煤泥综合利用方案
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煤泥综合利用方案
作者：冯艳玲
来源：《中国科技博览》2013年第20期
[摘要]技术改造现有煤矸石锅炉，使用洗煤副产品--煤泥作为燃料用煤
泥泵送至锅炉炉膛，燃烧发电，减少环境污染，合理利用资源
[关键词]煤泥、综合利用、锅炉燃烧
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）20-0565-01
贵州盘江精煤股份有限公司是隶属于贵州盘江控股集团，是西南地区最大的煤炭生产企业，公司煤炭储量丰富，煤质优良，市场前景广阔，公司有多家洗煤厂、煤矸石电厂，煤泥是煤炭洗选过程中产生的副产品，由于其粒度细、水分高、粘度大，加之价值低、运输不便，给其综合利用带来较大的难度，如果长期堆存，不仅占用大量土地，而且严重污染环境。
随着对环境要求的不断提高，煤炭入洗比例日益加大，煤泥处理问题越来越严峻，已严重制约了煤炭洗选加工企业的正常生产和发展。
对煤泥进行综合利用成为煤炭主产区面临的重要课题。
煤泥热值较煤矸石高，完全可以替代煤矸石作为矸石电厂燃料。
由于过去没有有效的输送方式，长期以来一直难以实现工业应用，煤泥的存放和出路一直困扰着选煤企业，对环境造成极大的污染和危害。
因此，国家鼓励对煤泥实施综合利用，就地消化，并给予较大的政策扶持。
对于热电厂来讲借助国家这一政策，最大限度的利用煤泥代替煤矸石发电，既能获得煤泥与煤矸石带来的差价利益，又有可能争取国家的政策支持，从而实现企业利润的最大化。
本方案是专为煤泥的资源化利用发电而进行的。
它的实施，将更加凸显综合利用电厂的综合利用性质，使其具有更强的抗风险能力。
同时，也解决了选煤厂的煤泥出路问题，顺应国家节能减排、发展循环经济的要求，有利于当地环境的改善和经济的可持续发展。
煤泥发热量较煤矸石高，灰分低，锅炉燃烧煤泥时，入炉煤泥的总灰份比只烧中煤加矸石时大为减少，使循环流化床锅炉最为突出的磨损问题随之减轻，提高了锅炉的运行可靠性和使用寿命。
煤泥综合利用发电采用煤泥管道输送系统后，全密封，避免了原来运输和堆放过程中遇水流失、风干飞扬的问题，可有效改善厂区环境。
煤泥发热量高于电厂现使用的劣质煤及煤矸石，灰分低，燃烧产物的总灰量比单烧煤矸石大为减少，全厂灰渣排放总量将显著减少。
技术分析
煤泥是煤碳洗选加工过程排放出的细煤粒、杂质和水的混合物，其固态发热量
5130kcal/kg；其颗粒很细，小于0.5mm；水分高达30%；粘性大；不易转运；并且煤泥遇水即流失，风干即飞扬。
堆放的煤泥严重污染水系、农田及当地的环境。
如何充分利用煤泥资源、解决环境污染问题是全国各选煤厂、生产矿井共同关心的问题。
煤泥利用常见以下问题：
煤泥粘性大、水份高，装卸和运输困难，且易造成二次污染。
无法均匀、合理进入锅炉炉膛。
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？水分高、颗粒细，难以组织合理的燃烧。
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O灰份大，颗料细，分离器难以捕集更细粒度的飞灰。
洗煤副产品煤泥用于煤矸石发电厂燃料要求：
足够的炉膛高度。
煤泥团在下落过程中要有足够的时间得到预热，外层干结，内部的水分汽化煤泥团爆裂，落到床面时进一步碎裂后燃烧。
要顺利完成这一过程则要足够的炉膛高度。
足够的炉膛容量，足够的一次燃烧时间
因煤泥颗粒很细，不能由分离器捕捉，颗粒增加，需要足够的炉膛容量，使这些颗粒有足够的一次燃烧时间充分燃烧，否则不仅燃烧效率不高，还会因未充分燃烧颗粒进入分离器造成分离器及返料器内结焦。
高效率的高温分离器。
能捕捉更细颗粒，增加燃烧效率。
目前运行的锅炉要大量燃烧煤泥该炉型有两个弱点；
炉膛高度不够。
煤泥团在下落过程中要实现预热，外层干结，内部的水分汽化后可将煤泥团爆裂，落到床面时进一步碎裂后燃烧。
高度不够则无法实现炉顶给煤泥，而底部给煤泥份额有限，难超20%。
无高温分离器，燃烧效率不高。
该炉型一般要求小于1mm的煤粉小于30%，煤泥量增加后小于1mm的煤粉若大于30%，会给锅炉运行及热效率带来不利影响。
技术方案
针对洗煤厂现状，将汽包提高，尾部后移，增加第二第三回程（水冷U型高温分离器），将原锅炉中温旋风分离器改为高温旋风分离器，满足煤泥燃烧要求的高炉膛、高燃烧时间、高分离效率。
系统设计
根据煤泥及矸石特性和经验，煤泥利用系统由给煤系统（矸石或干燥煤泥或煤混合输送系统）、泥煤输送系统、锅炉燃烧系统、烟风系统，灰渣系统组成。
泥煤输送装置，矸石混合输送装置→锅炉→除尘器→烟囱。
主要技术参数：
额定蒸发量 75t/h
过热蒸汽压力 4.82MPa
煤矸石，或泥煤矸石混合燃烧
给煤系统。
它包括以煤矸石燃料系统和煤泥系统。
（1）煤矸石燃料系统。
煤矸石燃料由胶带输送机送入炉前原煤仓，原煤仓下方设置3台输送机，输送煤矸石燃料进入锅炉。
（2）煤泥系统。
新建一套煤泥制备输送系统，输送泥煤到锅炉顶部进入锅炉。
煤泥输送系统见附件4。
锅炉燃烧系统。
根据煤泥的特点，将煤泥给入点设在炉膛顶部，这样煤泥团在下落过程中得到预热，外层干结，内部的水分汽化后可将煤泥团爆裂，落到床面时进一步碎裂后燃烧。
煤泥矸石混合料由炉前给煤机给入炉膛在炉膛内沸腾燃烧。
矸石与煤泥进入炉膛在炉膛内混合燃烧。
在第二第三回程充分燃烧。
经过两级高温分离器分离后颗粒返回炉膛燃烧。
烟气经过两级高温分离器后进入高过，低过，省煤器，空预器后进人除尘器，脱硫塔，经引风机进烟囱排出。
烟风系统
锅炉燃烧所需空气分为一次风和二次风。
一次风送出加压冷风，经空气预热器加热后由炉膛底部的布风装置进入炉膛。
二次风从风道引出作为回料装置的流化风，锅炉给煤机的拨煤风。
锅炉燃烧产生的烟气经过两级高温分离器后进人高过，低过，省煤器，空预器后进人除尘器，脱硫塔，经引风机进烟囱排出。
锅炉燃烧产生的烟气经除尘后由引风机吸出排入烟囱。
根据环保要求，锅炉选配xx除尘器。
为将公司电厂沸腾床锅炉改造成适应燃烧煤泥锅炉，2005年经集团公司批准对锅炉进行技术改造，总投资2700万元，通过改造锅炉燃烧室、布风系统、给煤系统、埋管、水冷壁，加装煤泥泵、煤泥池，湿煤泥通过锅炉中部给料，实现了公司电厂沸腾床锅炉掺烧湿煤泥的目的，2009年投资1300万元，对公司煤矸石电厂1#～5#锅炉进一步改造新增煤泥给料系统，提高了锅炉燃烧效率，锅炉热效率明显提高（由改造前75%提高至88%），改善了锅炉负压运行效果，增加了湿煤泥掺烧量（由原来40%提高至85%），由在全国煤炭市场紧张的情况下，燃烧湿煤泥发电大大降低了发电成本，既解决了湿煤泥对环境的污染和治理问题，也为小火电厂的生存发展找到了一条出路，年综合利用煤泥近40万吨。
实现了通过原煤生产→ 洗选加工→废弃资源发电→供给原煤生产电力的循环利用方式，再将电力生产过程中产生炉渣、粉煤灰生产建材产品，达到最终解决煤泥对环境污染及资源浪费现象，逐步形成和完善了矿山产业循环经济圈，提高了煤炭企业可持续发展的能力。
