煤泥掺烧可研
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煤泥掺烧的研究及问题解决方案探讨摘要:公司所属江苏徐塘发电有限公司为降低燃料成本,提高经济效益,对徐塘公司机组煤泥掺烧情况进行总结,分析晾晒煤泥的优劣势、输送设备的运行情况,指出存在的掺配技术缺陷与运行管理不完善等问题,针对这些问题给出了合理的改善措施。
关键词:煤泥掺烧;掺配技术;运行管理一、引言2016年以来,随着国家去产能政策的实施和环保要求的提高,全国煤炭市场价格持续攀升,煤泥价格较原煤凸显优势,为了降低江苏徐塘发电有限责任公司(以下简称“徐塘公司”)燃料采购成本,在当前市场环境下,采购掺烧干煤泥或湿煤泥,将是徐塘公司进一步降低燃料成本,提高盈利能力的重要手段。
二、徐塘公司煤泥掺烧背景长期以来,徐塘公司由于运距、煤源点、地理位置等原因,导致燃料价格一直处于高位,成为制约徐塘公司盈利的瓶颈。
在运距上,徐塘公司地处江苏省西北、徐州市东部,陇海线末端,铁路运力紧张,山西、陕西火运煤严重受限,在迎峰度夏、迎峰度冬期间火车来煤难以保证;在煤源点上,离煤源点较远,运费比重较大,周边无经济煤源,相比周边电力企业运费较高,价格较低的低热值煤种无价格优势。
面对严峻的经营局面,徐塘公司在2012年就根据市场环境开始进行煤泥掺配。
尤其是2017年,根据当期的煤炭市场行情,结合其特殊的地理位置,制定了以煤泥采购为重点的煤炭采购策略,大大降低燃料成本。
经测算周边地区煤泥入厂标单较普通原煤入厂含税标煤单价差达100元/吨以上,能够产生较高的掺配效益。
三、徐塘公司掺烧煤泥的措施、方法和成果(一)公司通过煤泥采购降低入厂燃料成本2014年以来,公司对煤源地的煤泥的生产、销售进行调研,大力拓展煤源。
公司2014年采购煤泥13.01万吨,影响不含税标单下降4.45元/吨,节约燃料采购成本696.99万元。
2017年,采购煤泥21万吨,影响不含税标单下降17.71元/吨,节约燃料采购成本1823.89万元。
(二)徐塘公司晾晒湿煤泥的优势与劣势公司具有占地约4.5万平方米的掺配煤场,具备晾晒湿煤泥的先天条件,相比周边电厂,此为公司的优势。
循环流化床锅炉大比例煤泥掺烧试验研究摘要:通过对循环流化床锅炉床料添加系统存在缺陷的情况,以及启动过程的分析,对启动前锅炉经济床压的数值进行了试验求证,并提出了利用煤仓上床料,给煤机启动过程中随机添加床料的新技术。
关键词:循环流化床锅炉;床压;启动;床料1床压在循环流化床锅炉运行中的重要意义床压是循环流化床运行中的一个重要参数。
对锅炉的正常及安全稳定运行提供最基本也是最直观的数据表征。
床压过高,在正常运行中会造成床温低、流化困难、风机能耗高、锅炉磨损增大等一系列问题,在启动过程中,过高的床压会大大延缓锅炉投煤的时间参数点,造成启动燃油量增加及延长启动时间等问题。
另一方面床压过低,在正常运行中会造成床温高、料层吹穿流化恶化、易结焦、超温爆管等一系列问题,在启动过程中,过低的床压会造成床层下部温度难以提升,而初期投煤时保证给煤着火的关键就在于下次床温,这就造成投煤后给煤不燃烧,大量堆积在床料下部,后期必然引起锅炉爆燃的严重后果。
所以在启动前锅炉添加床料多少将直接影响启动过程的耗时。
该文提出的低床压启动技术是指启动前在添加床料时只添加部分床料,启动床压较规定低,而在锅炉启动过程中边升炉边进行床料的补充工作。
这样大大降低启动前的床料添加时间及劳动强度,节省启动过程的人力成本及燃油量。
2现状调查及分析2.1不适用的床料添加系统上锅配套的床料添加系统,采用的是高处布置的带中间缓冲仓式的床料添加系统。
采用压缩空气作为动力,仓泵程控运行添加,添加口为分离器回料口。
该床料添加系统主要存在斗提机故障多,添加缓慢,仓泵易堵塞、添加管路经常性堵塞等很多问题。
一方面,添加床料时必须人工将床料加至斗提机的添加口,通过斗提机将床料提升至高位的渣仓,之后才可以通过仓泵将床料送至炉膛,中间环节过多,人工成本高。
另一方面,因其添加口的布置问题,利用该系统添加床料时必须进行炉内床料的平整工作,如果通过锅炉风组运行来进行平整的话,风组的运行必然会带走很多床料,大大延缓床料添加用时,而通过人工进入炉膛进行平整工作的话,劳动强度高、作业环境差、用时久、人工成本将进一步加大。
锅炉掺烧煤泥情况调研报告尼龙科技公司、尼龙化工公司调研组二〇一七年十二月二十日2017年12月初,由于集团公司所属焦化厂煤泥浆无法处理,焦化厂被迫停产,为解决此难题,集团领导提出将焦化厂煤泥浆输送至我公司、尼龙科技公司,并经压滤处理后送入锅炉掺烧的决策建议,但因我公司锅炉原设计及现运行使用的燃料为原煤且只能在一定的煤质波动范围内,锅炉掺烧煤泥后是否对锅炉燃烧系统、锅炉负荷、蒸汽参数、超低排放指标等产生实质性影响,以及现有锅炉引风机、输灰系统、脱硝系统等配套系统是否满足改造后需求,都没有一个基本的判断。
为了对以上问题有个初步认识,为锅炉掺烧煤泥的项目决策提供技术依据,2017年12月17日~12月20日,在集团首席专家陈桂昌的带领下,尼龙化工热电厂生产副厂长巩建华、技术中心技术助理周丽莉、尼龙科技技术员陆慷等一行4人先后赴山东菏泽赵楼煤矿坑口电厂、泰山东城热电厂、新泰新汶电厂进行了锅炉掺烧煤泥的相关情况进行了考察,具体考察情况汇报如下。
一、菏泽赵楼煤矿坑口电厂赵楼煤矿坑口电厂为综合利用电厂,规划规模为2*300MW机组,一期工程为1*300MW机组,锅炉为东方锅炉厂1025t/h循环流化床锅炉,设计热效率为91.2%,设计燃料为赵楼煤矿洗混煤、煤泥、煤矸石,其中煤泥燃用量占比约45%,2014年6月18日开始运行。
该电厂燃料输送系统流程如下:赵楼煤矿洗煤厂水煤浆经压滤处理为20%含水率的煤泥后,经刮板输送机、皮带输送机送至电厂煤泥给料箱,在给料箱中加入水,搅拌配置为30%的煤泥,通过煤泥输送泵经管道自炉膛中部进入锅炉燃烧室进行燃烧。
给料箱及输送机系统如下:该电厂配套环保设施为龙净公司半干法脱硫除尘超低排放装置,SNCR脱硝系统。
据介绍,该电厂煤泥掺烧比例基本在设计值45%以下,最高参数量约60%,其锅炉烟气排放环保指标要求NOx为小于100mg/Nm3, SO2小于35mg/Nm3,烟尘小于10mg/Nm3。
循环流化床锅炉煤泥掺烧试验研究与影响因素分析黄中,江建忠,徐正泉,曹林涛,孙献斌,肖平,马丽锦中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,北京100098国家能源煤炭清洁低碳发电技术研发(实验)中心,北京,100098Research on large proportion coal slimeco-combustion and factors analysis of CFB boiler HUANG Zhong,JIANG Jianzhong,XU Zhengquan,CAO Lintao,SUNXianbin,XIAO Ping,MA LijinHuaneng Clean Energy Research Institute,Beijing 100098,ChinaNational Energy R&D Center of Coal Clean and Low-Carbon Power Generation,Beijing100098,ChinaABSTRACT: In this paper analyzed large proportion coal slime co-combustion tests result of one 135MW grade CFB boiler. Different coal slime feeding position and scale operational characteristics of the boiler has been studied. According to the results presented CFB boiler key technical of large proportion coal slime co-combustion. CFB boiler co-combustion large proportion coal slime test the effective use of low calorific value fuel, saving coal, protect the environment. This study conclusions of the study made for the future coal-fired CFB boiler co-combustion large proportion coal slime accumulated experience.KEY WORD: CFB Boiler;coal slime;large proportion;co-combustion;test摘要:本文针对某135MW等级循环流化床锅炉开展了大比例掺烧煤泥试验,研究了不同煤泥给料位置和掺烧比例对锅炉运行特性的影响,提出了循环流化床锅炉大比例掺烧煤泥的关键技术指标。
探讨煤泥、褐煤掺配燃烧具体问题与提升对策摘要:在我国煤炭供应紧张、煤质下降的严峻形势下,煤炭市场的变动和燃煤掺烧现象日趋严重,许多国家的火力发电厂都放弃了只使用一种煤种,而采用两种或两种以上的煤种进行混合,以提高锅炉效率。
通过对煤泥和褐煤的合理配比进行精确的计量和合理的调节,能够满足电厂锅炉的正常运行煤种的设计要求,并能获得较好的经济效益。
现在国内各行各业最缺的就是能源,许多好的项目都是以能源为基础的,现在国内的许多工业都在追求各种能源的合理利用,开发各种能源。
因此,提高热能的转换效率,对于我们国家的工业和社会的发展都有很大的帮助。
本文着重阐述了煤泥和褐煤掺烧技术的优越性和改善其燃烧效果的途径。
关键词:煤泥;褐煤;提高速率前言:中国常规能源有着富煤缺油少气的能源资源特点,因此决定了煤炭在我国能源结构中的主导地位,目前我国已成为世界第一大煤炭消费大国。
我国经济高速发展,工业化和城市化不断提高,对电力的需求逐年增加,使得电力工业在国民经济中的地位更加突显。
我国电力工业的主体是火力发电。
在能源消耗和电力需求快速增长的形势下,伴随电力市场化改革和煤炭市场化改革,火电厂节约和优化配置火电生产资源要素,燃用非设计煤种和采用配煤成为必然。
1. 煤泥、褐煤的优势1.1关于煤泥,褐煤的介绍煤泥是一种由煤粉水分所构成的半固态物质。
其特性差异很大,使用范围也很大,品种繁多,应用范围也很广。
基本类别:炼焦煤选厂用的浮选尾煤;煤与水的混合产物;煤矿排泄物中的煤泥,矸石山的浇水冲出的煤泥。
煤泥因其水分高、粘性高、持水性高、灰分高、热值低等特性,难以在实际生产中得到推广,长期以来一直受到电力使用者的排斥,而以民用地销售为主。
改革开放后,我国煤炭加工的深度和广度迅速发展,煤泥的产量有了显著提高,煤泥的干燥利用也有了进一步的发展。
煤泥是火力发电厂的重要原料,在提高燃油利用率、降低成本、增加经济效益的同时,其地位得到了显著改善。
褐煤,也叫木炭,是矿物中煤化度最低的一种浅褐色,无光泽的劣质煤,夹在泥炭和焦油之间。
大型CFB锅炉大比例掺烧煤泥技术研究应用1 概述煤泥是大型矿区在原煤洗选加工过程中产生的主要副产品,因含水高、黏性大、热值低及难以运输,遇水流失,污染土壤地下水;风干飞扬,粉尘污染难以根治。
华亭矿区每年产生可利用的煤泥、煤矸石达150余万吨,以往都被当做工业垃圾处理,对矿区自然环境造成了破坏,给地方环保工作带来了极大压力。
面对高企的煤价甘肃电网较低的电价与本地区供电需求,华亭发电公司利用循环流化床机组的特性和优势,积极探索和尝试在燃料中掺烧煤泥的技术。
华亭公司为降低燃料成本,采购并掺烧一部分煤泥,但受到煤泥含水量大的限制,利用皮带输送掺烧比较困难,掺烧量限制在每日100-200吨之间,且受晾晒条件限制,在雨季无法满足掺配需求。
在当前售电市场严重过剩情况下,华亭公司必须寻求新的增收节支手段推动公司生存发展。
为了最大限度的利用煤泥资源,充分发挥循环流化床锅炉机组的优势,用煤泥作为锅炉燃料进行资源化利用,进一步降低成本,创造效益,必须开展低价燃料替代项目研究。
2 煤泥的特性2.1 煤泥物理特性煤泥是煤炭洗选过程中的主要副产品。
在煤炭利用前净化技术中,洗选是主要内容。
选煤可以减少原煤中所含的矸石、硫分等杂质,并按不同煤种、灰分、热值和粒度分成若干成品煤等级以满足不同用户的需要,提高煤炭利用效率。
选煤厂排出煤泥难以运输,在堆积状态下形态极不稳定,极易造成环境污染,甚至影响正常生产,其主要特点是:(1)粒度细。
微粒含量多,微粒约占煤泥总质量的70%以上;(2)含水量高。
经压滤机脱水的煤泥含水一般仍在20~30%;(3)灰分含量高,发热量较低。
低灰煤泥灰分为20%~30%,热值为12~20MJ/kg;(4)黏性较大。
煤泥中一般含有较多的黏土类矿物,加之水分含量较高,粒度组成细,普遍黏性较大。
由于这些特性,导致了煤泥的堆放、贮存和运输都比较困难。
尤其在堆存时,其形态极不稳定,遇水即流失,风干即飞扬。
结果不但浪费了宝贵的煤炭资源,而且造成了严重的环境污染。
电厂锅炉煤泥掺烧技术应用研究摘要:通过电厂锅炉掺烧煤泥工艺路线的改进,解决了煤泥不能长时间停运,输送量手指分系统出力限制的问题。
关键词:煤泥掺烧;循环流化床锅炉;应用研究0、引言随着国家可持续发展战略的实施,煤炭等矿产资源的合理开发和综合利用已成重要课题,原来作为废弃物闲置堆放的煤泥的充分开发利用已刻不容缓。
为解决洗煤泥的出路问题,相关企业与科研院所相继开展了煤泥燃烧技术的研究和试验工作,并都取得一定的成绩。
中煤龙化化工公司作为煤化工企业有自备电厂,原设计是对洗煤泥进行沉淀自然干燥后运到露天煤场与矿进末煤一起进行掺烧,此方法一直持续到2007年初。
2008年初由选煤分厂至热电分厂铺设了一条煤泥管线,该煤泥管线是在选煤分厂预先对煤泥搅拌混合后再以液压泵为动力进行长途输送,煤泥输送到热电分厂后直接随末煤、煤矸石一同进入球磨机进行干燥、研磨合格后送人粉仓用于煤粉炉燃烧。
该工艺简单、操作方便、输送系统全封闭占地少、减少了运输及人力费用、寿命长。
1、煤泥运行存在问题及解决问题的技术途径存在的问题:煤泥不能长时间停运,输送量受制粉系统出力限制,在冬季需要加伴热防冻,而且伴热温度过高会使管材的内衬脱落造成堵管等输送管道的问题。
技术途径:为消除上述缺陷,改进煤泥燃烧状况,将煤泥通过浓浆泵输送系统,引入循环流化床锅炉进行燃烧。
2、煤泥掺烧技术应用研究内容2.1 煤泥特性中煤龙化化工公司热电分厂拥有3台130t/h煤粉炉,单台煤耗为28.65t/h;3台130t/h循环流化床锅炉,一台煤耗为29.002t/h,另两台单台煤耗为35.92t/h。
利用其中的两台循环流化床锅炉进行了应用研究,同时进行了技术改造。
其煤泥特性如下:2.2 煤泥掺烧系统工艺改造中煤龙化化工公司热电分厂于2009年7月新建一套煤泥浓浆泵输送系统,并将2008年铺设的煤泥输送管道接入浓浆泵输送系充,将需掺烧的煤泥输送至两台循环流化床锅炉(即5#、6#锅炉),进行供料燃烧。
同煤国电王坪发电公司锅炉
掺烧煤泥可行性研究
近年来,随着我国经济体制改革的深入和产业结构的调整,电力供应形势趋于缓和,正在形成相对过剩的电力买方市场。
为适应这一形式的变化,电力工业正在推行竞价上网、分时电价等一系列前所未有的体制改革,电力市场竞争日益激烈。
但是,我国中小机组大部分存在设备技术落后、效率低、能耗高、污染严重、经营效益差的特点,只有大力推行挖潜改造、提高效益,才能增强市场竞争力。
在诸多方法尝试中,锅炉掺烧煤泥是一种既符合国家能源政策,又具有良好的经济效益、环保效益和社会效益的有效途径。
一、设备系统概述
同煤国电王坪发电有限责任公司现有2×210MWCFB机组,配置2台华西锅炉厂HX725/13.34—II1型锅炉。
电厂燃煤一部分经汽车运输到场,一部分直接从附近煤矿经输煤皮带送入厂内燃料准备系统系统,是典型的坑口电站。
(1)锅炉系统
HX725/13.34—II1型锅炉是单汽包自然循环固态排渣循环流化床锅炉。
过热蒸汽流量:725t/h,蒸汽压力:13.34MPa,温度540℃,前墙给煤。
(2)主要辅机
每炉配用引风机、送风机各2台,流化风机各3台。
使用风水
联合冷渣器加链斗输送机及链斗提升机除渣。
(3)煤质状况:
设计煤质收到基低位发热量12.51MJ/kg,收到基灰分50.47%,由于当地煤矿地质结构复杂,煤质变化很大,电厂又无力调控,其设计燃煤分析数据见表:
煤质分析表
二、煤泥现状:
煤泥是煤炭选洗加工过程中排放的一种劣质燃料,市场销售非常困难。
我国每年洗煤产生的煤泥量达数百万吨,作为废弃物排放或参入精煤出售,既占用大量耕地又严重污染环境,也影响精美品质,它颗粒细,水分高,粘性大,不易运输,在堆积状态下形态极不稳定,遇水即流失,风干又飞扬,因而严重制约了能源发展的可持续性。
而
煤泥作为一种劣质燃料又有其利用价值。
同朔地区是我国主要煤炭生产基地之一,年产原煤三亿多吨,煤泥近3000 万吨。
煤泥产量稳定,价格低廉约40元/吨。
附近洗煤厂煤泥特性见下表:
三、同煤国电王坪发电公司锅炉掺烧煤泥的主要设计原则:
将场外煤泥通过汽车运输到电厂,将煤泥倒入煤泥储罐,根据其水分情况,加水搅拌成含水25%--30%的煤泥浆,由柱塞泵与管道输送系统配煤泥喷枪从炉侧布风板上方喷入炉内燃烧。
(1)、煤泥掺烧比例:
按掺烧60%煤泥进行设计,并留有增加掺烧比例的余地。
(2)、系统设置:
①怀仁地区的洗煤厂均分布在距电厂5—30km范围内。
洗煤厂的煤泥压滤后全水分控制在28% 以内,可由大容量自卸车运至电
厂锅炉附近煤泥地下储存罐。
②每台锅炉设置两个开口的,容积为500m3的煤泥地下储存罐,上部加螺旋式搅拌装置。
③每台锅炉设置两台煤泥输送柱塞泵,通过柱塞泵与管道输送系统将煤泥分配给四个煤泥喷枪分别从锅炉四角布风板上约3M处喷入炉膛燃烧。
④在柱塞泵管道输送系统上设置配煤泥喷入计量装置,并与主控DCS燃烧控制系统联网,根据锅炉运行工况调节煤泥喷入量。
⑤对所有室外煤泥输送系统进行保温,防止煤泥输送系统在冬季发生冻害。
(3)、设备选型:
主要设备选型列表
(4)效益预测:
掺烧煤泥项目投资概算746 万元,实施后可降低发电成本,解决煤泥出路。
按机组平均年发电量22 亿千瓦时,年燃用煤泥80万吨(约和
80万吨原煤)计算:
煤泥与现燃用原煤平均差价就按100元每吨算,则年节约燃料费:8000万元,短期内回投资有余,经济效益十分可观,如能进一步提高掺烧比例,将产生更大的经济效益。
四、结论:
根据以上,可得出以下结论:
(1)、我公司锅炉掺烧煤泥是可行的,原设备无需进行较大的改造即能正常运行并能达到额定参数。
(2)、掺烧煤泥可以大幅度提高机组经济性,增强企业市场竞争力,还具有良好的环保和社会效益。
(3)、掺烧煤泥符合国家能源综合利用政策,具有典型示范作用和广阔发展前景。
五、应注意的问题:
(1)、掺烧过程中,应保证煤泥与原煤均匀配比。
(2)、煤泥燃烧较原煤烟尘浓度大,粉尘细,含湿量高,烟尘特性发生变化,可能影响除尘器效率。