工业煤粉锅炉技术应关注的几个问题

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1、工业煤粉锅炉技术应关注的几个问题1煤种适应性问题1.1工业煤粉锅炉技术最成熟、应用最广的是德国徳国工业煤粉锅炉采用的燃料是褐煤。徳国最大的褐煤产区为莱茵矿区，1960年有17个露犬矿、产褐煤81.4Mt；1992年有4个露犬矿，产褐煤110Mt；1995年达193Mto褐煤是煤化程度最浅的煤种。德国褐煤灰分低于软褐煤，其灰分在2%左右。褐煤孔隙多，反应性强，是一种化学活性好的煤种。其含氧量一般在15%〜30%,且大部分以含氧官能团的形式存在（以酚拜基（・OH）为主，其次是竣基（-COOH）和拨基（=CO）,甲氧基（-OCH2）较少）。其挥发分在47%左右。由于以上特点，褐煤燃烧最适宜的方

2、式就是悬浮燃烧（沸腾床，循环流化床，煤粉燃烧，水煤浆燃烧等）。褐煤挥发分成分中，H228%,CH4i*8.8%,CO占12%,CmHn1%,这就使其点火较为容易。当挥发份较低时，由于工业煤粉锅炉炉腔容积较小，中心温度较低，点火较困难；又由于炉距较短，燃烬较因难。所以,必须区分不同的煤质，根据煤种的适应性决定是否采用煤粉锅炉。1.2煤种煤种包话褐煤、烟煤、无烟煤、侦煤、长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、1/3焦煤、气肥煤、1/2中粘煤、贫瘦煤、贫煤、不粘煤、弱粘煤、自然焦、风化煤。影响煤粉燃烧的煤质内容主要是热值、挥发份、水份、灰份、硫份及其工艺性内容一抗碎强度、结渣性、可磨性、灰渣融性等。

3、如此众多的煤种，煤质T必丿j别，除褐煤、长焰煤外，具余煤种的适应性尚待试验。1.3神府煤质神府煤质其干基挥发分38%左右、低位发热值6000-6300）＜卡/公斤，灰分＜10%。国家煤炭总院北京煤化工研究院基于神府煤（长焰煤）采用徳国技术研发的工业煤粉锅炉技术,显然煤种是适宜的。当前国内山东泰山锅炉、临沂华源锅炉、山西忻州蓝天锅炉、吉林长春合心锅炉、江苏无锡屮正锅及山西太原瑞泽锅炉，近四、五年來研制运行的工业煤粉锅炉基本都是基于引进国家煤炭总院北京煤化工研究分院（现已更名为“节能工程技术研究院''的技术，其煤粉煤质基本均为褐煤、长焰煤。1・4大同经验国家煤炭总院北京煤化工研究院将大同做为

4、工业煤粉锅炉示范基地，从2007年起陆续安装运行了18台工业煤粉锅炉（其屮部分为山西忻州蓝大锅炉生产），燃烧系统按照高挥发分烟煤设计（如优质褐煤一产地内蒙、长焰煤一产地陕西神府东盛），绝大部分原煤盂从陕西、内蒙调运。曾经想用大同本地煤制煤粉使用，对大同多个煤矿采样试验（每次20吨送京加工），但都遇到点火困难问题与锅炉运行状态不稳定问题，最终燃料木地化的努力不得不放弃。此外，当煤粉中水分大于5%吋，煤仓易结块，板结，不易下粉。煤质变化，灰融点降低吋，若燃烧组织设计不合理，炉内易结焦，排灰（渣）困难。1.5“不能一刀切”是推广应用工业煤粉锅炉必须遵守的原则山西省是我国产煤人省，各地煤质淳别很

5、大。并不是所有的煤质都适用于煤粉锅炉燃烧。现有工业煤粉锅炉更不可能什么煤质都能烧。所以，应根据用八的煤质经试验后确实适应工业煤粉锅炉使用，方可选用该种锅炉。“一刀切"可能给用户锅炉运行带來许多问题，特别是安全问题。2、掺烧生物质燃料问题2.1针对一些煤不易点火及锅炉运行状态不稳定的问题，有的学者、专家提出了掺烧生物质燃料的思路。这无疑是一种创新。2.2生物质燃料的燃烧特性：生物质燃料中秸秆类（玉米秸、高梁秸、棉花秸、豆秸及麦就与谷草等），其挥发分较高（干基依次为71.95%、68.90%、68.54%、74.65%及67.36%与66.93%）着火迅速,火焰长。这里要注意到生物质燃料低位

6、热值与其含水址的关系。由于燃烧时水分蒸发要摄取热量，净得热量即减少，低位热值就变低。如上述秸杆类燃料干棊低位热值按水分为5・6%左右时约在16MJ/kg（固定碳在17-20%左右）；当水分增加到10%左右时,即降到约14MJ/kg左右;当水分增加到20%左右时，即降到约12MJ/kg左右。所以，一定程度的干燥，对生物质燃料的稳定燃烧彩响较大。笔者并未见到锅炉实际运营案例。2.3煤粉锅炉掺烧生物质燃料的工艺措施①、充分地口然风干；②、干燥仓储；③、粉碎到较小粒度；④、设迸与煤粉燃烧器平行的牛物质燃烧器；⑤、燃气着火后，随即喷入生物质燃料，使炉温迅速升高，再喷入煤粉。这对挥发分较低,不易着火

7、的煤粉，可降低点火的难度。当然，生物燃料粉碎的程度，点火T艺的控制（时间、喷入最、配风等），尚需根据不同的煤粉煤质做试验，以达到着火困难的煤粉易于点火的目的。3、煤粉安全问题：煤粉在磨煤干燥过程、在煤仓储存，在罐车运输及入炉燃烧时，存在口燃与爆炸的对能性。原因是煤粉比表面积比原煤大大增加，与空气中氧的接触面积及吸附氧的数虽也相应大大增加，在外界高温及摩擦、剧烈震动作用下，氧分子与碳发生氧化反应生热，并促使煤粉热分解产生可燃气体，这些