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煤泥烘干技术在CFB锅炉的应用

文章出处:靖江润旺机械制造有限公司发表时间:2018-01-11
煤泥烘干技术在CFB锅炉的应用
泥泛指煤粉含水形成的半固体物,是煤炭生产过程中的一种产品,具有高水分、高粘性、高持水性和低热值等特性。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,很难实现工业应用,长期被电力用户拒之门外,以民用地销为主要出路,如何提高煤泥的附加值,煤泥的综合利用已成为迫切需要研究的问题。而煤泥发电可以将大量的煤泥废物利用、变废为宝,同时解决煤泥对矿区周边环境的污染问题,实现煤炭资源的综合利用。
1、概况 
集团煤矸石电厂是国内首家220t/h高温高压循环流化床锅炉,采用煤泥、煤矸石及洗中煤混烧技术以及煤泥活塞泵送、下部给料工艺,为国内其他同类型机组的运行提供了宝贵经验,填补了国内空白。年燃用煤泥30万t,湿煤泥掺烧比例已经达到60%以上。
由于国家对煤泥发电等综合利用项目出台了一系列的优惠和鼓励政策,集团煤矸石电厂准备将煤泥的入炉掺烧比例提高至70%以上,若继续通过煤泥泵送系统继续提高煤泥入炉量,将会对煤泥泵送系统连续运行带来较大负担,同时含水量24%~30%左右的湿煤泥在炉膛内受热爆裂后的大颗粒将加大锅炉受热面的磨损并增加锅炉的热量损失。为达到提高煤泥的入炉掺烧比例至70%以上这一目标,集团煤矸石电厂开始积极需求燃用煤泥的新思路。将煤泥烘干,烘干后的煤泥水分在10%~12%左右,可以通过原有皮带系统送至炉前仓燃用,即减少了锅炉内的热量损失,又能减小锅炉受热面的磨损,还可以取得良好的经济和社会效益,为集团煤矸石电厂降本节支,实现新的利润增长。
2、煤泥的三种燃用方式比较 
目前国内煤泥燃用方式,按含水率高低来划分,大致有3个等级:
(1)煤泥水煤浆燃烧,含水率高达40%左右,缺点是煤泥本身热值就不高,含水率再高,使得它的热利用价值损失很大,只适宜于对热利用率要求不高的情况下,对质量较优的煤泥的小规模使用。
(2)利用煤泥泵等设备,将煤泥挤入流化床锅炉结团燃烧,煤泥含水率可降为32%~34%左右,优点是:与煤泥水煤浆相比,水分降低近10个百分点,锅炉燃烧效率又很高,热能利用明显改善,已形成规模使用。缺点是:煤泥的含水仍在30%以上,水引起的热损失仍然是一个不小的数值,不能认为是一种理想的方式。
(3)煤泥晾干或在煤泥中混入热炉渣的方式将煤泥的含水率降至20%左右,再进行燃用。优点是:煤泥比第二种方式又降低含水率10多个百分点,具有明显的经济效益。缺点是:原煤混入含水率20%左右的煤泥后,易出现结成大团,棚煤严重的问题,曾因煤泥进入备煤系统引起事故。
3、煤泥烘干机的技术特点 
煤泥烘干技术源于化学物料烘干技术,后开发出饲料、污泥、煤泥烘干技术,具有设备配置较为简单,全为国产设备,目前推广应用较多的是滚筒式干燥机,随着煤泥干燥技术的发展以及煤泥干燥设备的研制成功,现在可以进一步把煤泥水分降低至10%~12%,为煤泥在CFB锅炉上大量的应用提供了很好的基础。
煤泥烘干机具有以下技术特点:
(1)煤泥烘干机的干燥机抗过载能力强,处理量大,燃料消耗少,干燥成本低;煤泥烘干机采用顺流干燥方式,烟气与湿物料由同一侧进入干燥机,可以利用高温烟气获得很高的蒸发强度,烘干机出口温度低,热效率高;煤泥烘干机可根据不同的物料性质改变运行参数,使物料在干燥机筒体内能够形成稳定的全断面料幕,质热交换更为充分。
(2)煤泥烘干机的干燥机实现了“零水平推力”,大大减少了挡托轮的磨损,筒体运转平稳可靠;煤泥烘干机的干燥机采用“调心式托轮装置”,使托轮和滚圈的配合永远呈线性接触,从而大大降低了磨损和动力损耗;煤泥烘干机可根据生产情况通过控制设备出力控制产品粒度和水分,干燥煤泥时产品水分可达10%~12%,粒度可控制在8mm以下。
4、新建煤泥烘干系统 
集团煤矸石电厂充分利用厂区空间和原有输煤系统,在厂区西南角煤泥烘干车间新建成一套煤泥烘干系统,主要包含有以下设备(见表1):

在主厂房的原煤泥皮带上安装单侧犁式卸料器,将煤泥卸载至新建煤泥皮带上,输送至煤泥烘干车间的煤泥堆场落地储存。煤泥堆场也可以堆放外来煤泥,实现外来煤泥的堆存。利用铲车将煤泥送入煤泥打撒喂料机,经打撒后的煤泥经皮带输送至滚筒干燥机进行干燥。干燥后的煤泥利用大倾角皮带输送至一煤泥转载点,转载至一条转载皮带,将煤泥运输至主厂房原煤泥入仓皮带。此煤泥转载皮带走廊位于煤泥来料皮带走廊的正上方,从而能共用走廊支腿。在干燥煤泥转载皮带上加1台单侧犁式卸料器,将干燥后的煤泥卸载至下层煤泥皮带。当需要燃料煤时,既可利用此煤泥皮带将干燥后的煤泥输送至煤泥堆场。燃料煤经铲车运入炉前的燃料系统,完成燃煤给料过程。干燥车间的烟气经旋风除尘器除尘后,用管道通入原电厂烟道进行处理。

5、煤泥烘干技术应用后的效果
集团煤矸石电厂自2012年4月份开始进行煤泥烘干系统试运行以来至2012年年底共计燃用煤泥352927t,与2011年320957t相比,增加煤泥用量31970t,提高煤泥的入炉掺烧比例9%。煤泥烘干技术成功应用后,不但提高了煤泥掺烧比例,降低了生产成本,而且为湿煤泥干用进行了积极的探索,为煤泥的应用提供了很好的借鉴意义。煤泥烘干技术不仅为煤泥的直接用户产生较好的经济效益,还能够解决各煤炭企业的煤泥堆存问题,增加煤泥的消耗量,实现煤泥的清洁利用,具有良好的环境效益,而且对企业发展循环经济和可持续发展具有重要意义。
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