煤的洁净燃烧技术的应用

1/7煤的洁净燃烧技术的应用摘要煤在燃烧过程中会排放出大量的灰渣、粉尘、二氧化硫和氮的氧化物等污染物，严重的影响生态环境。越来越多的人认识到，煤在用作燃料时，其高效、低污染的燃烧是有着十分重要的意义。循环流化床燃煤锅炉技术是一项目前最实用和切实可行的高效低污染燃煤技术，是解决煤燃烧而产生的污染问题的主要方法之一，其产业前景十分广阔。关键词循环流化床；洁净燃烧；低污染；综合利用；应用前景；1问题的提出我国是世界上最大的产煤与耗煤国家。在我国煤的主要作用是用来燃烧，煤在燃烧过程中会排放出大量的灰渣、粉尘、二氧化硫和氮的氧化物等污染物，严重的影响生态环境。越来越多的人认识到，煤在用作燃料时，其高效、低污染的燃烧是有着十分重要的意义。徐州矿务集团有着丰富的煤炭资源，也是第一个走向市场的矿务集团之一，既是一个产煤大集团，又是一个正在向燃煤行业发展并使煤炭通过燃烧来完成利用或能源转化以实现多元化生产的大集团。但是煤炭在燃烧的同时会造成环境污染（包括粉尘和有害气体），如何做到煤的高效、低污染的燃烧是摆在眼前的一个很现实的问题那就是要主力发展洁净燃2/7煤技术。2循环流化床燃烧技术的应用形势循环流化床燃烧技术是具有燃料适用性好，效率高，污染物排放少等优点的洁净燃烧技术。循环流化床燃烧技术作为一项高效低污染的新型燃烧技术，是二十年多来迅速发展起来的燃煤新技术，这是对传统的层状燃烧（链条炉）和悬浮燃烧（煤粉炉）技术的一个重大革新。由于其在炉内燃烧过程中同时实现脱硫脱硝，排放直接达标，因此在世界范围内得到了迅速发展和广泛的重视。循环流化床技术目前主要可以用于洁净火力发电、热电联产、劣质燃料利用及集中供热等方面。从目前国内外正在积极开发的多种燃煤新技术看，在未来的年中，唯有循环流化床燃烧技术才是能够真正被国内广泛接受和应用、并改变我国能源工业因燃煤造成的低效率高污染状态的一种新技术，并且能切实地体现其重大的经济、社会效益和环保效益。现在徐州矿务集团新建的华美热电厂就是一个充分利用循环流化床洁净燃烧技术很好的例子，利用庞庄矿丰富的煤泥、煤矸石和劣质煤资源，有效地变废为宝，将煤和煤泥变为电和热送出去，实现了废物的资源化、最小化，取得了良好的经济效益和社会效益。到目前，国际上已有千余台不同容量的循环流化床锅炉投运，运行状况令人满意，获得了可观的收益（不论3/7在经济方面还是在环保方面）；同时在国内更是有超过1000台循环流化床锅炉在运行，虽然绝大多数的容量是在220T/H及以下，但是数量十分的可观，特别是近年了大容量循环流化床锅炉的应用更是得到了飞速的发展。3循环流化床洁净燃烧技术的特点和应用思路优点循环流化床锅炉是采用循环流化床洁净燃煤技术的环保产品，具有其它燃烧方式无法比拟的优点，它的主要优点有（1）燃料适应性广的优点，可以燃用常规原煤，也可以燃用煤矿洗选下来的煤矸石、洗中煤、煤泥等劣质煤，能够较好地满足徐州矿务集团各矿的煤泥多、煤矸石多、煤种多变等特点。（2）环保性能好，可以实现炉内高效脱硫，氮氧化物（NOX）排放低，满足国家环保要求。现在徐矿集团不仅华美热电整体运行通过了省、市环保部门的验收，并且（3）易于操作，燃烧稳定安全，燃烧效率高。并且锅炉负荷调节范围大，调节比达14，锅炉最低不投油稳定燃烧负荷可达25额定负荷。可以适应锅炉带基本负荷，也可以参与大幅度调峰，特别适合昼夜负荷变化大的地区电厂的调峰工作。（4）灰渣可以综合利用，循环流化床锅炉属于中温燃烧，灰渣活性好，直接用于建筑材料如水泥掺合料，制砖等。徐州矿务集团在华美热电厂的附近兴建了华美斯达现代建材有限公司有效地将所产的粉煤灰4/7及钢渣用来制造轻型砖，并且出现了新型砖产销两旺的好势头，取得了良好的经济效益和社会效益。缺点同时循环流化床锅炉的本身还存在着以下一些缺点（1）由于循环流化床锅炉的气固分离和床料循环系统比较复杂，如旋风分离器尺寸庞大，造价高，布风板及系统的阻力增加，锅炉自身的电耗量较大，仅锅炉的厂用电就要点厂用电率的7左右，导致运行和维修的费用增加。（2）循环流化床锅炉的燃烧效率受燃烧温度的限制，一般要略低于煤粉炉，影响了综合利用。（3）由于床内的流速相对较高，固体颗粒浓度较大，为控制氮氧化物（NOX）排放而采用分级燃烧，以及循环流化床锅炉燃烧的内在规律，炉膛内部存在还原气氛区域，受热面容易受到磨损和腐蚀。（4）采用添加石灰石在米内燃烧中脱硫，其脱硫的效率要低于湿法烟气脱硫。4华美热电厂应用的思路（1）徐州矿务集团华美热电厂的260吨的燃用高硫煤、洗中煤、矸石和煤泥浆的循环流化床锅炉在燃烧过程中添加石灰石脱硫其脱硫效率可达以上，另外由于循环流化床锅炉采用低温燃烧技术及分级配风技术，烟气中氮氧化物（NOX）浓度低，不需任何脱硝措施，不仅节约了初投资费用，运行费用低，而且无二次污染，并且锅炉5/7效率基本也与煤粉炉持平，有很大的应用市场和利润空间，现经省、市环保部门的验收，社会效益和经济效益均达到满意程度。（2）作为离城市比较近的热电厂，即使燃煤含硫量较低，但为满足环保对电厂脱硫、脱硝的严格要求，采用循环流化床锅炉对保证低排放运行及降低投资和运行费用也是经济适用的。并且由于灰渣活性好，其灰渣可直接用于城建中的建材，如铺路材料、制砖和水泥掺合料等等，因此不需要占用宝贵的土地资源来建储灰的灰场。每年的灰渣直接给广龙煤电公司的华美斯达现代建材有限公司使用节省了宝贵的土地资源。（3）对燃用煤矸石、高灰份劣质煤、洗中煤、煤泥等，采用循环流化床锅炉可解决煤粉炉燃烧不稳、易灭火、放炮等问题，其热效率甚至还要比煤粉炉高5左右。因而华美环保坑口热电厂采用循环流化床燃烧技术是非常适宜的。我国目前每年生产可用于燃烧发电的劣质燃料（矸石、中煤、煤泥）有8000多万吨，现有的煤矸石等堆放已成为一个不可忽视的污染源，徐州矿务集团同样面临着问题，因此，该技术在徐州矿务集团应用推广价值极大。从现在华美热电的运行情况来看，使用这项技术也是极具价值的，每月大约要烧掉煤矸石、煤泥浆14400吨，约折合标煤5000吨，不仅节省了宝贵的土地资源，对可持续发展有着6/7重要的意义。（5）其它难燃煤，对低灰熔点煤，循环流化床锅炉可无困难地燃用，故此，凡是煤粉炉难于处理的易结渣煤宜使用循环流化床炉型。对于高水分褐煤，循环流化床锅炉燃料只须较简单制备，低温燃烧也可避免炉内沾污结渣。某煤粉炉电厂就曾多次因煤质的问题而导致锅炉灭火，还经常受煤质的困扰不得不降负荷运行，如果采用循环流化床锅炉洁净燃烧技术这些问题就迎刃而解了。（5）另外当矿产煤不能够满足生产需要时，为保证可靠性和经济性要从矿外进煤必然要导致煤种多变性，给燃料运行人员的配煤带来不便，这也是一般的煤粉炉比较头疼的问题，采用循环流化床锅炉它的低温燃烧特性对煤种变化不甚敏感、适应性强的优点正是人们所期望的。5结语虽然循环流化床锅炉燃烧技术还有着一些缺点，但不会影响循环流化床燃烧技术正成为发展的主要方向，徐州矿务集团除了华美热电厂以外，垞城电厂4、5机组就是两台410吨的高温高压循环流化床锅炉机组，运行状况还是相当的好的，还有正在筹建并已通过了国家环评的2300MW机组的