)入旋風(fēng)分離器前將煙氣和夾帶的物料均勻化，提高旋風(fēng)分離器的分離性能，減輕尾部受熱面的磨損和尾部復(fù)燃問(wèn)題。在返料器處，配合高壓頭小風(fēng)量的返料松動(dòng)風(fēng)和低壓頭大風(fēng)量的送料風(fēng)，保證返料和送料的順暢。

2.3提高摻燒褐煤穩(wěn)定性采取的措施

采用加濕的措施來(lái)降低輸煤棧段的粉塵量，如恢復(fù)皮帶機(jī)導(dǎo)料槽出口的水噴淋。在皮帶機(jī)尾部導(dǎo)料槽安裝干霧除塵裝置，防止煤塵從導(dǎo)料槽的前后端溢出。縮短煤存放周期，不要和其它煤種一同堆放，避免自燃。減少輸煤棧段內(nèi)電纜架的清掃周期，避免積粉自燃。

2.4 褐煤提質(zhì)解決方案

對(duì)于使用煙氣干燥防爆現(xiàn)象，可以通過(guò)控制過(guò)氧度，降低煙氣的含氧量，同時(shí)也可以用氮?dú)庀辣Ｗo(hù)；在褐煤干燥提質(zhì)后進(jìn)行成型處理，如高壓無(wú)粘結(jié)劑成型工藝；對(duì)于設(shè)備磨損問(wèn)題和能耗高的問(wèn)題，目前缺乏行之有效的方法，需要加大開發(fā)力度。

2.5褐煤熱解提質(zhì)解決方案

對(duì)于焦油分離回收問(wèn)題，可以利用煤氣凈化冷卻工藝解決，先對(duì)熱煤氣高溫除塵，再進(jìn)行熱交換回收煤氣，借助靜電除焦器去除多數(shù)焦油，對(duì)冷凝出來(lái)的多數(shù)含酚廢水和輕油通過(guò)控制節(jié)點(diǎn)煤氣溫度實(shí)現(xiàn)焦油分離。對(duì)于褐煤熱解產(chǎn)生的有機(jī)物廢水，將廢水和煤粉混合成水煤漿，用作燃料或是水煤漿氣化原料，盡量從源頭控制廢水的產(chǎn)生量。對(duì)于副產(chǎn)品利用率低的問(wèn)題，企業(yè)需要加強(qiáng)研究并對(duì)副產(chǎn)品向下游產(chǎn)品的加工進(jìn)行規(guī)劃，可以利用褐煤熱解半焦化學(xué)活性高和比電阻高的優(yōu)點(diǎn)，制作成具有炭質(zhì)吸附作用和高爐噴吹燃料附加值高的產(chǎn)品，提高熱解半焦的經(jīng)濟(jì)型。

3結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)煤泥、褐煤摻配燃燒特性分析，利用煤場(chǎng)不同煤質(zhì)分區(qū)域存放的條件，控制煤場(chǎng)的燃煤質(zhì)量，安排規(guī)劃好的配煤和輸煤方法，做好鍋爐燃燒設(shè)備的維護(hù)和調(diào)整工作，實(shí)現(xiàn)燃燒設(shè)備的最佳狀態(tài)。解決煤泥、褐煤摻配燃燒帶來(lái)的問(wèn)題，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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