水煤漿鍋爐技術(shù)論文

　　水煤漿作為一種新型煤基流體潔凈環(huán)保燃料，既保留了煤的燃燒特性，又具備類似重油的液態(tài)燃燒 應(yīng)用特點(diǎn)，是目前我國一項(xiàng)現(xiàn)實(shí)的潔凈煤技術(shù)。下面是小編精心推薦的水煤漿鍋爐技術(shù)論文，希望你能有所感觸!

　　水煤漿鍋爐技術(shù)論文篇一

　　水煤漿懸浮流化燃燒鍋爐干氣混燒的技術(shù)改造

　　摘 要：通過對(duì)一臺(tái)水煤漿懸浮流化燃燒鍋爐上通過增設(shè)干氣燃燒器實(shí)現(xiàn)干氣在爐內(nèi)的燃燒，從而達(dá)到節(jié)省能源，減少排放的目的。

　　關(guān)鍵詞：水煤漿懸浮流化燃燒;干氣;混燒;改造

　　前言

　　煉廠干氣主要來自原油的二次加工過程,如重油催化裂化、熱裂化、延遲焦化等,其中催化裂化(FCC)產(chǎn)生的干氣量較大,一般占原油加工量的4%～5%。FCC干氣的主要成分是氫氣(占25%～40%) 和乙烯(占10%～20%),延遲焦化干氣的主要成分是甲烷和乙烷。雖然煉廠干氣中輕烴和氫氣有較高的利用價(jià)值,但在一些中小型的煉廠，由于干氣流量的不穩(wěn)定以及單獨(dú)燃燒干氣難以滿足生產(chǎn)及生活用汽的要求，因?yàn)闉檫_(dá)到生產(chǎn)生活用汽要求，通常將干氣與其他燃料進(jìn)行混燒，某用戶的在我廠的35t/h水煤漿懸浮流化燃燒鍋爐上進(jìn)行干氣混燒的改造，實(shí)現(xiàn)干氣在爐內(nèi)的燃燒，從而達(dá)到節(jié)省能源，減少排放的目的。

　　1原35t/h水煤漿懸浮流化燃燒鍋爐的簡(jiǎn)介

　　(1)鍋爐參數(shù)

　　鍋爐型號(hào)：SHFS35-3.82/450-SM

　　額定蒸發(fā)量：D=35t/h

　　過熱蒸汽壓力：Pgr=3.82MPa

　　過熱蒸汽溫度：tgr=450℃

　　給水溫度：tgs=105℃

　　冷風(fēng)溫度：tlf=20℃

　　鍋爐排污率：p=2%

　　排煙溫度：tpy=150℃

　　設(shè)計(jì)效率：ηgl=88.53%

　　設(shè)計(jì)燃料：水煤漿

　　(2)設(shè)計(jì)燃料(水煤漿)元素分析：

　　收到基碳 Car=50.57%

　　收到基氫 Har=3.27%

　　收到基氧 Oar=6.13%

　　收到基氮 Nar=0.93%

　　收到基硫 Sar=0.56%

　　收到基灰分 Aar=5.64%

　　收到基水分 War=32.9%

　　干躁無灰基揮發(fā)分 Vdaf=50.37%

　　收到基低位發(fā)熱量 Qar,net=18877kJ/kg(4509kcal/kg)

　　(3)鍋爐設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

　　鍋爐采用雙鍋筒橫置式布置，由燃燒室、分離器及回輸系統(tǒng)、過熱器系統(tǒng)、對(duì)流管束、省煤器、空氣預(yù)熱器、爐墻及鋼架等部件組成。水循環(huán)為自然循環(huán)方式。燃燒方式為水煤漿流化-懸浮高效潔凈燃燒方式。工作原理是，將滴狀水煤漿投入燃燒室下部由石英砂和石灰石構(gòu)成床料的熾熱流化床中，其溫度在850-950℃左右。水煤漿在熾熱的流化床料的加熱下迅速完成析出水分，揮發(fā)分析出并著火燃燒及焦碳燃燒過程，并在流化狀態(tài)下顆粒狀水煤漿團(tuán)進(jìn)一步解體為細(xì)顆粒被熱煙氣帶出密相區(qū)進(jìn)入懸浮室繼續(xù)燃燒。在燃燒室出口設(shè)有分離回輸裝置。被熱煙氣帶出的媒體物料和較大的水煤漿顆粒團(tuán)被分離器分離、捕捉，通過分離器下部設(shè)置的回輸通道返回燃燒室下部密相區(qū)，既減少了媒體物料的損失，又實(shí)現(xiàn)了水煤漿顆粒團(tuán)的循環(huán)燃燒，從而獲得高的燃燒效率。此外，低溫燃燒過程有效的控制了熱力型NOx的形成。且由于媒體物料由石英砂與石灰石構(gòu)成，石灰石在高溫下煅燒生成CaO，CaO與SO2反應(yīng)進(jìn)一步生成CaSO4，抑制了SO2的排放，而燃燒裝置的運(yùn)行溫度是CaO脫硫的最佳運(yùn)行溫度，可有效的減少SO2的排放。

　　水煤漿流化懸浮高效潔凈燃燒技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：(1)實(shí)現(xiàn)了水煤漿的低溫燃燒，解決了水煤漿懸浮燃燒帶來的易于結(jié)焦、運(yùn)行不穩(wěn)定、安全性差的問題，同時(shí)抑制了熱力型NOx的生成與排放;(2)實(shí)現(xiàn)了著火燃燒后的水煤漿顆粒團(tuán)的循環(huán)燃燒，具有高的燃燒效率;(3)利用石灰石與石英砂構(gòu)成的媒體物料，輔之于低溫燃燒技術(shù)實(shí)現(xiàn)了水煤漿燃燒過程中直接脫硫、脫硫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、成本低;(4)采用分離回輸燃盡裝置提高了石灰石的利用率，減少了媒體物料的補(bǔ)充量，提高了燃燒效率;(5)負(fù)荷調(diào)節(jié)特性好，可在100%～30%額定負(fù)荷范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，水煤漿品質(zhì)適應(yīng)性好;(6)降低了對(duì)水煤漿品質(zhì)的要求，使制漿成本降低;(7)省略了價(jià)格昂貴的燃燒器與易出故障的霧化漿槍，不需要復(fù)雜的高壓風(fēng)漿系統(tǒng)及過濾器等設(shè)備，系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單可靠;(8)運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，燃燒效率高，運(yùn)用范圍廣，適合各種參數(shù)的鍋爐。

　　2干氣的成分及原鍋爐的主要改造

　　2.1干氣的成分

　　干氣的流量 700Nm3/h

　　2.2鍋爐的主要改造

　　干氣混燒設(shè)計(jì)需考慮給漿及鍋爐爐膛空間結(jié)構(gòu)的限制，根據(jù)使用單位給出的干氣流量700Nm3/h及鍋爐的爐膛結(jié)構(gòu)，干氣燃燒器采用旋流燃燒器設(shè)計(jì)，運(yùn)行時(shí)要求干氣燃燒器的火焰長度小于3.2m，火焰直徑小于1m，以適應(yīng)爐膛結(jié)構(gòu)及減少干氣燃燒火焰對(duì)水煤漿供漿的影響。

　　原鍋爐水煤漿供漿采用上下兩個(gè)供漿點(diǎn)布置，干氣燃燒器運(yùn)行時(shí)，采用下層供漿口供漿，干氣燃燒器運(yùn)行于下層供漿口上方，并避免與給漿流發(fā)生干涉，而上部供漿口停止供漿，以免干氣燃燒器火焰對(duì)粒化后的水煤漿顆粒團(tuán)的運(yùn)行軌跡產(chǎn)生干涉。

　　干氣燃燒器布置在鍋爐的左側(cè)墻，共有兩只，布置高度為4.4m。燃燒器的空氣來源為鍋爐主供風(fēng)機(jī)，可以與二次風(fēng)管連接，所需風(fēng)量可以根據(jù)燃燒情況自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)干氣流量較小時(shí)，可只運(yùn)行一直燃燒器，為了減小對(duì)干氣火焰對(duì)供漿的影響，應(yīng)盡量運(yùn)行后側(cè)的燃燒器。運(yùn)行時(shí)根據(jù)干氣量調(diào)整給漿量以實(shí)現(xiàn)床溫的穩(wěn)定。

　　燃燒器在爐膛上的開孔通過水冷壁讓管來實(shí)現(xiàn)，保留大部分水冷壁管不變，只把燃燒器周圍的幾根水冷壁管彎出，并用耐火混凝土澆筑成所需的形狀，具體見圖1。燃燒器直接安裝在鍋爐鋼架上，采用螺栓固定。不影響周圍的平臺(tái)及其他管道。同時(shí)保證干氣至爐前的壓力為0.3-0.9MPa，并且要求安裝過程中需保證干氣管路的絕對(duì)密封。

　　改造的主要工作就是更換燃燒器周圍的水冷壁管，安裝燃燒器及干氣管路，砌筑燃燒器四周的爐墻，工作量不大，安裝周期短，可以很快完成改造工作。

　　3運(yùn)行情況

　　改用戶的鍋爐改造完成后，試運(yùn)行一段時(shí)間后，通過水煤漿供漿量與干氣流量的調(diào)節(jié)，鍋爐的各項(xiàng)參數(shù)僅達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，產(chǎn)汽量、排煙溫度以及鍋爐效率等各項(xiàng)指標(biāo)均與改造前單獨(dú)燃燒水煤漿基本相近，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效果。

　　4結(jié)束語

　　相對(duì)于其他燃燒方式，在水煤漿懸浮流化燃燒鍋爐上進(jìn)行干氣混燒，即可以保證懸浮流化燃燒的較高的鍋爐效率，又能保證具有穩(wěn)定的工況，滿足了生產(chǎn)生活用汽的需求。對(duì)于中小煉廠來說，本干氣水煤漿混燒，不失為一種比較先進(jìn)的工藝，也符合目前節(jié)能減排的要求，值得推廣應(yīng)用。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[4]姜秀民，水煤漿流化懸浮高效潔凈燃燒技術(shù) 上海.

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