高效低NOx煤粉工業(yè)鍋爐試驗(yàn)研究及制粉安全性分析.pdf

1、近年來(lái)霧霾天氣的頻繁發(fā)生以及地方出臺(tái)的不利于燃煤工業(yè)鍋爐的政策，使人們對(duì)燃煤工業(yè)鍋爐產(chǎn)生極大的偏見。目前，我國(guó)在用工業(yè)鍋爐約60萬(wàn)臺(tái)，年耗燃料約7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約占我國(guó)煤炭總產(chǎn)量的五分之一，并且存在著效率低、污染物排放嚴(yán)重等問題。每年工業(yè)鍋爐的污染物排放總量約為:煙塵160萬(wàn)噸，SO2718萬(wàn)噸，NOx271萬(wàn)噸。其中NOx作為重要污染物之一，無(wú)論是選擇性催化還原法(SCR)與選擇性非催化還原法(SNCR)，工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu)和負(fù)荷波動(dòng)都很難

2、滿足脫硝工藝需要。在這樣一種背景下，若能在工業(yè)鍋爐上應(yīng)用煤粉高效清潔燃燒技術(shù)，有望有效解決上述問題。
　　本課題是以上海某合作單位的一臺(tái)YLW-7000MA型號(hào)有機(jī)熱載體鏈條爐作為改造對(duì)象，在該鍋爐搭載自主研發(fā)的高效低NOx液態(tài)排渣煤粉燃燒器，并建成一套滿足企業(yè)用熱要求的煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)。其中包括煤粉制備、煤粉儲(chǔ)存、煤粉運(yùn)輸、煤粉供應(yīng)、鍋爐本體、尾部煙氣處理、粉煤灰集中處理等單元。本文針對(duì)這套系統(tǒng)，在前期研發(fā)工作的基礎(chǔ)上，主要對(duì)開

3、式煤粉制備系統(tǒng)、文丘里供料器以及高效低NOx煤粉工業(yè)鍋爐的性能進(jìn)行更進(jìn)一步的分析和研究。
　　1、開式煤粉制備系統(tǒng):首先對(duì)傳統(tǒng)的烘干系統(tǒng)和磨煤系統(tǒng)整合優(yōu)化，然后通過(guò)工藝計(jì)算得到烘干機(jī)進(jìn)出口溫度、漏風(fēng)率、原煤水分、平衡風(fēng)管風(fēng)量對(duì)系統(tǒng)的影響，通過(guò)制粉安全性分析，認(rèn)為適當(dāng)提高烘干機(jī)進(jìn)口溫度、減少漏風(fēng)率和平衡風(fēng)管風(fēng)量、強(qiáng)化烘干機(jī)的烘干效率對(duì)熱風(fēng)爐的原煤消耗量、系統(tǒng)含氧量、引風(fēng)機(jī)負(fù)載都是有益處的;原煤水分較干燥時(shí)，制粉系統(tǒng)的含氧量偏高更應(yīng)該

4、注意其參數(shù)變化;最后根據(jù)制粉系統(tǒng)存在的安全隱患，有針對(duì)性的進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)和監(jiān)控措施。
　　2、文丘里供料器:根據(jù)供粉系統(tǒng)的要求，經(jīng)理論計(jì)算得到文丘里供料器的理論參數(shù)。進(jìn)行空載實(shí)驗(yàn)和帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)測(cè)量文丘里噴嘴進(jìn)口壓力、接收室壓力和輸粉管道背壓的參數(shù)變化，得到噴嘴大小、節(jié)流比、噴嘴出口到接受室的距離和輸粉管道流速對(duì)供粉穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，同樣輸送速度，Φ60mm的輸粉管道背壓明顯減小;Φ17mm噴嘴有利于提高噴嘴流速以提高接收室的負(fù)壓

5、;節(jié)流比取0.34時(shí)有助于輸粉管道在截面的速度均勻從而減小管道阻力和提升接收室的負(fù)壓;噴嘴出口到接受室的距離取40mm時(shí)輸粉相對(duì)穩(wěn)定;輸粉管道的流速不宜小于25m/s，否則容易出現(xiàn)煤粉沉降的現(xiàn)象。
　　3、有機(jī)熱載體鏈條爐改造為煤粉爐:根據(jù)原有鏈條爐和搭載燃燒器的結(jié)構(gòu)、工藝特點(diǎn)，實(shí)施意在消除爐膛結(jié)焦結(jié)渣的燃燒器與爐膛匹配、降低排煙熱損失加設(shè)尾部換熱器、煙氣除塵加設(shè)脈沖除塵器和粉煤灰輸送裝置、保護(hù)燃燒器耐火材料壽命的強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)、保

6、證受熱面清潔加設(shè)吹灰裝置和滿足供風(fēng)和排煙動(dòng)力設(shè)備風(fēng)機(jī)的改造。
　　4、高效低NOx煤粉工業(yè)鍋爐的性能:首先對(duì)有機(jī)熱載體高效低NOx煤粉爐進(jìn)行過(guò)量空氣系數(shù)、燃盡風(fēng)率、燃燒器配風(fēng)方式、負(fù)荷熱態(tài)試驗(yàn)研究，結(jié)果表明過(guò)量空氣系數(shù)取1.1左右時(shí)NOx排放得到一定的控制又能保證燃燒效率;燃盡風(fēng)率對(duì)NOx生成量、液態(tài)排渣量以及燃燒效率影響明顯，要根據(jù)不同的負(fù)荷調(diào)節(jié)適合的燃盡風(fēng)率。最后對(duì)改造后的有機(jī)熱載體煤粉爐嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行能效和環(huán)保測(cè)試，鍋爐熱