多功能液态煤炭燃烧促进剂,火力发电厂工业锅炉应用试验报告【Word版】14页

1、多功能液态煤炭燃烧促进剂火力发电厂工业锅炉应用试验报告【最新资料，word文档，可编辑修改】一引言3二、电厂锅炉及制煤系统现状42、电厂锅炉及制煤系统现状42.2锅炉特性4三、试验原料及设备5四、试验现场及条件5五试验结果与分析65.1锅炉热效率分析65.1.1助燃剂对炉膛出口温度的影响65.1.2助燃剂对煤粉给料器的影响85.1.3助燃剂对炉膛出口烟气中含氧量的影响95.2节煤分析95.3烟气分析105.4 飞灰成分分析11六结论12附录1试验原始参数2试验协议一、引言我国是一个产煤大国，同时也是一个用煤大国，建国以来，煤在我国一次 能源消费构成中占75%左右，预计到2050年这一比例仍将高

2、达50%以上。在一个较长的时期内，煤炭仍将是我国能源中最主耍的角色。建设资源节约 型，环境友好型社会是我国现阶段的一项长期的任务，因此合理利用煤炭资 源，提高煤炭的燃烧效率，不仅具有较高的经济效益，同时也具有重大的社 会意义。研究对高效燃烧、低负荷稳燃、低污染、防止结渣与高温腐蚀这五 个方面的问题都有益的燃烧方式具有十分重要的意义。因此如何提高资源利 用率、减轻环境污染，除尽力改造燃烧装置及工艺参数外，还需更有效的助 燃剂。按目前煤炭产量计算，如果能使煤炭热效率提高8%、节煤8%左右， 我国则每年少消耗2亿吨煤，可减排10%,其工业产值可达千亿元以上。本课题组开发的煤炭燃烧促进剂在东南大学86

3、3中间煤粉试验台（见试验 研究报告）上测试结果为：适宜的煤炭燃烧促进剂可以显著提高煤的燃烧效率 25.8%84.9%,初步计算可节煤7.5%17%；适宜的助燃剂可以降低so2与 nox的排放，分别达到29.5%和32.2%；适宜的煤炭燃烧促进剂可使煤的着火 点下降4°c；适宜的煤炭燃烧促进剂对煤的灰熔点影响不大，即对结焦无影响; 助燃剂主要成份为有机材料，不含s、n、cl、f等元素，其沸点约220°c；常 温下表面张力均在37.239.2mn/m2z间，在常温下，转速5（kpm时，粘度在 48.6-63mpas之间，煤炭燃烧促进剂燃尽率人于99.5%。为了考察木产品在电厂煤

4、粉炉中的使用效果，于2009年5月13 h至5月 16日在华能临沂发电厂3号煤粉炉上进行了应用试验，目的是考查该产品在电 厂正常运行条件下，节煤减排效果。二. 电厂锅炉及制煤系统现状2.1、电厂锅炉及制煤系统现状1）14万千瓦机组5台，年耗煤150万吨，每一机组配2台磨煤机（正常1台 工作，一台备用），蒸汽提供量435吨/小时，蒸汽临界压力13.7mpa。锅炉 效率92.4%o2）单机锅炉耗煤量：60吨/小时，每天耗煤量在1400吨左右。3）飞灰中残炭含量5-8%,渣中残碳含量3-6%,灰渣比4： 1。4）磨煤机正常台时产量50吨/小时，内部温度7080°c,进风口温度180 200

5、°c,出风温度小于70°c,煤粉控制指标200冃筛余小于14%,每个储煤仓 容量180吨，皮带输送能力4060吨/小时。2.2锅炉特性华能临沂发电厂3号煤粉炉是上海锅炉厂制造的超高压自然循环锅炉，型 号sg-435/13.7-m765o该炉为自然循环汽包炉，口形布置，单炉膛，平衡通风, 三层四角切圆燃烧，中间储仓式热风送粉，液态排渣。炉膛四周为膜式水冷壁, 炉膛内布置两级屏式过热器，水平烟道顶部布置两级盘管式过热器。再热器、 省煤器布置在尾部烟道内，空预器采用回转式空预器。取样口位置示意图见图lo图1取样口位置示意图三、试验原料及设备1. 原料：多功能液态煤炭燃烧促进剂，备

6、料1吨。2 设备：高速剪切分散乳化机1台；计量泵（0800ml/min,扬程20m）2台。四、试验现场及条件1.试验用煤2600t,由电厂供煤部提供，煤质参数见表1。表1煤质参数全水分空干基水分空干基灰分t燥 基灰分空干基挥发份干燥无灰基挥发份固定碳全硫干基高位发热a收到基低位发热量备注8.71.5425.2325.6219.1826.1954.051.6124.99221.9742. 将煤炭燃烧促进剂分别由计量泵喷入a、b喂煤皮带机，通过煤磨制粉系统, 将原煤制成合格煤粉，由一次风携带送入炉内燃烧。加入量为0.05%。3. 煤磨和锅炉运行均按原习惯操作正常运行，由于试验期间锅炉参数受发电 负

7、荷控制，而发电负荷乂受上级供电指令调度，且波动频繁，因此液态煤炭燃 烧促进剂试验的效果只能在相同负荷段下进行比较，可比时间段为：未加助燃剂：5月14日12:005月14日19:00 （发电负荷为105mw）加助燃剂：5月15日10:005月15 ei 17:00 （发电负荷为105mw）由于5月15日凌晨开始下大雨，煤的水分增加，煤粉给料机转速即使相同,而实际给煤量却是减少的，因此可能对加助燃剂助燃效果分析产生影响。五试验结果与分析试验所有参数数据见附录1,数据由电厂运行部热工科提供，均为计算机 中的实时数据。5.1、锅炉热效率分析5.1.1助燃剂对炉膛出口温度的影响800 -780 -*76

8、0 -740 -*720 -x700 -6804660 -0100200300400试验时间（分）图2助燃剂对屏过出口 a侧温度的影响800 -o o o o8 6 4 27 7 7 76 ) sh 壬回®未加助燃剂添加助燃剂820 -1700 1111111110100200300400试验时间（分）图3助燃剂对屏过出i i b侧温度的影响从图2、图3可以看出，添加助燃剂后，屏过出da、b两侧温度都升高, 尤其b侧平均温度提高约8°co在过热蒸汽量和发电量不变的情况下，可以推 断出炉膛温度也应相应提高。炉膛温度升高可以解释为：煤炭燃烧促进剂含有 的催化剂能使煤着火后产生微

9、爆，从而使炉内煤粉颗粒膨松，并搅动煤粉颗粒 周围的气体，使氧气与煤粒接触面增大，大大改善了燃烧状况，使燃烧更充分。提高炉膛温度，有利于煤炭燃烧充分，减少底渣和飞灰中的残炭量（见“助 燃剂对飞灰含碳量的影响"一节），增加高温烟气对炉壁的对流传热和辐射传热, 锅炉截面热负荷和容积热负荷增加。本中试试验过程中，维持发电量不变，锅 炉产生的蒸气量也不变，那么炉膛温度的升高，势必会说明横向冲刷尾部受热 面烟气量的减少，从而也就能够推断入炉煤量减少（见“助燃剂对煤粉给料器的 影响一节）。5.2助燃剂对煤粉给料器的影响图4助燃剂对煤粉给料机转速的影响未加助燃剂 添加助燃剂ue'j)敢玻凉呉

10、<迤e聂从图4可见，添加助燃剂后，在锅炉负荷和发电量不变的情况下，煤粉给 料机总转速变慢，可以推断岀锅炉燃烧效率增加，发电煤耗减少。另一方面会 带來送风机和引风机电流减少，厂用电量减少。竞价上网，发电标煤耗是反映 成本和效率的最直观的经济指标。可见通过向入炉煤中添加助燃剂，能实现节 煤的目的。5.1.3助燃剂对炉膛出口烟气中含氧量的影响图5助燃剂对炉膛出口烟气中含氧量的影响从图5可知，向入炉煤中添加助燃剂后，炉膛出口烟气中含氧量降低。在 同样锅炉负荷下，出口烟气含氧量、给煤量减少，说明燃烧空气量减少，相应 烟气量减少，有助于减少锅炉排烟热损失。同时烟气屮nox含量与燃烧空气量 有关，燃烧

11、空气量的减少有助于减少烟气中nox总量。试验数据显示，a、b 两进口总含氧量下降了约0.7个百分点，下降约10%o5.2节煤分析助燃剂对飞灰和底渣中残碳的影响见表3。表3燃烧实验残碳量数据与札i对百分比内容编号取样时间残碳/%平均残 碳/%和对百分 比/%折算未燃残 碳/%折算平均未 燃残碳/%空白飞a1-15 月 14 h 14： 008.919.271007.137.42a1-25 h 14 h 14： 009.077.26灰a2-15 h 14 r 17： 009.487.58a2-25 月 14 日 17： 009.607.68掺助燃 剂 飞灰b1-15 月 15 口 12： 005.

12、286.3568.504.225.08b1-25 月 15 口 12： 005.324.26b2-15 月 15 h 15： 007.345.87b2-25 刀 15 日 15： 007.445.95空白底渣c1-15 月 14 日 14： 001.823.351000.360.67c1-25 月 14 口 14： 002.010.40c2-15 月 14 h 17： 004.930.99c2-25 月 14 h 17： 004.630.93掺助燃 剂 底渣d1-15 月 15 日 12： 001.221.6448.960.240.33d1-25 月 15 日 12： 001.530.31d2

13、-15 月 15 日 15： 001.890.38d2-25 月 15 h 15： 001.920.38注：折算平均未燃残碳按灰渣比4： 1。从表3可以看岀添加助燃剂后飞灰和底渣的含碳量都有所降低，其中飞灰降低31.5%,底渣残碳量降低51.04%。机械不完全燃烧损失减少，其中原因可以解释为：助燃剂能使燃煤的着火温度降低，使固碳的着火点提前实现，也就 是固碳提前进入燃烧阶段。助燃剂中所含的一些氧化剂受热分解，生成原子氧 （初生态氧），促使煤粒燃烧的链式反应延续，提高了燃烧速率和传热效率，有 利于挥发分和煤粉中碳的燃尽。试验数据表明，残碳最高下降了 4.04个百分点，降低47.2%,平均数据表明

14、残碳降低了 2.68个百分点，降低33.1%。5.3烟气分析烟气成分检测由电厂运行部脱硫工段采用烟气综合测定仪kar940采集并 捉供数据，结果见表4。表4烟气成分检测报告未加助燃剂8.553500 （折合后为3300）430加助燃剂8.52920 （折合后）420由表4中数据可见，加煤炭燃烧促进剂后，工业锅炉排除烟气中so?下降了17%左右，折合后下降了 12%左右，。2与nox变化不大，表明助燃剂有明显的固硫作用。5.4匕灰成分分析采用x荧光分析仪分析飞灰成分，结果见下图6、图7。813modern instrumental analysis center nanjin universit

15、y of technologyc:uq5userarljobjob.813 sample ident huangshiweihui-1measure prog. : not availablecompoundm/m%stderr11elm/mistderrs1o246.130.25i1si21.570.120.12a12o329.620.231al15.67fe2o36.850.131fe4.790.09cao4.350<101ca3.110.07k2o1.670.061k1.390.05tio20.8860.0441ti0.5310.026so30.8080.0401sx0.3230.

16、016mgo0.5730.0291mg0.3460.017na2o0.3430.0171na0.2550.013p2o50.2010.0101px0.08790.0044bao0.07610.00381ba0.06820.0034mno0.05450.00271mn0.04220.0021zro20.0453000231zr0.03350.0017v2o50.02040.00101v0.01140.0006cr2o30.01720.00091cr0.01180.0006cuo0.00590.00051cu0.00470.0004zno0.00490.00041zn0.00390.0003nio

17、0.00490.00051ni0.00390.0004mo030.00440.00041mo0.00290.0003sno20.00230.00061sn0.00180.0004pbo0.00210.00051pb0.00190.0005hgo0.00140.000410.00130.0004co3040.00120.00061co0.000940.00047rest- 0knownconc- 8.33 loid/s» 0图6未加助燃剂飞灰成分814modern instrumental analysis centernanjin university of technologyhu

18、i-2c:uq5userarljobjob.814 sample ident huangshiweimeasure prog. : not availablemno0.0558zro20.0485bao0.0360v2o50.0218cr2o30.01598 4 92 2 2 o o o o o omnzrbavcr0.04320.03590.03220.01220.01090.00220.00180.00260.00060,0005眾moozno叹0.00540.00041 cu0.00430.00030.00480.00051 ni0.00380.00040.00400.00041 mo0

19、.00270.00020.00390.00041 zn0.00310.00030.00270.00051 pb0.00250.0005cl0.00260.0006 |1 clsn020.00170.0005 11 snco3o40.00120.0005 11 corest= 00-0026 0.00060.00130.00040.00094 0.00042knownconc- 6.91 loid/s- 0compound tn/m%stderr1 elm/mtstderrsi0246.640.25i1si21.600.120.12al 20330.640.231al16.21fe2o35.970.121fe4.180.08cao4.740.111ca3.390.08k201.480.061k1.230.05s031.240.061sx0.4950.022tio20.9430.047ti0.5660.028mgo0.5980-030mg0.3600.018na200.4580.0231na0.3400.017p2o50.1850.0091px0.08090.0