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1、石油焦的燃烧特性吴正舜张春林陈汉平刘德昌(华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074)关键词石油焦燃烧特性污染物排放文献标识码中图分类号文章编号0438-1157(2001)09-0834-04TK229A油焦∶煤=1∶2.3∶3.5;石灰石∶石油焦=1∶1.7)混合均匀.引言高硫石油焦作为石化行业所生产的副产品,其含碳量高、含灰量少,具有较高的热值,用其作为一种替代燃料来发电、供热,不仅可以缓解我国能源短缺的矛盾,而且可以变废为宝.近年来在世界上,越来越多的热电厂开始用石油焦特别是用含硫高的石油焦作为循环流化床燃烧锅炉的燃料来生产
2、蒸汽发电或供热1.然而,石油焦作为一种替代燃料,其燃烧特性及其燃烧后所排放污染物,到目前为止,对其研究较少,而且均为实验室小台架试1.2燃烧实验整个燃烧实验分3个阶段进行,即点火温升阶这一阶段按流化床锅炉静态点火的操作进行;段,石油焦与煤混烧实验阶段,点火成功后,即可开始投入石油焦、石灰石与煤的混合燃料,进行混烧实验;石油焦燃烧阶段,在上述试验工况运行一定时间后,可开始进行石油焦燃烧实验阶段.Table1Distributionofpetroleumcokeparticle(averagediameter:2.8mm)验2～5.关于热态试验尚未
3、见报道.循环流化床燃烧技术是一种清洁燃烧技术6,它通过飞灰循环燃烧、控制床温和添加石灰石7的办法,不仅具有好的传热效果8和高的燃烧效率,而且还可以使其排放的尾气中SO2、NOx达到环境排放标准.Distribution/mmMasspercent/%>88—66—55—44—22—11—0.60.6—0.4<0.45.07.07.68.127.77.611.611.314.11石油焦在循环流化床锅炉上燃烧试验1.1实验条件本次试验是在华中科技大学煤燃烧国家重点实验室的一热态试验台———1t·h-1流化床燃烧锅炉(具有飞灰循环燃烧系统)上进行的,
4、该锅炉的特性参数为:锅炉额定蒸发量1t·h-1,汽包压力1.25MPa,蒸汽温度194℃,给水温度20℃,排烟温度160℃,锅炉总受热面积45m2.考虑平均粒径对气固流化特性的影响9,将石油焦、石灰石以及要混烧的煤进行破碎,使其达到所需的粒度要求.破碎后的石油焦和煤的粒度分布见表1和表2;元素分析见表3.将破碎好的石油焦、石灰石和煤的质量按一定的比例(石灰石∶石Table2Distributionofcoalparticle(averagediameter:3.9mm)Distribution/mmMasspercent/%>88—66—55—
5、44—22—11—0.60.6—0.4<0.45.814.512.813.733.33.76.64.65.02000-08-31收到初稿,2000-12-13收到修改稿.联系人及第一作者:吴正舜,男,35岁,博士,讲师.研究简报·835·第52卷第9期吴正舜等:石油焦的燃烧特性Table3ElementanalysisofpetroleumcokeandbituminiteMasspercent/%Low-gradeheat/kJ·kg-1SampleCHSNpetroleumcokebituminite88.6964.474.124.391.
6、840.472.501.293362424952于石油焦的粒度较小,因此在实验过程中,部分石2结果及讨论从以上热态实验过程中发现:油焦未完全燃烧就以飞灰的形式带入尾部烟道,造成尾部飞灰含碳量高,燃烧效率低.炉内燃烧温度未发生大幅度的波动(见图1),风室运行静压较低(见图2),变化.操作运行稳定,与燃烧煤相比没有明显Fig.3Curvesofrotatespeedoffeedingfuel■petroleumcokeandcoal;●petroleum2.1渣样分析结果在测试期间,对所产生的渣样取样分析,其筛分结果见表4.其渣样的含碳量(包括石油
7、焦与混煤和单独的石油焦燃烧所形成的渣样)均很低,一般仪器难检测出结果.Fig.1Curvesofbedtemperature■petroleumcokeandcoal;●petroleumTable4Distributionofashslagparticlesize(averagediameter:1.9mm)Distribution/mmMasspercent/%>88—66—55—44—22—11—0.60.6—0.403.64.45.325.58.321.819.7Fig.2Curvesofstatuspressureofwindbox■
8、petroleumcokeandcoal;●petroleum此外,在石油焦燃烧试验过程中发现:给料量增加(同石油焦与煤混烧相比,见图3),运行风量减
