煤泥混烧运行方式在循环流化床锅炉燃烧调整中的应用

煤泥混烧运行方式在循环流化床锅炉燃烧调整中的应用

总结了在130t/h循环流化床锅炉上进行的煤泥混合燃烧运行调整分析，探讨了循环流化床锅炉燃烧煤泥的机理，确定了循环流化床锅炉掺烧煤泥的最佳方式及应采取的有效措施。

【关 键 词】 循环流化床锅炉 、煤泥、机理、调整

前言：循环流化床燃烧是一种高效、低污染、燃料适应性广的燃烧方式，循环流化床锅炉几乎可以燃烧任何燃料，包括煤泥、石油焦、造纸污泥、油渣、树皮以及垃圾等工业和生活废弃物。以节省废弃物的处理费用、提高生产的经济性、降低对环境造。多燃料循环流化床锅炉在实际运行中，由于燃料的水分含量、热值变化较大，以及燃料在燃料仓和输送装置上的分层现象会造成给料系统给料时的不均匀性，这些问题均会造成进入炉内的燃料热值发生波动，从而使多燃料循环流化床锅炉的运行参数发生不断波动。

一、情况简介
泰安市泰山东城热电有限责任公司坐落在山东省泰安市东部高新开发区。由山东立人集团投资建设，是一座现代化环保型综合利用电厂，现有两台130t/h 循环流化床锅炉，均为济南锅炉厂生产。我公司自投运以来，燃料的价格问题一直是困扰我公司经济效益的一个突出点，如何提高公司经济效益、降低运行成本，尤其是燃料成本，成为近一段时间我公司亟待解决的问题。为此，我公司本着节资降耗、提高效益原则，在2006年3月份对循环流化床锅炉煤泥混烧的方案进行调研，并与2006年7月对我厂锅炉进行优化改造，在06年8月份投入运行，运行以来我公司掌握了煤泥混烧的成熟技术，满足了锅炉出力要求，消耗了大量煤泥，现我公司煤泥掺烧比例高达95%以上，为公司带来了良好的经济效益。

二、设备简介
我公司130t/h中温中压循环流化床锅炉为济南锅炉厂生产，型号为YG—130/3.82—M6，属单汽包、自然循环锅炉，采用由燃烧室、炉膛、水冷旋风分离器、返料器组成的循环燃烧系统，炉膛为膜式水冷壁结构，过热器分两级过热器，尾部设二级省煤器和一、二级风预热器；点火方式为床下动态点火，炉前采用正压给煤；含灰烟气经旋风分离器分离，大部分经返料器返回炉膛循环再燃，随烟气排走的微细颗粒被电除尘器收集

三、煤泥泵送系统
煤泥泵送系统由撮合机、煤泥皮带、搅拌仓、MBS30型浓料泵、煤泥输送管道构成。浓料泵可由就地泵房和热控室锅炉DCS控制。，水份控制在30%～35%，然后由浓料泵通过煤泥输送管道将煤泥输送到锅炉炉顶，从炉顶落入锅炉燃烧室燃烧。煤泥输送管道长约160米，爬高约40米。

四、锅炉改造、燃烧机理
锅炉采用单点给料方式，在锅炉顶部、燃烧室上方开孔，将煤泥输送管道伸入锅炉，以便煤泥能从炉顶落入燃烧室，由于此处为负压区，只采取简单封堵措施即可。 循环流化床锅炉在正常运行时约有0.8米左右的料层，床温一般保持在850～950℃。床料基本是由次煤燃烧后形成的炉渣，密度较大、耐磨性较好。煤泥进入炉顶，形成块状落下，距锅炉布风板约有30米的距离，考虑烟气行走带来的阻力，大约需要4秒的时间，在此期间入炉的煤泥由于急剧受热，外表皮干燥、固化，由于煤泥外水较大（30%左右）内部煤泥外水快速汽化，产生爆炸，将块状煤泥爆成粉碎状，使煤泥完全燃烧。由于密度的差异，小块煤泥将“漂浮”在沸腾层中燃烧，不会沉积在布风板上而影响锅炉的流化质量。

五、燃烧调整
1、煤泥燃烧的投入：
1.1锅炉启动后，通知煤泥泵值班员只做煤泥上料的准备工作，但禁止立刻投煤泥。
1.2锅炉燃烧工况稳定，当锅炉出口烟温达到750℃方可进行煤泥投料。若出口烟温较低，投入到炉膛内的煤泥水分无法析出，影响煤泥爆燃的过程。下落到布风板时无法完全爆裂，影响床料流化质量。
1.3投料初期，煤泥管路内水分较大，投料过程应缓慢，投料过程中要经常与煤泥泵值班员联系。泵送时应保证煤泥的浓度，煤泥不宜过稠也不宜过稀，煤泥含水分30%为宜，过稠增加管道磨损，易堵塞煤泥输送管道；过稀水分过大，易浇灭炉火；煤泥调节负荷时，反映较慢，不要盲目增减煤泥，最好是1％的调整，有一段时间的反应过程，调节间隔为5～10min，燃烧工况不稳定时应延长调节间隔时间，或减小煤泥给进量，待正常后再进行调节，根据床温、烟气氧量等参数的变化同步减少给煤量。
1.4如投煤泥过程中，燃烧工况出现异常或床温变化较大，及时停止煤泥改用给煤机给煤进行调节。
1.5投煤泥的整个过程，司炉要勤与煤泥泵站联系，同时增加炉前观察次数。根据炉内实际情况及时进行风量、煤量等锅炉调整，控制好床温，保持稳定。
2、煤泥燃烧的参数控制：
2.1炉床温度的控制：运行中司炉要密切监视炉床温度，并积极调整给煤量或煤泥量，保持床温稳定。炉床温度一般控制在900℃～950℃之间，过高易结焦，过低易灭火，正常控制最低不应低于800℃。炉床温度变化较大时，除调节煤泥量和给煤量外，还应调节送风量，但严禁低于最低流化风量。对于料层温度、返料器温度不均衡现象，应利用对应的不均衡给煤机进行调节，尽量减小床温偏差。
2.2料层差压的控制：由于煤泥颗粒较小、质量轻，在炉内燃烧短，燃烧过程发生在炉膛稀相区，炉膛热惯性相对较小，这就需要炉内有较多的蓄热能力，也就是要保持较高的料层，料层差压一般保持在8400Pa～9000Pa ；由于燃烧煤泥料层增长很慢或降低，运行中应适当给煤，以补充底料的数量及可燃物含量。应定时（每小时）用不同渣管轮流放渣，用来了解炉内燃烧情况和渣管畅通情况。?
2.3返料器灰量的控制：一般情况利用返料风室压力来监视返料器灰量，返料风室压力一般保持在14KPa～16KPa之间，通常利用放循环灰进行控制。放灰时，严禁只使用一个放灰管放灰，应根据实际情况，两灰管轮换使用，充足的返料器灰量才能保证较高的循环倍率，保证锅炉的带负荷能力及效率。
2.4返料温度的控制：一般控制在900℃～950℃之间，严禁超过980℃，平时要与炉床温度对照。
2.5炉膛负压的控制：一般控制在0～-50 Pa之间。由于煤泥颗粒较小，入口又在炉顶（距炉膛出口较近），很容易被烟气带出炉膛，易造成锅炉尾部烟道在燃烧；因此需要保持较低的炉膛负压。若炉膛出口负压过大，如果尾部烟温上升很快，说明有大量的煤泥颗粒进入尾部烟道，此时，应迅速退出煤泥系统运行，减小一、二次风量和引风量，降低烟气流速来解决。?
2.6灰渣可燃物的控制：为降低排渣热损失，提高锅炉效率；我公司以定期补充料层的方式，在正常运行时完全燃烧煤泥，当层经长时间在炉内磨损消耗，无法维持料层时，启动给煤机，进行补充底料。基本实现炉渣的“零”排放。
2.7正常运行中应经常注意监视各部位的烟气温度和烟气压力，通过各部位烟温和压力来分析炉内燃烧情况。
3、煤泥的退出：（事故状态下，可直接停运煤泥泵）司炉在接到值长压火或停炉命令后，及时通知煤泥泵值班员，如需要停泵，等烧尽管道内的煤泥后，迅速递减煤泥投入量，增加给煤机开度维持燃烧。煤泥系统退出后，为防止锅炉尾部烟道二次燃烧，应在煤泥系统退出运行30分钟后，方可进行停炉操作。在事故状态下进行停炉时，应延长引风机运行时间，通风10分钟后方可停止引风运行。

六：社会效益与经济效益分析：
1、燃料的价格问题一直是困扰我公司经济效益的一个突出点，如何提高公司经济效益、降低运行成本，尤其是燃料成本，成为我公司亟待解决的问题。煤泥与相同发热量的混煤相比较，价格上降低约130元/吨。如全年消耗20万吨煤泥可节省资金2600万，这对电厂来说相当可观。
2、煤泥利用中污染物排放
煤泥同中煤、煤矸石一样含有硫化物，但硫化物的存在形式却有很大不同。在煤矸石中硫通常以有机物（含碳化合物）的形式存在，而在煤泥中则主要以无机物（不含碳化合物）的形式存在。在炉内高温高压燃烧时，无机硫化物较有机硫化物难分解，因而煤泥产生的二氧化硫较煤矸石低的多。同时由于煤泥的发热值通常是煤矸石的3~4倍，产生同样电能所需煤泥较中煤、煤矸石都要少。因而综合分析利用煤泥作为燃料，能大量减少有害气体的排放。