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干法微煤直喷燃烧系统

原料车间整线设备设计与制造服务

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干法微煤直喷燃烧系统简介

工艺流程:
  原煤经过磨煤设备研磨,研磨成细度为150-200目的微煤,微煤通过低压连续气力远程输送输系统进行输送,微煤混合助燃风,直喷到燃烧炉里进行燃烧,热气经过除尘设备后,送至喷雾干燥塔进行供热。原煤经过研磨成150-200目细度,着火点更底、燃烧更充分,通过改变传统喷雾塔热风炉的燃烧方式,达到减排和降耗的目的。

系统特点:
  核心技术系统采用
  煤粉全密闭制粉技术、低压连续气力远程输送输送,恒温均匀搅拌技术、高效除尘、智能控制系统、防静电装置、高温防爆保护装置,实现制粉供热过程的高效稳定和安全环保。
  清洁:
  全密闭,负压制粉技术,全过程不见烟尘,采用特有的低温燃烧技术(炉温900度左右),使热风炉生产的氮氧化物降低50%以上,无烟气使热风炉生产的SO2降低40%以上,通过净化设备排放指标基本达到天燃气喷雾塔的水平。
  高效:
       原煤经过研磨成150-200目细度,着火点更底、燃烧更充分,煤炭燃烧的热效率能够达到90%,燃烧率能够达到99%。
  节能:
  比传统水煤浆、链排炉可以节煤30%以上,节水100%,节省人力60%以上!
  自动化:
  全程智能控制,操作简便,精确供热,保证喷雾干燥塔塔顶温差±3℃。
  安全:
  防静电装置、高温防爆保护装置、熄火连锁保护装置。

水煤浆与微煤直烧应用分析

燃烧方式对比:

  微煤直烧:研磨成细度为150-200目的微煤,微煤混合助燃风,直接喷到燃烧炉里进行燃烧,使煤的燃烧更加充分。以空气为助燃物,没有水份带走热量。单从这一点来讲,热风炉的炉温可以比水煤浆降低至少100℃-200℃。
  水煤浆:对于微煤直烧而言,区别在于水煤浆燃烧炉与链排炉的燃烧方式,而非燃料本身,坦白地说,如果有了合理的磨煤方式,燃烧率也可以达到98%,但是,水煤浆所含的大量水份,带走了很大一部分的热量,水煤浆的煤粒子在爆炸时同时被水份子包围住,得不到更充分的燃烧。
  煤的燃烧更加充分,并且没有水份带走热量,极大降低了喷雾塔热风炉供热煤耗!氮氧化物的产生来自于燃烧过程的高温,干法微煤燃烧炉的炉膛温度可以比水煤浆燃烧炉降低至少100℃-200℃,所释放的氮氧化物要比水煤浆燃烧炉大量减少。

燃烧炉的点火阶段:
  微煤直烧:由于没有大量水份的吸热,使得炉膛启动非常迅速,从冷炉开始启动,10-15分钟就可以进入工作状态,燃烧过程中也不需要过高炉温就能保持平稳的燃烧状态,尤其是优质煤粉,900℃左右都可以完全燃尽,对煤的灰熔点要求低。
  水煤浆:由于水煤浆中含有大量水份,使炉膛升温困难,要耗时30分钟以上。即使在燃烧炉完成启动后的工作状态下,也必须保证炉膛温度在1000°C至1200°C的高温状态下工作,否则极易熄火。所以,要求水煤浆颗粒度足够细小,以增加燃料颗粒与火焰的接触面积,若炉膛一味高温就很容易造成结渣。 

喷雾干燥塔内:
  水煤浆中被热风炉加热气化了的水份在进入干燥塔后,增加了干燥塔的内部空间水份,使本来以烘干泥浆水份为目的的干燥塔空间内,除了泥浆的水份以外,又额外增加了水煤浆的水份,降低了干燥塔的干燥效率,正是这部分的效率损失与水煤浆水份造成的热量损失叠加,造成了总的热量消耗比微煤直烧多出31%的惊人结果。

数据分析:
  假设:制备“水煤浆”的粉煤热值是5500kca/kg,粉煤含水份15%,制备成水份为45%的“水煤浆”后,“水煤浆”的试验热值为 5500×(1-45%)=3025kcal/kg。燃烧时,1kg“水煤浆”中,其外加水从室温加热到饱和蒸汽,再继续升温到炉膛温度1100℃所吸收的热量,简化计算如下:(45%-15%)×(3300+1500)=1440kJ=344kcal与原始热值相比:(344÷3025)×100%=11.4% 也就是说,有大于10%的热量被“水煤浆”的水份所消耗。
  根据某陶瓷厂5000型喷雾塔的实际统计,假设采用同样的粉煤,“水煤浆”和“微煤直烧”在同样的燃烧炉上生产同样的粉料,“水煤浆”平均热值为3164kcal/kg,“微煤直烧”平均热值为5840kcal/kg。“水煤浆”制粉:109.3kg煤/t粉料,每吨粉料热量消耗为:109.3×3164=345825.2 kcal。“微煤直烧”制粉:45.2kg煤/t粉料,每吨粉料热量消耗为45.2×5840=263968 kcal。每吨粉料煤耗相差:((345825.2-263968)/263968)×100%=31%!换句话说,在现有热风炉不做改动的情况下,仅仅将以“水煤浆”燃料改为“微煤直烧”,就可节约至少31%的煤粉,这是一个令人惊讶的数字!假设一个喷雾塔平均每天生产粉料500t的话,就可以节省约7.5t煤。假设一年一个塔有300个工作日,就可以节省约2250t煤,国内有3000多个塔就节省约675万吨煤,减少二氧化碳排放2430万吨,减排二氧化硫57375吨,减排氮氧化物49950吨。按一吨煤粉600元计算,每一个喷雾塔一年就能节约135万元的燃料,国内喷雾塔一年就能节约40.5亿元的燃料,相当于每年有一个大型煤炭企业的产量随水蒸汽挥发掉。节约的燃料成本显著,同时环保方面更显著。

总结:  
  结合水煤浆供热与微煤直烧供热的能耗进行了较详细的计算比较,发现水煤浆的能耗和二氧化硫、碳排放都远远高于微煤直烧。与水煤浆相比,微煤直烧的节能环保优势明显。
  微煤直烧拥有煤耗降低,废气排放减少,零用水等优势,微煤直烧不仅大大降低企业生产成本,而且有效的解决了生产中节能环保问题。目前该项技术在国内大力推广,获得社会各界一致好评。利用“微煤直烧”技术推进燃煤清洁化利用,微煤直烧,将是燃煤锅炉改造的重点推广技术!


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