燃煤矸循环流化床锅炉产品介绍

　　煤矸石是指煤矿建井、开拓掘进、采煤和煤炭洗选过程中排出的含碳岩石，是煤矿建设、生产过程中的废弃物。我国每年的煤矸石排放量相当于当年煤炭产量的10%左右，据不完全统计目前已累计堆存30多亿吨，占地约1.2万公顷，是目前我国排放量最大的工业固体废弃物之一。煤矸石长期堆存，占用大量土地，同时污染大气和地下水源，而且我国煤矸石综合利用技术装备水平还比较落后，产品的技术含量不高，综合利用发展也不平衡。因此，为大力开展煤矸石的综合利用工作，我公司工程技术研究中心与“湖南常兴能源环保工程科技有限公司”联合研究开发了“燃煤矸石循环流化床锅炉”，以提高煤矸石的综合利用，从而增加企业的经济效益，改善煤矿生产结构，分流煤矿富余人员，同时又可以减少土地压占，改善环境质量，还蓝天白云于人们。

　　燃用矸石、石煤、矿渣、造气炉渣等劣质燃料的循环流化床锅炉简介

　　一、目前燃用矸石、矿渣、石煤、造气炉渣等劣质燃料的循环流化床锅炉存在的问题

　　一般锅炉设计及制造企业都把燃用矸石、石煤、炉渣等劣质燃料的发热值下限定在1500-1600kcal/kg以上，主要是受到低热值燃料灰份含量高，发热量低等不利因素的影响，因而锅炉在运行过程中会出现如下几个方面的问题：

　　①、持续大量的常温(30℃以下)燃料进入流化床密相区内首先需要大量吸热才能燃烧，使得床内温度难以维持，燃烧难以稳定。

　　②、烟气中较大的灰份浓度及较高的烟气流速使得受热面磨损严重，尤其是飞灰分离需在20m/s左右的烟气流速下进行，磨损更加不可想象。

　　③、较大炉渣排放量使得锅炉q6热损失较大，降低了锅炉热效率，而常规的冷渣器由于冷却水量不足又无法回收全部热量。

　　④、稀相区内由于飞灰颗粒发热量低而放热量较少，烟气温度在水冷壁的大量吸热的作用下明显下降，从而影响锅炉热效率及产汽量。

　　二、我们研发了关键技术解决以上问题

　　①、采用较大的床内面积：布风板的有效面积比常规锅炉大得多，这样可以保证床内有较大的热容量，大量冷媒的加入对床内温度影响较小。同时，由于床内面积加大，风帽小孔的风速会相应降低，为了保证床内物料流化，一般要求颗粒直径小于8mm,因此采用两级并带循环的破碎系统方式。

　　②、埋管防磨：由于燃用矸石、矿渣、石煤、造气炉渣等劣质燃料的循环流化床锅炉的床内气流速较低，我们根据煤种发热量的的大小来设计一定数量的埋管，为提高埋管使用寿命，我们采用铁铝瓷护瓦的保护方法来防止埋管磨损，改变了传统的防磨方式；并同时将稀相区的烟气流速控制在7m/s以内。

　　③、独特的受热面分布：炉膛内受热面根据煤种的发热量，挥发份及颗粒直径，特别是1mm以下细粉份额的不同来设计受热面的敷设比例，以保证燃烧稳定，并且将尾部对流受热面设计较大面积来保证负荷等方法来提高设备运行的稳定性。

　　④、分离回送特点：分离回送系统与其它设计制造单位不同，我们根据不同发热量的煤种，采用了两种不同方式的分离回送方式：级高温分离在第一级分离之后，采用的是常规大旋风筒分离器，此时由于分离器内烟气的颗粒较少，质量较小，故磨损相应较低。两级高温分离既保证了锅炉具有较高的热效率，又保证了锅炉的磨损能维持较低水平。

　　b、对于发热量800-1600kcal/kg的劣质燃料，我们采用了具有自主知识产权的《一种适用于燃用劣质燃料循环流化床锅炉》的专利技术，因第二级高温分离器分离下来的物料含碳量在2%—5%以内，循环入炉是没有必要的，如果参与循环，不仅加剧了锅炉磨损，而且对床温有不利影响，因此我们取消了第二级高温分离，为了减少尾部磨损，也可在高温省煤器后加一级多管旋风分离，将分离下来的飞灰放至炉外，同时也减少除尘器的负担。第二级分离器不布置在高温区，即使将二级分离飞灰放至炉外，飞灰温度较低，带走的q6热损较小。

　　⑤、采用自有专利技术以降低经过了给水泵后的锅炉给水，再利用常规冷渣器将400℃的炉渣加热除氧器前的补充水和凝结水。这样，其高温冷渣器的作用可相当于一部分锅炉受热面，又能使渣得到充分冷却。

　　⑥、独特系统修正方式：由于燃用矸石等劣质燃料用的烟风量与常规锅炉有所区别，在热力计算中，我们选取了适当的过量空气系数，因而在配套辅机选型上我们进行了特殊修正。例如：四川某煤碳集团洗煤发电厂的两台6000kw发电机组，配两台35t/h某厂产循环流化床锅炉，原燃用矸石掺入煤中作燃料，入炉煤发热量在1600kcal/kg以上。随着工厂的扩能，煤炭产量增加，煤矸石相应大量增加，锅炉无法处理掉全部矸石，大量的煤矸石堆放在厂外，严重影响环境。2011年，我们将其中一台锅炉改造成设计煤种为1000kcal/kg的循环流化床锅炉，当年8月投产，实际燃用煤种发热量在800kcal/kg左右，其燃烧稳定，各项参数都达到设计要求，床温能稳定在900℃以上，飞灰含碳量3%左右，炉渣含碳量在2%左右，锅炉产汽量达到40t/h（厂方将汽轮发电机组做了扩容改造）以上，排烟温度在130℃左右。

　　⑦、业绩简介：江西萍乡王坑某电厂、丰城矿务局某矸石电厂、湖北荆门某矸石电厂、十堰阳森某热电厂、四川广能公司某电厂，达州渠江水泥某自备电厂，湖南临澧华润某发电厂，黑化集团某热电厂，河南驻马店某化工热电厂等单位的20—130 t/h锅炉数台。

　　因此，根据我们的实际经验，燃用1200kcal/kg发热量的矸石，锅炉热效率在80%左右，低于此发热量，锅炉效率要低，但在800kcal/kg上的发热量的矸石，做到正常并稳定运行是没有问题的。