煤泥成型燃燒技術在循環流化床鍋爐中的應用

魯琦

摘要：近年來，隨著環保和綜合利用理念的加強，國家出臺了一系列能源利用政策優惠，煤泥利用在技術上，有較好的節能和環保效果，本文對煤泥燃燒技術的研究和應用做簡要分析。

關鍵詞：煤泥;利用

引言

煤泥是煤炭洗選過程中分離出的以煤炭顆粒為主并含有各種雜質的高水分排放物。它具有高粘性和高持水性，不易流動，處理和利用比較困難，在許多場合只能被堆放或填入廢棄的坑道、礦井中。近年來，隨著環保和綜合利用理念的加強，尤其是國家出臺了一系列能源利用政策，對煤泥利用達到一定的比例，可以享受減免稅的優惠，并且可以減少煤炭利用的成本.

1.系統構成及燃燒機理

循環流化床鍋爐一般為下部輸送燃料，以一次風在布風板下送入并配合一定量的二次風側吹燃燒，如果將含水率較大的煤泥直接送入爐膛正壓區不利于燃燒，并且容易堵塞風帽，嚴重時還可能造成爐膛熄火。如果將煤泥摻如輸煤破碎系統隨中煤一起送入爐膛又容易導致破碎系統及鍋爐給煤系統堵。最終我們采用將煤泥從爐頂噴入的方法，可充分發揮循環流化床的性能，使煤泥燃燒簡單。煤泥料漿從鍋爐頂部噴入爐膛后，在高溫的作用下形成塊狀落下，由于煤泥燃燒具有爆裂的特性，煤泥塊又具有良好的破碎性，塊狀煤泥下落過程中一邊下落，一邊烘干，一邊分裂，一邊燃燒，待落到布風板的時候已經變成小塊，不會堵塞風帽。再加上顆粒密度的差異，小塊煤泥將漂浮在沸騰層燃燒，不會沉積在布風板上而影響鍋爐的流化質量，從而避免了局部流化效果差造成結焦的現象。

2.煤泥特性及煤泥的輸送

煤泥的特性是高水分，高粘性和高持水性，洗煤廠洗出的煤泥含水量在20%左右，裝卸和運輸比較困難，并且容易造成二次污染。我們通過鏟車將煤泥送入膏漿制備機內，在膏漿制備機螺旋軸攪拌葉片作用下對黏稠物料進行粗碎，與此同時在其中加入調節水（此時添加的調節水未與黏稠物料充分攪和）。此后，黏稠物料進入搓和段，通過螺旋軸密集的粉碎刀片將黏稠物料與水充分攪和均勻后送出。膏漿制備機制備出的膏體經過振動篩將其中的較大顆粒過濾后，落入刮板輸送機而后轉運至分配刮板機，通過電液動平板閘門的控制將膏體分配進入各個保漿緩存倉進行攪拌、均漿保水至含水量在28%--32%之間后再由正壓給料機以壓力給料的方式喂入膏體泵中;膏體泵將煤泥以高壓的方式泵入輸送管道，通過分配器工位轉換將煤泥通過多功能給料器送入到相應鍋爐內進行燃燒。

3.煤泥制備的精優作業

由于煤泥含水量的不同對其發熱量影響比較大，經測定煤泥含水量每增加一個百分點，發熱量就會降低一百大卡左右，而煤泥含水量太低又會使得泵送壓力過高，影響輸送系統的長期穩定運行，經過我們長期摸索總結，當煤泥含水量在28%--32%，煤泥與中煤的摻燒比為1：2.5——1：3之間時，既能滿足鍋爐燃燒需要又能保證煤泥輸送系統的長期穩定運行。

為了確保能夠制備出含水量在28%--32%之間符合鍋爐燃燒需要的煤泥，我們通過不斷地摸索總結，最終確定了一套規范化，科學化，程序化的操作流程。

煤泥輸送系統主要又煤泥預處理，煤泥分配，煤泥深加工和煤泥的輸送四個環節組成。

首先煤泥預處理是將洗煤廠壓濾車間壓濾出的含水量在18%-20%的煤泥，通過鏟車送入膏漿制備機內，在膏漿制備機三臺螺旋軸攪拌葉片作用下對黏稠物料進行粗碎，與此同時在其中加入調節水，調節水閥門開度為60%，加水量為3083g/s，加水80s。此后，黏稠物料進入搓和段，通過螺旋軸密集的粉碎刀片將黏稠物料與水充分攪和120s后送出。膏漿制備機制備出的膏體經過振動篩將其中的較大顆粒過濾后落入上料刮板機.。

煤泥的分配是將上料刮板機中的煤泥通過長度為35.8m的輸送轉運至分配刮板機，在長度為32m的分配刮板機上設有4個型號為2FD901423-1P液壓閘板閥，通過電液動平板閘門的控制將煤泥分配進入各個保漿緩存倉中，在刮板機運行之前我們會加水潤滑使煤泥與刮板能夠迅速脫離以較小刮板機啟動瞬間的阻力和運行過程中電機負荷。

煤泥深加工是將保漿緩存倉中的煤泥進行攪拌，同時加入調節水，閥門開度為25%，加水量為2984g/s，加水時間為60s，通過600s的攪拌便制得含水量在28%--32%之間的符合鍋爐燃燒需要的煤泥。在煤泥生產過程中會產生諸如動力包冷卻水，洗滌室冷卻水，生活用水等大量的污水，其中動力包冷卻水回水品質較高，經管徑為65mm管道回收到汽機射水池，而洗滌室冷卻水和生活用水等品質較差的污水經過污水回收管道回收至緩存攪拌倉中作為調節水的補充。通過污水回收我們不僅達到了零污染零排放的環保要求，同時可節約用水30%以上。

煤泥輸送是將由保漿緩存倉制備出的含水量在28%-32%之間的合格煤泥由正壓給料機以壓力給料的方式喂入膏體泵中;膏體泵將煤泥以高壓的方式泵入輸送管道，通過分配器工位轉換將煤泥通過多功能給料器送入到相應鍋爐內進行燃燒。在泵送開度為25%時，每分鐘可泵送2次，每分鐘泵送的煤泥量在100～110kg之間，如此我們便可通過泵送次數比較精確的計算出當班期間所輸送的煤泥總量。煤泥輸送管路系統還設有清洗回流管和放水口，當輸送系統長期閑置時可以將管路中的煤泥通過快速清洗裝置排出，清洗水由放水口放出以防止煤泥在管道中干結。

4.取得成效

1）經濟效益：

煤泥輸送系統的投入和煤泥制備精優作業法的全面推廣，使得煤泥輸送系統生產成本明顯降低，年用水量可節約30000余噸，運行周期顯著提高，年利用煤泥達到15萬噸，相當于約7萬噸標準煤，節約成本達500萬元。同時減少了鍋爐磨損，延長了鍋爐運行周期（延長了30天），提升設備利用率（利用率提高30%）。同時節約一號煤礦煤泥倒運費用和環保費用。

2）社會效益：

（1）改善環境。解決煤泥長期堆存占用大量土地、污染環境的問題，改善了周邊環境。

（2）保證安全。減少了給煤機和落煤管堵塞次數，減輕了職工的勞動強度，保證了設備和人身安全。