印尼褐煤锅炉制粉系统选型研究
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收稿日期:2010-11-12;修回日期:2011-05-12张昀(1971—),男,山西太原人,工程师,从事热能工程研究。
E -mail :mrzycn@定外在水分十分重要。
在进行锅炉制粉系统热力计算时,煤粉水分的选取,直接关系到制粉系统设计的合理性。
1褐煤锅炉磨煤机选型1.1外在水分的测定1.1.1外在水分测定方法1根据GB/T211—2007,在预先干燥和已称过的浅盘内迅速称取粒度小于13mm 的煤样(500±10)g ,平摊在浅盘中,在环境温度下或不高于40℃的空气干燥箱中(或在氮气流中)干燥到质量恒定(连续干燥1h ,质量变化不超过0.5g ),记录恒定后的质量(称准至0.1g )。
对于使用空气干燥箱干燥的情况,称重前需使煤样在试验室环境中重新达到湿度平衡。
1.1.2外在水分测定方法2德国DIN 标准(德国标准化学会标准),将缩分后的10kg 煤样称重,精确到0.1kg ,放入通风干燥时,也可采用风扇磨煤机炉烟干燥直吹式系统[2];美国巴威公司是在全水分M t >40%时,采用风扇磨煤机炉烟干燥直吹式系统[3]。
以上国家均以煤的全水分M t (收到基水分M ar )作为磨煤机和制粉系统选型的依据。
我国DL/T466—2004的9.2.4条规定:当磨制褐煤的冲刷磨损指数K e ≤3.5,且煤的外在水分M f >19%时,宜选用风扇磨煤机炉烟干燥直吹式系统。
我国和美国的褐煤均为老年褐煤,煤质比较接近。
美国巴威公司褐煤锅炉的外在水分M f 高达27%,仍采用中速磨煤机,与我国选用磨煤机的依据相差较大。
1.2.2外在水分测量方法的确定我国有关外在水分测定方法的标准GB/T211—2007与德国DIN 标准外在水分测定方法的原理相同,但规范的测试条件却有较大差别,煤样的质量、粒度、干燥时间和环境湿度对水分的失重会有影响,测得的化外在水分M f 可能是不同的。
因此,制定外在水分的测量方法时应考虑到煤样的粒度、干燥时间、温度和湿度等条件。
330MW锅炉印尼煤掺烧控制和经济性比较(华能海口电厂林道川李敏)摘要:本文分析了电厂常用印尼煤的特点,制定了电厂印尼煤掺烧办法和燃用印尼煤运行控制措施,进行了锅炉燃用印尼煤和国产煤技术指标比较和综合经济性比较,总结了电厂印尼煤掺烧的结果,提出了电厂燃用印尼煤煤质的控制指标和积极配烧印尼煤的建议。
关键词:锅炉,印尼煤,掺烧华能海口电厂330MW机组容量为2×330 MW,#8机组于2006年竣工投产,#9机组于2007年竣工投产。
锅炉燃料主要以山西烟煤为主。
随着电力体制的深化改革,电力燃料的供应逐步走向市场化,为了降低发电用煤的成本,在不增加对环境的污染和不浪费自然资源的前提下,电厂针对锅炉的结构设计特点,对具有低热值、低灰分、高挥发分特性的进口印尼煤进行了配烧。
通过两年半时间配烧积累了经验,达到拓宽锅炉燃煤的适应范围,较好地适应电力燃料的市场变化,进一步降低了发电成本,提高了机组运行的经济性。
一、330MW锅炉整体概况海口电厂#8、#9号锅炉,型号为HG-1018/18.6-YM23,是哈尔滨锅炉厂有限责任公司采用美国燃烧工程公司(CE)的技术设计和制造的,锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环汽包炉,采用平衡通风、四角切圆燃烧方式,设计燃料为烟煤。
锅炉采用π型布置,炉膛四周布满水冷壁。
屏式再热器布置于炉膛前墙和两侧墙的水冷壁处,炉膛上部布置有分隔屏过热器和后屏过热器,炉膛出口处布置前屏再热器和末级再热器。
在水平烟道上布置了末级过热器。
尾部竖井烟道布置低温过热器和省煤器。
炉顶、水平烟道两侧,转向室及尾部竖井周围均由膜式壁包覆。
炉后布置两台三分仓回转式空气预热器。
过热蒸汽采用两级三点喷水调节温度,再热蒸汽采用改变摆动燃烧器角度调节温度,并配有事故喷水减温器。
省煤器单级布置,位于尾部烟道低温过热器的下方。
锅炉为固态排渣煤粉炉,采用直流式水平浓淡燃烧器,四角切圆燃烧方式,燃烧器为摆动式,摆动角度为±30º。
410t/h循环流化床锅炉燃用印尼褐煤的研究[摘要] 通过印尼风港电站410t/h循环流化床锅炉的燃烧调整试验及低负荷稳燃试验,对燃用褐煤的循环流化床锅炉负荷特性、低负荷稳燃性能等进行了研究,提出了该410t/h锅炉的最佳运行方式。
[关键词] 循环流化床锅炉褐煤燃烧调整1.引言褐煤在循环流化床锅炉上正得到越来越广泛的应用,在四川、云南等地相继投产了多台燃烧褐煤的循环流化床机组。
印尼煤资源非常丰富,大部分为高挥发分、高水分、低灰分、低硫的褐煤,国内沿海地区部分电厂已陆续开始燃用印尼褐煤。
以印尼风港电站410t/h循环流化床锅炉为研究对象,进行了低负荷稳燃试验、燃烧调整试验,探索锅炉的最佳运行方式。
2.设备概述印尼风港电厂2×115MW机组锅炉选用Foster Wheeler公司生产的410t/h紧凑型循环流化床锅炉,锅炉为高压单汽包、自然循环锅炉,主要设计参数见表1及表2:锅炉炉膛采用膜式水冷壁结构,下部敷设耐火材料。
炉膛前部分布4只给煤口,石灰石由旋转给料机随二次风由上二次风喷口进入炉膛。
锅炉底部布置有2只启动燃烧器,点火方式为床下点火。
炉膛与尾部烟道之间布置2台绝热型旋风分离器,炉膛底部两侧布置有2台风冷式流化床冷渣器。
尾部烟道从上之下依次布置高温过热器,低温过热器,管式空预器。
屏式过热器布置在前炉膛顶部。
过热汽温采用2级喷水控制。
锅炉一次风分为3路:一路作为流化风进入炉膛底部风室,一路作为二次风进入炉膛底部风口助燃,一路从冷渣器底部作为冷渣器的流化风。
二次风一路从上二次风喷口进入炉膛助燃,一路接入落煤管作为播煤风。
高压流化风一路作为回料器的流化风,一路作为回料器立管和回料管的润滑风,另一路引入炉膛与冷渣器之间作为渣输送风。
3.燃烧调整试验3.1 试验准备负荷摆动试验完成,机组协调控制可以正常投入使用。
试验按ASM PTC 4 1《锅炉机组性能试验规程进行》,采用反平衡法计算锅炉效率。
印尼高水份褐煤制粉系统选型分析摘要:根据印尼褐煤高挥发份,高水份的煤质状况,研究中速磨与之匹配的最佳制粉特性,为今后研磨此类煤种提供了参照和借鉴。
关键词:高水份褐煤中速磨印尼南苏地区煤质为高水份、高挥发份、低热值褐煤,平均全水含量40%左右。
因此燃用此类煤种需要在磨煤机选型上进行充份论证,并根据其变化及时做出相应的运行调整。
高水份、高挥发份褐煤的研磨在国华系统,甚至在国内电力系统也是不多见的。
因此,研究此类煤种的制粉系统适应性问题也是必要的。
1 煤样分析印尼南苏褐煤经过多次在磨煤机入口取样化验,煤样含水量校核水份(Mt)高达39.3%,挥发份(Vr)55.14%。
此类褐煤易燃易爆,又由于水份较大难以研磨,因此制粉系统的干燥问题便是选用此类煤种的最主要的研究方向。
2 制粉系统选型磨煤机与制粉系统的确定,是根据煤的燃烧特性,磨煤机的制粉特性及煤粉细度的要求,结合炉膛构造,燃烧器构造来综合考虑,以达到磨煤机、制粉系统、燃烧装置和锅炉设计匹配合理的目的,保证机组安全稳定运行。
根据《火力发电厂设计技术规程》的规定:“对于大容量机组,在煤种适宜时,宜优先选用中速磨煤机”,研制褐煤时,中速磨煤机适用表面水份小于40%的要求,如果煤质水份高于这个数值就无法直接应用。
印尼南苏煤种全水份小于40%,因此初部选型采用中速直吹式制粉系统,每台炉配置4台中速磨煤机,3台磨煤机运行,1台磨煤机备用。
2.1 制粉系统的初步选型国华印尼电厂燃烧高水份,高挥发份褐煤,磨煤机可磨系数为110,此类煤种比较容易研磨。
因此,对于褐煤制粉系统的类型选择,主要取决于干燥出力。
为满足制约中速磨制粉系统的影响,提高一次风温设计额定一次风温为401℃,一次风率提高至总风量的40%。
国华印电选择ZGM113G型磨煤机。
ZGM113G型磨煤机(BMCR工况)出力为36T/H,煤全水份34%,空气干燥基水份17.6%,磨入口风温400℃,出口温度70℃。
褐煤掺烧制粉系统事故防范与掺烧效果分析吕春艳(北安热电有限公司,黑龙江北安 164000)摘要:国电北安热电有限公司现有三台哈尔滨锅炉有限责任公司生产的HG-220/9.8-YM10型锅炉,钢球磨、中间储仓式制粉系统。
锅炉设计煤种为烟煤,实际燃烧双鸭山和鹤岗矿产烟煤。
面对电煤价格不确定的情况,公司积极谋划,寻找替代煤源,同时为降低燃料成本,减缓生产和经营压力,在保证安全生产的前提下,在燃烧烟煤中按一定比例掺烧褐煤试验,通过对比性经济分析,确定最佳的掺烧方案,提高企业经济效益。
1 掺烧褐煤带来的危害:由煤质对照表可以看出:由于褐煤比设计煤种挥发份高,使着火温度降低,易自燃,易造成制粉系统爆炸;褐煤含硫份大,灰熔点较低,锅炉受热面易结焦;褐煤比设计煤种水分大,引燃和着火较困难,且延长燃烧过程,降低燃烧室温度,增加不完全燃烧损失和排烟热损失;同时还会增加引风机的耗电量,影响制粉系统的煤粉细度,降低磨煤机出力,增加制粉电耗,使磨煤机出口温度降低,甚至堵塞制粉管道,使煤粉仓、给粉机下粉不均匀,造成燃烧失常。
2 为防止掺烧褐煤造成制粉系统爆炸,制定如下防范措施:2.1 启磨前必须对制粉系统易积粉粘煤部位进行全面检查副司炉负责检查给煤机内部及磨入口是否有粘煤及自燃现象(必要时可打开磨入口人孔门检查)、如有磨入口粘煤及自燃予以消除。
检查粗、细粉分离器的检查孔、防爆门、入口水平管段、出口水平管段壁温度是否异常,如温度不正常应联系检修人员打开检查孔进行检查,如有积粉自燃应予以消除。
副司炉负责检查木块分离器、木屑分离器(包括交叉木屑分离器)内是否有积粉、积煤、木块等杂物,如有将积粉及杂物消除(对检查出的问题及时上报,以便及时采取措施)。
2.2 启磨后立即加煤,严格控制磨出口温度不超过70℃,当煤斗堵煤及给煤机故障时,应立即倒风,然后方可处理煤斗及给煤机故障。
(此时不可打开给煤机检查门以防爆伤人),如故障在5分钟内消除不了,立即停磨处理。
褐煤、印尼煤在火电厂中的掺烧技术分析作者:吴树永来源:《科学与信息化》2019年第06期摘要文章对电厂褐煤、印尼煤特点及煤质进行对比,分析电厂在高挥发份煤掺烧时遇到的问题,并针对这些问题提出了相应的煤掺烧技术与安全措施,提出了高挥发份煤掺烧管理方面的相关建议。
关键词褐煤;印尼煤;火电厂;掺烧技术引言对于燃煤火电厂来说,燃料成本占据其发电总成本的一半以上,在目前煤炭资源紧张的形势下,为了提高火电厂的运行经济性,相当多电厂采用相对便宜的国外褐煤、印尼煤等进行混煤掺烧。
但是由于褐煤、印尼煤挥发份高,热值相关较低,水分较大,掺混需要根据电厂实际情况来进行方案的制定和相应的运行控制措施,在降低燃料的成本时,并确保锅炉及相关设备的安全运行[1]。
1 褐煤、印尼煤特点及煤质对比分析2 高挥发份煤掺烧时遇到的问题启动磨煤机时容易出现中间点温度大幅波动,进而造成锅炉主再热气温度的大幅波动的问题;水分较高造成给煤机入口断煤或出口堵煤的问题;煤仓及磨煤机内爆或内部着火;掺烧褐煤时,由于热值低可能引起灰/渣量上升和引风机出力增加的问题;由于煤质变化较大,掺烧褐煤/印尼煤极可能引起协调品质变差的问题[2]。
3 高挥发份煤掺烧技术与安全措施3.1 褐煤/印尼煤磨运行控制措施运行时磨煤机出口温度按52℃~65℃控制,并不得低于52℃以防止堵管。
出口温度低于52℃时,应通过降低磨出力、提高一次风量来保证。
磨进口混合风温度控制小于285℃,磨煤机入口风煤比不小于2:1以维持较高风速。
日常运行中辅汽至磨煤机充惰总门开度保持不低于50%,磨煤机充惰时充惰门不小于60%。
3.2 制粉系统的启动技术措施启动褐煤仓磨煤机时应注意启动磨煤机燃煤热值与运行磨入炉煤热值差值,调整过程中应预估总煤量增加量,避免中间点温度大幅波动,进而造成锅炉主再热气温度的大幅波动。
启动过程应注意二次风门调整及脱硝入口NOX变化情况,及时调整喷氨量变化,必要时手动干预。
掺烧印尼褐煤对机组经济性的影响研究摘要:本文分析了掺烧印尼褐煤对制粉系统和运行安全性的影响,包括风温、风量、风煤比等参数的变化,以及结渣、沾污、自燃、爆炸等现象的发生。
采用了实验和理论相结合的方法,对不同掺混比例和燃烧方式下的制粉系统和运行安全性进行了评估,并提出了相应的优化措施。
研究结果表明,掺烧印尼褐煤可以提高锅炉效率和降低耗煤量,但也会增加制粉系统的电耗和排放物成本,以及运行安全性的风险。
因此,掺烧印尼褐煤需要根据具体情况合理选择掺混比例和燃烧方式,以达到经济性和安全性的平衡。
关键词:掺烧印尼褐煤;机组经济性;影响0引言印尼褐煤是一种含硫、含灰、挥发分高的低品位煤,具有丰富的储量和低廉的价格,但印尼褐煤的水分较高,导致其低位发热量较低,因此需要增加风量和风温来保证其干燥和输送。
这样会增加制粉系统的电耗,并可能引起制粉机组的自燃或爆炸事故。
此外,由于印尼褐煤的灰分较高,且含有较多的碱金属元素,会促进锅炉受热面的结渣和沾污现象。
这些现象不仅会影响锅炉效率和耗煤量,还会增加锅炉受热面的损坏风险。
因此,如何评估并优化掺混印尼褐煤对制粉系统和运行安全性的影响,是一个值得深入探讨的问题。
1掺烧印尼褐煤对锅炉效率和排放物成本的影响掺烧印尼褐煤对锅炉效率的影响主要体现在排烟温度、散热损失、未完全燃烧损失等方面。
由于印尼褐煤的水分高、发热量低、灰熔点低等特性,会导致锅炉的排烟温度升高,散热损失增大,未完全燃烧损失增加,从而降低锅炉的效率[1]。
根据计算公式,锅炉效率可以表示为:η=100%−∑Q i其中,η为锅炉效率,Q i为各项热损失。
可知,排烟温度是影响锅炉效率的一个重要因素,排烟温度越高,排烟热损失越大,锅炉效率越低。
以排烟温度为例,排烟温度每上升10℃,锅炉效率就会下降0.6-0.8%。
掺烧印尼褐煤对排放物成本的影响主要体现在SO2、NO x等方面。
由于印尼褐煤的含硫量低、挥发分高等特性,会导致SO2和NO x的排放量减少,从而节约排放物处理费用。
试析褐煤锅炉磨煤机选型和煤粉水分选取郝牛群【摘要】围绕褐煤锅炉磨煤机的选型以及煤粉水分的选取方法展开研究,在探讨磨煤机设备选型的基础上,分别阐述了多种煤粉水分选取的方法,并重点介绍按DL/T5145-2002标准为依据的两种选取方法.经试验证明,以煤粉水分Mpc、设备出口介质温度t2和全水分Mt三方的关系为依据进行计算,才能有效确保磨制粉系统的合理设计,最终采用MPS225-HI-Ⅱ和HP1103两种中速磨煤机.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2018(033)010【总页数】3页(P86-88)【关键词】褐煤锅炉;磨煤机;煤粉水分【作者】郝牛群【作者单位】临县防治水中心,山西临县033200【正文语种】中文【中图分类】TK229.6引言当前我国在褐煤锅炉磨煤机的选取方法上一直以《电站磨煤机及制粉系统选型导则》(DL/T 466—2004)作为选型依据,即选用中速磨煤机或风扇磨煤机,见图1。
二者选取的界限是当煤的外在水分含量Mf>19%,且褐煤冲刷的磨损指数为Ke>3.5时候,采用炉烟干燥直吹式系统,倘若煤的外在水分含量Mf<19%,则采用炉直吹系统。
图1 褐煤锅炉磨煤机运行示意图1 褐煤锅炉磨煤机测定水分的方法及设备型号选择1.1 测定外在水分1.1.1 方法一该方法是以GB/T211—2007标准作为依据,先称重,在预先进行干燥处理过的浅盘内选出(500±10)g颗粒小于13 mm的煤样,在钱盘中平摊,随后在小于40℃的干燥箱或是氮气流中进行干燥,直至其质量趋于恒定(即干燥处理1 h以上,煤样质量的变化不超过0.5 g,为恒定状态),随后对其恒定后的煤样质量和进行称重,要求计算质量称准至0.1 g。
在使用空气干燥箱的情况下,需要在称重之前,让煤样在实验室环境中重新达到湿度平衡。
1.1.2 方法二第二种方法以德国标准化学会标准,即DIN标准为依据,对10 kg缩分后的煤样进行称重,同样精确置0.1 kg,将其放入干燥箱中进行24 h的40℃条件干燥处理,通过干燥处理对外在水分Mf进行计算。
华北电力大学(保定)硕士学位论文褐煤锅炉中速磨制粉系统出力调整试验研究姓名:王有福申请学位级别:硕士专业:动力工程指导教师:王松岭2011-03摘要摘要我国褐煤资源非常丰富,其中内蒙古的褐煤储量占全国褐煤储量的77%。
目前内蒙古电力系统中的锅炉设计普遍采用中速磨制粉系统,普遍存在锅炉结渣、制粉系统出力不足、积灰、磨损、爆炸等问题,无法满足设计要求,同时制粉单耗增加,影响电厂的经济性。
内蒙古锡林热电厂和上都发电厂的锅炉均为燃用高水分褐煤,并配HP型中速磨煤机制粉系统。
论文分析了煤质特性,阐述了褐煤锅炉及制粉系统的设计和选型原则,并给出了中速磨制粉系统设计参数。
通过制粉系统优化运行试验,得出了最佳的运行参数和运行方式,使HP型中速磨煤机制粉出力与设计相符,满足锅炉燃烧着火稳定和燃烧完全的要求,从而保证了燃烧褐煤匹配中速磨制粉系统的锅炉在设计工况下安全、稳定、经济的运行。
关键词:褐煤锅炉;中速磨;制粉系统华北电力大学硕士学位论文AbstractLignite resources of our country are very abundant, in which Inner Mongolia's lignite reserves accounts for 77% of the national lignite reserves. At present the medium speed pulverizer system is generally used in the design of boiler of the electrical power system in Inner Mongolia. In reality, there are prevalent problems in the utility boiler firing lignite, including the slagging, the insufficiency of the pulverized coal system, the accumulated ash, the wear and blast and so on. It is unable to fulfill the design requirements, simultaneously makes unit consumption of energy of the pulverized coal system increased and affects the efficiency of the power plant.Boilers of Xilin power plant and Shangduo power plant in Inner Mongolian all use lignite with high moisture, and match HP medium speed pulverizer system. This paper analyzes the characteristic of lignite, the design parameters of the medium speed pulverizer system have been given. Through the optimized operation of pulverized coal system, the best operation parameters and operation mode are obtained. HP coal pulverizing output of medium-speed mill is consistent with the design. It is meet the need of the stable and complete combustion in boiler. Thus the security, stable and economical operation of the lignite-fired boiler matching the medium-speed pulverizer system under design condition is ensured.Keywords: lignite-fired boiler;medium-speed mill;pulverized coal system华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《褐煤锅炉中速磨制粉系统出力调整试验研究》,是本人在导师指导下,在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。
印度尼西亚褐煤成浆特性研究孙南翔【摘要】为提高印度尼西亚褐煤的成浆浓度,采用分级研磨工艺,通过优选分散剂、三峰级配方法进行试验研究.研究结果表明:印度尼西亚褐煤属于很难成浆的煤种,粗煤粉单独制浆的最大成浆浓度为42.88%;优选脂肪族分散剂并将粗、细、超细煤粉按照85:15:10的比例进行三峰级配后,最高成浆浓度可提升至46.32%,有效地改善了印度尼西亚褐煤的成浆性,浆体的流动性和稳定性良好.【期刊名称】《煤质技术》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】3页(P19-21)【关键词】水煤浆;成浆特性;三峰级配;成浆浓度;分散剂;流动性;稳定性【作者】孙南翔【作者单位】煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院,北京 100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013【正文语种】中文【中图分类】TQ5360 引言水煤浆是1种新型的煤基液体燃料,与燃煤相比,具有低污染、易泵送、燃烧效率高等优点,其为当今洁净煤技术的重要组成部分之一。
早期的水煤浆厂多利用成浆性较好的气煤等煤种制浆,一方面易造成煤炭资源的不合理利用,同时也加大了制浆的生产成本。
近年来随着水煤浆加压气化技术在国内的广泛应用,褐煤作为储量较大、价格低廉的煤炭资源,利用其制备气化水煤浆并应用于煤化工领域已成为技术研发热点[1-3]。
褐煤由于煤化程度较低,具有水分高、孔隙结构发达、含氧量高、可磨性差等特点,制浆难度较大,目前国内外针对褐煤制浆的研究主要集中在3个方面:①优化粒度级配,提高成浆浓度;②研发适用于褐煤的新型分散剂,改善浆体流变性;③对褐煤进行热处理改质,提高成浆浓度[4-12]。
以下研究主要针对印度尼西亚褐煤,通过分级研磨、多峰级配方法改善粒度分布,优选分散剂改善浆体流变性,以期提高印度尼西亚水煤浆的成浆浓度及性能。
1 试验1.1 试验样品及试剂试验煤样为印度尼西亚褐煤,煤样的工业分析与元素分析见表1。
54%水份褐煤中速磨+∏型汽包炉燃烧调整神华国华印尼(南苏)发电有限公司付林刘海山伊喜来摘要:针对神华国华(印尼)南苏发电有限公司高水分褐煤(高达52%)、高挥发分、低热值的特点和国内外电厂燃用此煤种的零经验,结合国内燃用褐煤普遍采取的两种策略,其中燃用褐煤采用中速磨制粉系统的原煤水分均小于40%以下,通过燃烧优化和制粉系统运行优化调整,神华国华(印尼)南苏发电有限公司,成功实现了中速磨制粉系统锅炉燃用高水分52-55%高水份褐煤。
关键词:高水分、褐煤、中速磨、燃烧优化1.概述神华国华(印尼)南苏发电有限公司(以下简称国华印电)位于印尼南苏门答腊岛穆印县境内。
神华国华印尼南苏发电公司是神华集团第一个“煤电一体化”的海外投资项目。
南苏电厂一期工程为2×150MW燃煤发电机组,锅炉燃用就近坑口煤矿褐煤。
锅炉设计褐煤原煤水份52%,实际原煤水份达到62%,煤矿开采的原煤通过蒸汽干燥机将原煤水分干降至38%再送入锅炉原煤斗。
机组投产试运后发现当煤干燥机后原煤水分达到40%左右,干燥机至原煤斗沿程输煤皮带像一条翻江倒海的黑龙,根本无法控制且粉尘飞扬沉积到哪里,哪里就会发生着火或爆炸,电厂人员每天都在到处救火、防爆炸困惑中;且干燥机干燥后原煤因粉尘较大干燥机烟尘排放浓度达到1000mg/m3,干燥机除尘器排放的煤泥无法处置,电厂安全生产经意受到从来未遇到煤的困扰,煤的问题不能彻底解决关系到电厂是否能经营的下去境地,失败就意味着国家资财无形的损失、神华公司海外投资发展战略同样受阻搁浅。
通过锅炉燃烧优化调整,锅炉成功实现燃用52-54%高水份褐煤,从源头上解决了煤干燥带来的一系列问题(安全、环保、经济)。
52-54%高水分的褐煤的成功燃烧,国华公司乃至中国火电厂领域也尚属首例。
对公司今后开展其他诸如此类煤炭发电项目具有一定的借鉴意义,建立了高水份褐煤干燥燃烧应用的成功典范。
表1 国华印电入炉煤煤质特性2.制粉系统优化调整2.1变一次风量优化调整制粉系统热态风煤比调整,保证磨煤机合适风煤比例,既能使四个角煤粉气流同步着火,又能防止燃烧中心偏斜及炉膛结焦。
锅炉制粉系统选择及优化牟显民中石化集团兰州设计院[内容摘要]燃煤锅炉是按一定的煤种和煤质特性设计和制造的。
煤种不同,锅炉的炉型及制粉系统也不相同。
本文结合兰化220吨/时高压煤锅炉装置这一具体工程,叙述了制粉系统的选择和优化,并就有关规范条文提出了自己的看法。
[关键词]锅炉制粉系统选择优化前言燃煤锅炉作为电站和化工装置的主要供热供汽设备,其炉型各异,相应煤及煤粉的制备系统也各不相同。
在兰化20万吨/年乙烯改造工程设计中,根据化工装置的用汽情况,在化工装置建设中设置热效率较高、钢材消耗率较低的220吨/时高温高压煤粉锅炉一台。
对于煤粉炉,其炉型和制粉系统的选择与煤质的特性是息息相关的,所选制粉系统的好坏,直接影响到锅炉的安全稳定运行,对整个锅炉系统(电站)的经济性影响较大,特别是为化工装置配备的锅炉系统,在为化工装置保质保量提供蒸汽的同时,还要求锅炉系统尽可能地减少自用蒸汽量和自用电量,以提高锅炉的利用率。
本文就是结合兰化20万吨/年乙烯改造工程,通过对煤质的特性分析,叙述了该高压煤粉炉制粉系统的选择,并针对锅炉制粉系统进行了优化。
1、煤质特性分析煤质特性主要是指煤的发热量、固定碳、挥发分、灰分、水分、硫分以及灰的组成、灰的熔融特性,此外还包括煤的可磨系数和磨损指数。
兰化220吨/时高压煤锅炉装置是20万吨/年乙烯改造工程中的一个子项,该装置中设有一台额定蒸发量为220吨/时锅炉和一台18MW高压抽背式汽轮发电机组。
锅炉过热器出口蒸汽压力和温度分别为9.81MPa(G)和540℃。
锅炉给水温度为150℃(MCR下)(MCR-Maximum Continual Rated 最大连续负荷),锅炉的主燃料为煤粉,点火燃料为柴油,助燃燃料为渣油。
不掺烧油时,最小稳定负荷不小于50%MCR,在70%MCR以上时保证锅炉过热器出口蒸汽参数。
点火油枪按10%MCR设计,渣油油枪按60%MCR设计。
燃用煤质如下:·工业分析%(收到基)水分 10.30挥发分 30.95固定碳 49.92灰分 8.83·元素分析%(收到基)水分 10.30H 3.85C 63.25N 0.61O 12.41S 0.75A 8.83·哈氏可磨系数(HGI)69.4·煤的热值(收到基)低热值(HLV) 24250kJ/kg(5792 kCal/kg)·灰分组成% (质量)SiO2 41.82Al2O3 20.41Fe2O3 9.80SO3 8.92Na2O 2.20K2O 0.82CaO 7.89MgO 5.27·煤灰的熔融性(在弱还原气氛中)变形温度(T1) 1238℃软化温度(T2) 1288℃熔融温度(T3) 1340℃·煤的磨损系数 2.2·煤的堆积密度 0.7吨/米 31.1 煤种分析此锅炉燃用的煤种,根据煤质分析结果,参照我国《发电厂锅炉用煤分类标准》(GB7562-87)(VAMST)判定为中挥发分、常水分、低硫烟煤。
纯褐煤在高温高压煤粉锅炉的应用探讨摘要:针对目前原煤市场的供应紧张以及价格等因素的影响,为了提高锅炉燃烧效率和机组运行的经济性,通过我公司来煤情况和实际燃烧数据分析,借鉴锅炉厂家建议和其他发电行业的经验,通过对燃煤的管理和制粉系统的试验并进行燃烧优化调整,使得印尼高水分高挥发分褐煤在中速磨直吹式制粉系统锅炉上的燃烧得到充分的应用。
关键词:直吹式;高水分;高挥发;印尼褐煤;经济性0引言褐煤化学性质活泼,容易分解,较容易熔融,同时褐煤的挥发分高,不易堆存,极其容易自燃,容易导致制粉系统自燃、爆炸;水分高,容易导致输煤系统以及制粉系统出力不足和下料管堵塞;灰熔点较低,在炉内燃烧时容易导致炉膛局部发生缺氧燃烧、产生还原气氛,出现炉膛结焦、壁温升高等现象。
1纯褐煤在煤场中的管理制度针对印尼褐煤高挥发分、高水分特性,我公司建立健全的煤场管理制度、引进智能堆取料系统、输煤全方位监控系统以及制定有效的防自燃措施,对煤场堆煤、上煤实行严格把控。
1.1实行分区堆放对入厂煤按不同的特性进行分堆存放,并做好存放时间、煤种、热值及数量等纪录,建立煤场运行日志。
对储煤分层压实,防止空气透入加速氧化及温度的积聚。
同时,采取“先进先出,烧旧存新”的原则。
防止长期存储时间过久发生自燃,增加燃料的上煤难度,尽量避免煤中带火造成事故的发生。
1.2建立盘点报表管理对干煤棚煤堆进行可视化报表管理,安排好每日上煤区域、堆煤区域,统计来煤时间以及消耗时间,对煤堆进行实时监控,更精准的对煤堆进行管理。
1.3明确定期管理工作因为褐煤高水分的特性,会造成输煤系统下料口频繁堵塞,通过制定合理的上煤制度,保证上煤系统的稳定运行:中班、夜班进行上煤,白班进行对上煤系统的清理维护,确保上煤系统时刻通畅以及防止积煤自燃。
同时通过定期对磨煤机煤仓消耗清理,保证了燃煤在使用过程的连续、稳定性,同时确保了锅炉的燃烧稳定。
1.4投入煤场无人值守系统为了减少员工在煤场作业时间,提高劳动生产率,通过斗轮机实现自动盘库作业和原煤的自动堆取,响应煤场管理中“先进先出,烧旧存新”的原则,防止了褐煤长期堆放的自燃和热量损失,同时输煤皮带监控系统全方位、无死角的视频监控,杜绝了皮带积粉自燃和下料口的堵塞跑煤。
印尼褐煤锅炉制粉系统选型研究【摘要】通过对印尼代表煤种煤质特性的分析,提出了适应印尼煤种的制粉系统的方案,并对方案进行了分析比较,最后对制粉系统的安全性进行了详细的分析。
【关键词】印尼煤制粉系统安全性1印尼煤质的特点及分析1.1印尼煤炭资源特点[1]印尼全国共有煤炭资源约为505亿吨,约94%的煤炭资源储于苏门答腊和加里曼丹,目前已探明的可采储量约52.2亿t。
印尼主要以生产褐煤为主,印尼褐煤、次烟煤和烟煤的所占比例分别为59%,27%和14%,无烟煤比例不足0.5%。
印尼的含煤地层属第三纪的始新世到上新世。
烟煤和次烟煤为始新世和中新世,而褐煤通常为中新世,煤层厚度从0.3m以下到70m,通常为5 ~ 15 m,特厚层为劣质煤,埋藏较浅,倾角较缓,煤质较硬,围岩较软,涌水量不大,瓦斯含量较低。
印尼主要的煤田有翁比林煤田和武吉阿桑煤田。
翁比林煤田位于苏门答腊中央山区,面积155 km ,地质年代属第三纪。
武吉阿桑煤田位于苏门答腊南部,属第三纪晚期煤田。
2004年,位于印尼东加里曼丹、南加里曼丹和苏门答腊的35座煤矿生产烟煤和次烟煤。
印尼煤炭几乎全部由露天矿生产,只有两三座小型的井工矿。
表1列出了印尼主要煤炭公司的代表性煤质参数。
表1序号煤种全水分Mt工业分析Q net,ar空干基水分M ad干燥基灰分A d干燥无灰基挥发分V daf MJ/kg kcal/kg1 气煤7.8 3.64 4.83 47.61 27.52 65802 气煤7 3.58 2.4 47.78 29.03 69403 长焰煤19.4 15.17 0.92 49.59 26.09 62404 长焰煤18.0 12.0 4.9 54.5 23.48 56175 长焰煤13.0 6.5 6.4 45.7 27.36 65456 长焰煤9.8 6.8 16 54.5 24.52 58607 褐煤29.5 24 8.8 54.19 15.69 37508 褐煤30.4 26.29 13.35 53 14.67 35109 褐煤33.4 23.76 3.24 52.72 16.59 397010 褐煤25.0 14.5 1.2 51.5 17.40 416311 褐煤23.0 14.5 9.7 52.7 16.78 401412 褐煤35.0 23.0 5.1 52.0 17.73 424213 褐煤26.0 18.0 5.4 54.5 21.03 503114 褐煤21.0 11.5 6.8 40.0 18.93 4529从表1中还可以看出,印尼褐煤的水分高,其全水分基本都在30%左右,其空气干燥基水分也大多在24%~26%,但灰分和硫分均不高,其干燥基灰分仅在3.2%~8.8%,最高的也仅16.0%,硫分最低的为0.16%,最高的为0.77%,干燥无灰基挥发分则均在50%以上,相当于中国云南省境内的年轻褐煤,因而印尼褐煤也属于低灰低硫煤。
印尼气煤的发热量最高可达27.2MJ/kg以上,灰分低至5%以下,硫分也小于0.5%,挥发分45%以上,是较为理想的动力用煤。
印尼的长焰煤的发热量稍低于其气煤而仍明显高于褐煤,其发热量在24.5~30MJ/kg以上,尤其是表1中第3种煤的灰分比木炭还低,灰分在1%以下,发热量在6000kcal/kg以上,可以说如此优质的动力用煤在国内还从未发现过。
1.2 印尼煤质的分析下面采用普华煤质特性判别准则来分析表1中所列印尼煤质的燃烧特性: 1.2.1 着火稳定性系数R W R W =3.59+0.054V daf 表2R W <4 4~4.65 4.65~5 5~5.7 >5.7 着火稳定性极难难中等易极易1.2.2 燃烬特性指数R j R j =1.22+0.11 V daf 表3R j <2.5 2.5~3.0 3.0~4.4 4.4~5.7 >5.7 燃烬性指数极难难中等易极易1.2.3 燃料比K b K b =(100- V daf )/ V daf K b <2 2~3 3~9 >9 燃烧性能好较好差极差1.2.4 煤粉的爆炸性分析爆炸的过程是悬浮在空气中的煤粉的强烈燃烧的过程。
判断煤粉爆炸性的分类准则是爆炸性指数K d 。
它是考虑燃料的活性(可燃挥发分的含量及其热值)以及燃料中的惰性(燃料中灰分和固定碳的含量)的综合影响的结果。
爆炸性指数K d 按下式计算[2]:quevol d d V V K ,=(1)100100100)1001(,⨯-+-+=ddvolddvol quevol V V V V V V V (2)100)1260(⨯=volvol Q V (3)dafdaf daf v net vol V FC Q Q )7850(,,-=(4)daf daf V FC -=1 (5)式中: K d - 煤粉的爆炸性指数; V d - 煤的干燥基挥发分,%;V vol,que - 燃烧所需可燃挥发分的下限(考虑灰和固定碳),%; V vol - 不考虑灰和固定碳时燃烧所需可燃挥发分的下限,%; Q vol - 挥发分的热值,kJ/kg ;Q net,v,daf-煤的干燥无灰基低位发热量,kJ/kg ;FC daf- 煤的干燥无灰基固定碳含量,%;V daf - 煤的干燥无灰基挥发分含量。
表5 煤粉的爆炸性和煤粉的爆炸性指数的关系K d<1.0 1.0~3 ≥3.0煤粉的爆炸性难爆中等易爆1.2.4 燃烧特性的综合判别表6序号R W结果R j结果K b结果K d结果1 6.16 极易着火稳定 6.46 极易燃烬0.52 燃烧性能好9.65 易爆2 6.17 极易着火稳定 6.48 极易燃烬0.52 燃烧性能好10.39 易爆3 6.27 极易着火稳定 6.67 极易燃烬0.50 燃烧性能好11.58 易爆4 6.53 极易着火稳定7.22 极易燃烬0.46 燃烧性能好10.86 易爆5 6.06 极易着火稳定 6.25 极易燃烬0.54 燃烧性能好9.69 易爆6 6.53 极易着火稳定7.22 极易燃烬0.46 燃烧性能好9.13 易爆7 6.52 极易着火稳定7.18 极易燃烬0.46 燃烧性能好8.10 易爆8 6.45 极易着火稳定7.05 极易燃烬0.47 燃烧性能好7.17 易爆9 6.44 极易着火稳定7.02 极易燃烬0.47 燃烧性能好9.39 易爆10 6.37 极易着火稳定 6.89 极易燃烬0.49 燃烧性能好8.44 易爆11 6.44 极易着火稳定7.02 极易燃烬0.47 燃烧性能好7.50 易爆12 6.40 极易着火稳定 6.94 极易燃烬0.48 燃烧性能好10.06 易爆13 6.53 极易着火稳定7.22 极易燃烬0.46 燃烧性能好10.86 易爆14 5.75 极易着火稳定 5.62 易燃烬0.60 燃烧性能好 6.22 易爆由以上分析可知,表1中所开列的印尼煤是极易着火、极易(或易)燃烬、极易稳燃、燃烧性能好、煤粉易爆炸的煤种。
1.3 煤的磨损性分析煤的磨损性是反映煤对磨煤机碾磨部件金属表面的磨损特性,以判断碾磨件的使用寿命。
用磨损指数Ke表示。
煤的磨损特性的等级划分为[2]:Ke<1.0 轻微1.0<Ke<2.0 不强2.0<Ke<3.5 中等3.5<Ke<5.0 很强Ke>5.0 极强按照经验分析[2],Ke与煤灰中的硅铝比SiO2/Al2O3有关,根据研究,SiO2/Al2O3≤2.0的煤种,几乎所有煤种的Ke都小于3.5,即Ke≤3.5。
印尼煤多属于年青褐煤,煤化程度不高,Ke值多数小于3.5,属中等及以下磨损性。
磨煤机碾磨件寿命一般可达到10000小时左右。
2燃用印尼褐煤的锅炉制粉系统的选型2.1 原煤的内在水分原煤的全水分M t(%)由外在(表面)水分M f(%)和内在水分M inh(%) (即空气干燥基水分M ad)组成。
三者之间的关系如下[2]:adad t f M M M M --=100)(100 (6)表1中列出的煤种其原煤外在水分M f 的计算结果见表7: 表7序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Mf4.323.554.996.826.953.227.245.5812.6412.289.9415.589.7610.732.2 制粉系统选型适用于褐煤的制粉系统有两种:中速磨煤机直吹式制粉系统和风磨煤机直吹式制粉系统。
推荐的选型原则如下[2]:(1) 当磨制褐煤的磨损指数K e <3.5,且煤的外在水分M f >19%时,宜选用风扇磨煤机炉烟干燥直吹式制粉系统。
当磨制褐煤的全水分>40%时,宜选用带乏气分离装置的风扇磨煤机(带粗粉分离器或无粗粉分离器)炉烟干燥直吹式系统。
(2) 当磨制褐煤的外水分M f ≤19%时,宜选用中速磨煤机直吹式系统。
(3) 当磨制褐煤的全水分M t >30%时,如选用风扇磨煤机炉烟干燥直吹式系统时,在验算系统末端的烟气含氧量合格的情况下,宜优先选用热烟-热风二介质干燥系统。
根据表1和表7中可以看出,虽然印尼褐煤的全水分一般都在20~33%之间,但是其外在水分都不超过19%,又考虑到中速磨煤机初投资低.磨损部件的使用寿命较长,其更换可随主机一起进行,电厂日常维护工作量较少,因此中速磨煤机制粉系统比较受关注。
2.3 中速磨煤机直吹式制粉系统和风扇磨煤直吹式机制粉系统的比较 表8项 目中速磨煤机直吹式制粉系统风扇磨煤机直吹式制粉系统工作原理原煤(粒度≤30mm )经落煤管落入磨碗上后,在离心力作用下沿径向朝外移动,在磨碗上形成一层煤床,煤床在可绕轴转动的磨辊装置下通过。
加装装置产生的碾磨力通过转动的磨辊施加在煤上。
煤在磨碗衬板与磨辊之间被碾磨成粉。
作径向和周向移动的煤携带着被破碎的煤粉越过磨碗边缘进入输送介质通道。
煤粉被气态输送介质(热空气)连续地从磨碗上吹起,进入送粉管道送至锅炉。
(HP 磨)风扇磨煤机属于高速磨煤机。
其工作原理为:原煤(粒度≤30mm)与干燥介质一同通过落煤管。
达到预热和干燥后到达磨煤机人口.煤沿着冲击轮内径分布,进入机壳,在叶轮的冲击和摩擦作用下被粉碎.并完成了充分的干燥。
输送气体和煤粉在机壳蜗壳区内运动。
最后进入磨机出口分离器中叶轮起着粉碎煤和通风的作用干燥介质典型输送介质:热一次风可由高温烟气、冷烟气和热风3种介质组成.也可由高温烟气和热风2种介质组成干燥能力对煤的全水分的适应范围取决于磨煤机前的干燥剂温度。
从磨煤机磨辊能承受的温度来看,此温度不能超过420℃适用于水分较高的褐煤。
磨煤机人口温度可达550℃以上。
并可使一次风率为20%~25%,煤粉水分为6%左右.从而保证锅炉燃烧的要求 防爆要求制粉系统按防爆要求设计。