高效煤粉工业锅炉技术现状及应用

综述了高效煤粉工业锅炉技术在国外的产业化现状,国内技术的原理、特色、指标、业绩及在节能、污染物减排等方面的实际使用效果,与传统层燃锅炉、水煤浆锅炉及油气锅炉从技术经济角度做了对比。阐述了合同能源管理机制、节能融资模式的具体内容及对高效工业煤粉锅炉推广应用的适应性。分析了高效工业煤粉锅炉的发展潜力。     

我国燃煤工业锅炉现状及分析

不同类型燃煤工业锅炉具有各自的技术优势及应用范围,为了给用户在项目立项、选择锅炉时提供正确参考,阐述了3种主流燃煤工业锅炉的技术特点、应用现状,并着重针对循环流化床锅炉和现代煤粉工业锅炉,从燃烧组织方式和技术特点两方面进行了系统的技术对比分析。经分析认为,流态化燃烧组织是循环流化床锅炉的技术基础,浓相室燃燃烧组织是现代煤粉工业锅炉的技术基础。依托密相床炉料的巨大热容量,循环流化床锅炉定位于处理高灰劣质燃料;依托低变质高活性清洁煤粉快响应着火喷燃,现代煤粉工业锅炉定位于油(气)锅炉的备份及互换。因此,二者非取舍而是互为补充的关系。     

高效煤粉工业锅炉与水煤浆工业锅炉的对比分析

煤粉工业锅炉与水煤浆工业锅炉是目前中国中小型燃煤锅炉最现实的替代炉型。从原料煤选择、工艺技术及装备、运行成本和安全生产等多方面对这两类系统技术进行了详细对比分析。结果表明:高效煤粉工业锅炉用煤主要以褐煤和长焰煤为主,受制浆浓度的约束,除褐煤以外的大多数煤种均可用于水煤浆工业锅炉;煤粉工业锅炉的初投资比水煤浆工业锅炉高约25%,但锅炉效率要高一些,运行费用比水煤浆工业锅炉低约34%;水煤浆工业锅炉的负荷调节能力要强于煤粉工业锅炉。因此应结合中国煤炭资源的分布及利用情况,并充分考虑实施地的煤炭运输条件及环境,选择合理、经济的锅炉系统技术。     

水煤浆制备工艺现状及发展趋势

制备工艺是决定水煤浆浆体性能的重要因素，影响其储运和使用。综述了近年来水煤浆制备工艺的最新研究进展，包括不同种类水煤浆的制备工艺及制备环节中药剂制度、粒度级配方式的使用，按制浆原料的不同将水煤浆分为传统水煤浆和环保水煤浆，其中传统水煤浆是指制浆原料以煤基成分为主，如精煤水煤浆、低阶煤水煤浆和煤泥水煤浆，环保水煤浆则是在制浆原料上掺配了如生物质、工业废液和固体废弃物等，既可充分利用废弃物热值，又能降低处置成本，是资源化综合利用废弃物的新途径。分析对比了常规锅炉、循环流化床锅炉以及气化炉等应用场景对水煤浆的性能要求，其中常规锅炉要求水煤浆的黏度低、粒度细，制备工艺上通常采用单段磨矿工艺，循环流化床锅炉因其独特的悬浮流化燃烧方式，对水煤浆粒度和黏度的要求不高，可通过不排渣的运行方式，减少大密度床料的消耗，提高对制浆原煤的灰分含量以及灰熔融温度的包容性，气化对水煤浆的性能要求比燃烧更高，其中气化炉要求水煤浆的浆体浓度高、反应活性好，且为保证较好的雾化效果，气化水煤浆要求水煤浆颗粒的细粒度、低浆体黏度；对水煤浆制备技术的发展趋势进行了展望，提出探索低阶煤改性提质方法、超细颗粒对浆体特性的影响、拓...     

生物质水煤浆技术CDM机制发展与碳减排评价

生物质水煤浆可以实现生物质有机废弃物资源化利用,节约能源、提高能效和代替煤炭,因此,生物质水煤浆技术是适应中国CDM机制项目重点开发的领域。为了推进企业与工业园区生态、低碳化建设,促进城市低碳发展,开展生物质水煤浆技术CDM机制项目发展分析和碳减排评价分析。结果表明:生物质水煤浆制浆燃烧集成系统具有显著的碳减排效果,尤其适用于大中型化工、食品加工、中药医药等行业高浓度有机废液与生物质固体废弃物协同处理。运用这一集成系统时,要注意结合中国煤炭资源分布及利用情况,充分考虑煤炭运输条件及环境,选择合理、经济的系统集成技术和项目运作方式。     

燃煤工业锅炉清洁高效发展综合评价

介绍了国内外燃煤工业锅炉的发展现状,对落后燃煤工业锅炉的几种替代技术(煤粉锅炉、水煤浆锅炉、型煤锅炉、燃气锅炉、生物质锅炉等)进行了技术、经济、环境等综合比较,评价了不同燃煤工业锅炉技术的综合效果和适应条件,提出燃煤工业锅炉清洁高效发展的建议。     

煤粉工业锅炉技术发展及应用

中国煤粉工业锅炉借鉴油气锅炉和德国煤粉工业锅炉技术理念,经历立项研发、中试验证和工业示范,系统技术逐步成熟,自2010年起,实现规模化工业应用。煤粉工业锅炉系统具有高热效率、低烟气污染物排放等优点,有效带动了燃煤工业锅炉产业发展。笔者论述了煤粉工业锅炉技术与发展,重点介绍了煤粉工业锅炉的关键技术,并对主要技术进行对比,分析了煤粉工业锅炉的工业应用情况,最后提出了煤粉工业锅炉技术发展方向。煤粉工业锅炉系统由燃料煤粉生产、储供、油气点火、燃烧、锅炉本体、烟气净化以及自动化控制等系统构成。锅炉热效率大于91%,烟气污染物达到国家超低排放标准,系统技术符合国家煤炭清洁利用方向。燃料煤粉生产采用一步法工艺,通过强化流动性和安全措施,现可实现最大为1 000 m^3安全存储量。锅炉供粉采用气动活化、无脉动给料及高速引射流浓相输送技术,已实现输送阻力低于20 kPa,粉风固气比大于2.5 kg/m^3,供料精度在±3.0%以内,最大供料量为5 t/h的浓相供料技术与装备,广泛应用于锅炉供料系统。供料量在2.5 t/h,供料精度在±2.0%和±1.0%以内的第三代和第四代供料器也分别开展了工业验证和样机的试制工作,并取得了阶段性的成果。煤粉燃烧器采用逆喷式回流式结构,设计工作依据其结构特征,通过模拟气流扩展角、回流区域范围、回流量、旋流强度以及温度和速度场等研究开展,再经过实际工程应用,进一步验证优化设计参数,最终实现燃烧器的逐级放大。天然气/煤粉双燃料燃烧器具有便捷切换和快速着火功能。风冷燃烧器采用内外双级旋流供风燃烧技术,具有点火迅速、燃烧稳定、燃烧效率高和初始NOx排放低等优点。随着煤粉锅炉系统测控技术向智能化、网络化和集成化方向发展。锅炉烟气脱硫除尘采用NGD高倍率灰钙循环脱硫技术,具有占地小,运行成本低等特点,在低钙硫摩尔比下,系统脱硫和除尘效率分别达到90%和99.95%以上。低温炭基预氧化脱硝耦合NGD协同烟气净化技术具有工艺简单,耗水少,废物资源再利用,无二次污染产生等优点,更加适合于煤粉工业锅炉的烟气净化。煤粉工业锅炉在发展历程中通过关键技术和装备优化升级,在大型化、模块化和系列化方向已取得成效,在节能性、环保性和经济性等方面较常规工业锅炉具有显著优势,技术已达到世界先进水平。未来随着国家能源结构优化,天然气/煤粉锅炉、低氮燃烧、生物质复合半焦粉及协同化烟气净化等技术的开发与成熟,煤粉工业锅炉技术将成为煤炭清洁燃烧利用主要技术之一。     

循环流化床燃烧稻壳改造的实践

根据国家节能减排的基本国策,因地制宜利用生物质燃料,合理改造循环流化床锅炉,实现节能减排,提高企业的经济效益.     

高效水煤浆制浆燃烧集成技术研制与应用

为促进煤炭的清洁高效利用,株洲市蓝宇热能科技研制有限公司依托子母炉层-悬浮燃烧水煤浆锅炉,集成膜分离、功率超声处理与高效机械离心分离等绿色低碳技术,构建了新型高效生物质水煤浆制浆燃烧系统。该系统由有机废液的高效预处理模块、污泥的高效预处理模块、生物质水煤浆制浆模块、生物质水煤浆燃烧模块和净化水生化处理模块5个模块组成。高效水煤浆制浆燃烧集成技术已有多项工程应用实例,结果证明:该技术能有效降低有害气体的排放,同时实现污泥、有机废液的能源、资源化利用。     

水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术研究与应用

在深入研究的基础上,作者提出了水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧新技术,并进行了工程实践。该技术可用于新型系列水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧锅炉的开发,并将各种型式的低效链条炉排锅炉、往复炉排锅炉、煤粉锅炉、鼓泡流化床锅炉、燃油锅炉改造成先进水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧锅炉。文中介绍了该技术的特点与原理及工程实践。     

浮选尾煤制水煤浆沸腾炉燃烧发电

介绍了庞庄煤矿利用浮选尾煤制水煤浆沸腾炉燃烧发电的研究开发过程，找出了一条解决煤泥综合利用的新途径，并具有良好的推广应用价值。     

低挥发分煤制备气化水煤浆的可行性研究

介绍了国内外水煤浆气化技术的发展历程,研究了国家水煤浆工程技术研究中心研发的“分级研磨高浓度制浆工艺”的提浓效果及其对气化水煤浆技术发展的推动作用。选取了一种无烟煤进行成浆性试验。结果表明：在传统制浆工艺下,该煤样的制浆浓度即可达到62％,若采用分级研磨制浆工艺,可使制浆浓度提高至65％,可作为气化水煤浆的制浆用煤。进行了不同粒度条件和加入催化剂情况下煤浆的热天平试验,分析了不同试验条件下样品的失重与失重速率数据。试验证明了该煤样的气化反应活性可通过一定手段提高,结合工业实践,分析了低挥发分煤制备气化水煤浆的可行性。     

无烟煤水煤浆燃烧特性和气化特性研究

为了提高水煤浆成浆浓度,选取一种无烟煤作为研究对象,分别利用常规研磨工艺和分级研磨工艺进行制浆实验考察其成浆性能。结果表明：利用分级研磨工艺优化粒度后,水煤浆浓度能达到67.3%,成浆性良好。选取2种工艺制得的样品进行了燃烧特性实验,发现采用分级研磨工艺制得的样品的燃点和燃烬温度有一定程度的降低,燃烬指数增大,加入助燃剂后该特性更加明显,这是由于分级研磨工艺所制水煤浆中细颗粒含量增加,反应活性变好。重点考察了不同催化剂加入量对煤样气化反应活性的影响。随着催化剂加入量的增加,气化反应活性有不同程度提高,实验样品的催化剂的最佳加入量为0.2%。     

670t/h水煤浆锅炉运行问题及改造

670t/h水煤浆锅炉及其配套的水煤浆储运系统,是中国水煤浆研究和工程应用领域的最新成果,其运行情况基本上是成功的。也出现一些问题,比如水煤浆沉淀、喷嘴堵塞损坏、结焦等等。针对这些问题,有关技术单位和企业技术部门认真研究分析并采取相应措施后,均能有效解决,为今后水煤浆技术应用积累了更多成熟经验。     

锅炉燃烧的智能仪表控制

针对工业使用燃油锅炉的燃烧系统进行研究，利用ＫＭＭ仪表，采用前馈控制系统，以提高锅炉燃烧效率。并绘出组态图和各类数据表，方便编程。     

木质素表面活性剂在水煤浆制备中的应用

利用硫酸盐木质素改性制备廉价易得的水煤浆添加剂 .通过 FTIR光谱分析了产物的结构 ,并探讨了其在煤粒表面的吸附与对煤粒固 -液界面自由能、水化膜以及水煤浆流变性等的影响 .结果表明 :该产物能降低煤粒固 -液界面自由能和水化膜厚度 ,从而起到分散作用 ,能制备性能满足工业要求的水煤浆 .     

粒度级配对神府煤成浆性能的影响

为提高神府煤制备水煤浆的成浆性能,分析了神府煤的原煤性质,说明神府煤的成浆指标为11.55,属于很难成浆煤种。对不同粒度级配的干基煤样进行粒度分析,通过粗、细煤粉单独制浆实验和不同粒度级配煤粉的成浆性实验,研究了不同粒度级配对水煤浆成浆性的影响。结果表明:经过级配的干基煤样具有双峰粒度分布特征,适宜制浆;粗煤粉不能单独成浆,细煤粉单独制浆的最大成浆浓度为61%;粗细煤粉质量比约为1∶2时,水煤浆具有较好的流动性和稳定性,最大成浆浓度可达63.8%,此时水煤浆黏度为1000 mPa·s,符合工业水煤浆制备标准,说明合理的粒度级配可降低水煤浆黏度,增强流动性及稳定性。