火电厂cfb锅炉掺烧环保煤泥型煤系统设计及应用分析

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1、中北大学学位论文火电厂CFB锅炉掺烧环保煤泥型煤系统设计及应用分析摘要煤泥因其含水率高、黏结性强、燃烧出现凝聚结团现象等原因，一直作为一种劣质燃料，难以实现大批量工业利用，煤泥的循环流化床燃烧处理技术成为解决煤泥资源批量利用的主要方式，其中，以煤泥浆液泵送至炉膛顶部的燃烧方式得到成功应用，但该方法设备投资大、维护费用高，且锅炉热效率低。电站循环流化床锅炉均有采用炉内干法脱硫，脱硫剂扬析、夹带问题严重。在此前提下，本文提出将煤泥与过细脱硫剂混合制备低强度煤泥型煤，直接送入循环流化床锅炉，延长过细脱硫剂的炉内停留时间，提高脱硫效率

2、，寻求更经济、有效的煤泥燃烧利用方式。首先，本文对掺烧环保煤泥型煤系统设计、选型，包括煤泥输送、破碎、搅拌，型煤压制、煤泥棚供暖防冻等主要设备。其中，煤泥采用宽皮带并列、超低转速的输送方式，根据物料输送需求确定皮带滚筒转速2.64r/h，解决煤泥皮带输送打滑问题；煤泥与过细脱硫剂颗粒采用差速双齿辊破碎机和卧式双轴搅拌机二级破碎，保证物料不发生离析现象，确定最高转速为30r/min，根据物料输送量确定搅拌机相关尺寸；根据较小的型煤尺寸需求和较低的成型压力，选择对辊式型煤机制备型煤，根据辊轮控料原理，计算电机功率和相关尺寸；根据循

3、环风机气力分选原理设计脱硫剂粗细颗粒分选装置；煤泥棚采用乏汽换热、均匀管道送风供暖方式，风速选择为6m/s，计算送风口开孔面积23为0.14m，送风量为30370Nm/h，选定大门热风幕出口流速为8m/s，计算出风口宽度为0.63m。其次，根据含水量和成型效果，确定煤泥与过细脱硫剂的制备比例为2:1，根据脱硫剂全部来自环保煤泥型煤确定最佳掺烧比例为23.66%，并在山西某电厂2×50MW循环流化床机组进行工业掺烧试验，在保证机组正常稳定运行的前提下，分析其脱硫效果和运行特性。得出年脱硫效率均值比未掺烧环保煤泥型煤提高1.88%

4、，SO2排放浓度年33均值从246.7mg/Nm降至155.9mg/Nm，达到新的环保排放要求；得出掺烧比例低于中北大学学位论文35%时，床温均在800℃以上可实现稳定燃烧；掺烧比例为23.66%时，通过实验数据和理论计算，得出掺烧环保煤泥型煤后机组飞灰占总灰分份额均值升高2.8%，底渣含碳量均值比未掺烧环保煤泥型煤升高0.06%，飞灰含碳量均值比未掺烧环保煤泥型煤升高0.93%。最后，分析掺烧环保煤泥后对锅炉热效率和经济性的影响。计算水分对燃料热值影响，得出每千克含水量20%的煤泥直接燃烧约浪费534.7kJ热量；Ca/S比

5、为2.3，脱硫效率为90%时，得出每投入1molCaCO3，脱硫化学反应放出热量6.54kJ；掺烧比例为23.66%时，不同负荷锅炉热效率均值低于设计值2.11%；THA工况下锅炉热效率比未掺烧环保煤泥型煤低2.06%，其中排烟热损失比不掺烧环保煤泥型煤高1.47%，固体不完全燃烧热损失比不掺烧环保煤泥型煤高0.57%。根据现有煤价计算混合后的燃料每吨比原混矸煤便宜6元即可降低发电成本，而折算混合后的燃料价格每吨比原混矸煤降低了32元，经济效益显著。本文为后续煤泥燃烧利用的研究及其他机组掺烧环保煤泥型煤提供一定的指导意义，同时

6、也指出了项目方案中的不足和在后续研究中需要解决的问题，为大型循环流化床机组燃用煤泥进行发电提供一定的设计思路和实践应用经验。关键词：环保煤泥型煤，掺烧，脱硫效率，锅炉热效率中北大学学位论文CFBBoilerBlendedwithEnvironmentalSlimeBriquetteSystemDesignandApplicationAnalysisinThermalPowerPlantAbstractSlimebecauseofhighmoisturecontent,strongstickinessandeasygettoge

7、thertobeagglomerationwhenitburns.Soithasbeenusedasalow-gradefuelanddifficulttobehigh-volumeusedinindustry.Circulatingfluidizedbedcombustiontechnologybecometheprimarywaytosolvethebulkuseofslimeresourceutilization;amongthem,thewayofusingcoalslurrypumpedtosendittotheto

8、pofthecombustionchamberhasbeensuccessfullyused,buttheequipmentofthismethodcostshighinvestment,highmaintenance,andthethermalefficiencyislow