第三讲配煤
第三节
动力配煤技术
3、层状燃烧 特点1:这种燃烧方式只能燃用固体燃料 如:煤、煤矸石等;使用层状燃烧的有手 烧炉、链条炉、往复炉等。 特点2:动力配煤主要是针对这种燃烧方 式的锅炉。
第三节
动力配煤技术
4、层燃方式的工业锅炉对煤质的要求: (1)水分 煤的水分对层燃锅炉有利有弊,适当的水分可将 煤粉粘结在一起,防止煤粉飞扬或下漏,减少煤 在使用过程中的损失;同时在燃烧过程中水分蒸 发后,可使煤层疏松,空隙增加,使通风均匀, 有利于煤的燃烧; 但水分过多时,煤的发热量会降低,吸收热量后, 使炉温降低,锅炉燃烧效率降低。 煤的外在水分应根据煤粉含量而定,当煤粉过多 时,外加水量就应多一些。
2.动力配煤的优化设计 动力配煤的优化设计的原则是在一定约 束条件下追求目标函数的极值,具体分为四 个步骤:即确定约束条件,确定目标函数, 建立数学模型和解出最优配方。
动力配煤的优化设计步骤
1、确立约束条件 1)如适应某一炉型的第I个技术指标上限为Ai, 下限为Bi,则用n种单煤配制的第i个技术指 标就必须在Ai~Bi之间,即:
第三节
动力配煤技术
4、层燃方式的工业锅炉对煤质的要求: (6)粒度 层燃锅炉燃烧不分级的原煤不利。由于其 大小颗粒紧密结合,不易通风,不易着火, 辐射热也达不到深处,通风阻力增大,影 响锅炉稳定燃烧和运行; 入炉煤的最大粒度不应超过30mm,<6mm 的粉煤不应超过30%,<0.2mm的煤粉不应 超过2.5%。
第三节
动力配煤技术
4、层燃方式的工业锅炉对煤质的要求: (5)发热量 相反如果锅炉是按照低热值煤设计的,而 使用的是高热值煤,这样锅炉的冷水系统 不能把热迅速带走,就会使炉膛温度过高, 甚至造成结焦、结渣或烧坏锅炉,影响锅 炉正常运行; 一般工业锅炉使用煤炭的发热量以 14.63~23.00MJ/kg(3500~5500kcal/kg) 较为合适。
第三节
动力配煤技术
图3-4
动力配煤流程图
第三节
动力配煤技术
三、工业锅炉对煤质的要求 现代工业锅炉燃烧方式各异,设计制造差 异甚大,不同的燃烧方式对煤质也有不同的 技术要求。锅炉燃烧方式主要分为室式悬浮 燃烧、沸腾燃烧和层状燃烧三大类。 1、室式悬浮燃烧 室式悬浮燃烧是指燃料在无炉排的火室内 悬浮燃烧方式,这种燃烧方式只能燃用煤粉 或液体和气体燃料,燃烧时,燃料以空气为 载体,从喷嘴喷入火室内燃烧,如煤粉炉、 油炉、气炉等都属于这种方式。
第三节
动力配煤技术
八、中国配煤技术与装备存在的问题: ④ 配煤工艺及混配设备落后,没有专用的 混配设备;质量监测技术落后,多数配 煤场没有在线检测,难以实现自动控制。 ⑤ 政策力度不够,必须有国家政策的引导 和支持,配合燃煤使用方式的变革,动 力配煤才有足够的市场。
第三节
动力配煤技术
2、动力配煤的作用和意义 ① 在满足燃煤设备对煤质要求的前提下,采用 动力配煤技术可最大限度利用低值煤,或充 分利用当地煤炭资源; ② 保证燃煤特性与用煤设备设计参数相匹配, 提高设备热效率,节约煤炭; ③ 通过“均质化”来保证燃煤质量的稳定,保 证用煤设备正常、高效运行; ④ 按不同地区对大气环境、水质要求,将不同 品质煤相互配合,最大限度满足环保要求。
动力配煤技术
八、中国配煤技术与装备存在的问题: ① 中国配煤总体技术水平较低,很多配煤 场尚处于经验配煤阶段,没有系统的配 煤理论作指导;生产规模小,产品品种 单一,难以取得规模效益。 ② 除电厂外,目前采用配煤的市场还没有 形成,国内配煤生产量仅为生产能力的 60%左右。 ③ 没有建立统一的配煤质量标准。
第三节
动力配煤技术
五、动力煤分级配煤技术: 在实际生产中,根据配煤场地和配煤量的 大小、机械化程度的高低、投资的多少等 情况,配煤生产工艺流程有所不同,可以 是一条生产线粉煤和粒煤交替配煤,也可 以是两条生产线,粉煤和粒煤并行作业。 粒煤的粒度下限可以是2mm、3mm、 4mm、5mm或6mm等,但分级粒度最小 不能小于2mm。因为<2mm的粉煤对层状 燃烧影响很大。
第六节
动力配煤与型煤技术
4、层燃方式的工业锅炉对煤质的要求: (2)灰分 由于灰分在煤燃烧时因分解吸热使煤难于 着火和使炉温降低,灰分在燃烧过程中还 能形成灰壳,使煤难以燃尽,因此燃烧高 灰煤时,锅炉的热效率普遍降低。 当灰分过低时,在燃烧过程中又可能因剩 下的灰渣难以覆盖炉排,以至烧坏炉排而 影响锅炉的正常运行。
第三节
动力配煤技术
六、动力配煤的依据(以挥发份和发热量为 指标)
• 鉴于不同种类的锅炉对煤质有不同的要求, 我国在对工业锅炉设计制造中已作了充分考虑, 为使锅炉设计制造规范化、系列化和标准化,机 械部于1986年提出了我国工业锅炉设计制造用代 表性煤种和我国工业锅炉用煤的分类(表3-1)。
表3-1 工业锅炉用煤种分类
2.动力配煤生产线的工艺流程
• 动力配煤的生产线工艺流程,各配煤单位可根据本地区的具 体情况,灵活地选择采用。但在进行动力配煤中应注意以下 事项: (1)要尽可能地准确控制配比,一般应按重量配料并混合均 匀; (2)生产线的选址和布置要便于煤场储存运输和配煤作业, 并有利于节约场地和保管; (3)生产设备要紧凑、互相配套、操作方便、安全可靠、动 力消耗小、调整控制灵活、节省投资、便于维修; (4)要配备必要的质量检测设备和生产设备的维修设备,以 保证配煤质量和生产线的正常运转。
第三节
动力配煤技术
4、层燃方式的工业锅炉对煤质的要求: (3)挥发分 挥发分是评价动力用煤的重要指标。在设计 锅炉时必须根据煤的挥发分高低,对炉拱形 状、炉排长短、炉膛容积等采取相应的对策; 燃用高挥发分的煤时,往往会起火过早而后 部断火,有时还会冒黑烟; 燃用低挥发分的煤时,又会推迟着火,燃烧 不透;
第三讲
配 煤
第一节、配煤的含义及意义
• 一、含义 所谓“配煤”,就是根据用户对煤质的 要求,将若干单种煤按照一定的比例掺混 后得到的配合煤。
二、配煤意义:
由于各单一原料煤的成分和性能指标 (黏结性、结焦性、发热量、挥发分、硫 分、灰分等〉在配合过程中存在着线性可 加成性,通过优化配比.使各原料煤的各成 分和性质间实现取长补短,互为补充,充 分发挥各种原料煤的优点和长处,综合性 能优于其中任何一种原料煤。
图3-8 动力煤分级配煤工艺流程
第三节
动力配煤技术
五、动力煤分级配煤技术: 粉煤燃料供给粉煤锅炉或循环流化床锅炉, 粒煤燃料供给层燃锅炉或层燃窑炉; 分级所获得的粉煤可以减少粉煤锅炉或循 环流化床锅炉的燃料制备费用; 更重要的是层燃炉燃用粒煤可大大改善燃 烧状况,由于脱除了对层状燃烧十分有害 的粉煤,与燃烧原煤相比,可节煤10%以 上,烟尘排放量降低60%以上。
第二节、配煤分类
• 按照用途分类:
动力配煤 炼焦配煤
第三节
动力配煤技术
一、动力配煤 我国煤炭大约有1/3用于工业锅炉与 民用,如何降低这一量大面广的燃煤 污染问题,我国洁净煤技术必须面对 的问题。 配煤技术和型煤技术就是两种典型 的适用于中小型煤炭用户的洁净煤技 术。
第三节
动力配煤技术
二、动力配煤技术和意义 1、概念:从炼焦配煤的概念得到启发,对 动力用煤也可用几种不同性质的煤进行混 合而得到一定特性的燃料煤,这种根据工 业锅炉对煤质的特定要求,将几种不同性 质的单煤种,按一定比例进行配合而得到 一种对锅炉燃烧最有利的燃料煤,就称为 动力配煤。
第三节
动力配煤技术
五、动力煤分级配煤技术: 特点:动力煤分级配煤技术是将分级与配 煤相结合,首先将原料煤按粒度分级,分 成粉煤和粒煤,然后根据配煤理论,将各 粉煤按比例混合配制成粉煤配煤燃料,将 各粒煤配制成粒煤配煤燃料,不仅能配制 出热值、挥发分、硫分、灰分、灰熔融温 度等煤质指标稳定的符合锅炉燃烧要求的 燃料,而且生产出了适合于不同类型锅炉 燃烧的粉煤和粒煤燃料。
第三节
动力配煤技术
• 七、动力配煤的优化配制和标准化 1、动力配煤的原则
4)要注意延长锅炉寿命和保护环境,配煤中的硫分要控 制合适的界限; 5)要充分考虑尽量缩短煤炭运输距离,就近找煤,以缓 解运输紧张局面; 6)配煤品种要尽可能地少些,以简化配煤工艺,降低配 煤成本。
第三节
动力配煤技术
• 七、动力配煤的优化配制和标准化
Ai ≤
T
j 1
n
ij
X j ≤Bi
2)配煤计划期间,资源短缺的单煤配比不能大于它 占配煤计划量之比
Xj≤Hj/S 3)∑Xi=100%
2、确定目标函数: 1)追求成本最低
minZ C j X j
j 1
n
2)追求低质煤配比最大
MaxZ=Xj
3)追求优质煤配比最小
MinZ=Xj
第三节
第三节
动力配煤技术
4、层燃方式的工业锅炉对煤质的要求: (3)挥发分 工业锅炉一般要求煤的挥发分要高一些,在 20~30%时较好。 (4)硫分 动力配煤中要求煤的硫分越低越好,一般应 控制在2%以下,个别高硫煤地区不应超过 3%。
第三节
动力配煤技术
4、层燃方式的工业锅炉对煤质的要求: (5)发热量 工业锅炉的设计必须要适应发热量的要求, 才能充分发挥锅炉的燃烧效率和保证锅炉 的正常运行; 如果锅炉是按照高热值煤设计的,而实际 燃烧的是低热值煤,就会因炉温低而燃烧 困难,锅炉燃烧效率就低;
第三节
动力配煤技术
四、动力配煤加工工艺流程
1.建设动力配煤生产线应具备的条件 1)必须有可靠的可供加工配制的优质和低质煤或不同质量 的煤炭资源,并有相应的供煤数量,以满足市场的需要; 2)有进煤的铁路专用线或水运、公路的进煤条件,交通方 便; 3)有满足配煤生产能力所必须的场地及水源、电源; 4)气候等自然条件要保证年工作日达到200天以上,以保证 全年供煤; 5)用户的年需要量及动力配煤的年生产能力应在5万吨以上, 并且需求比较稳定均衡。