燃煤助燃剂的作用机理及节煤效果

作者:365竞猜 发布时间:2021-01-21 14:08

  燃煤助燃剂的作用机理及节煤效果_数学_自然科学_专业资料。燃煤助燃剂的作用机理及节煤效果 冷传英 【摘 要】摘要:分析了高效燃煤助燃剂的反应机理及技术性能、现场试验效果 及应用情况。该助燃剂能够起到助燃、降低飞灰含碳量和排烟温度、节煤、减 轻炉内结焦和环保等

  燃煤助燃剂的作用机理及节煤效果 冷传英 【摘 要】摘要:分析了高效燃煤助燃剂的反应机理及技术性能、现场试验效果 及应用情况。该助燃剂能够起到助燃、降低飞灰含碳量和排烟温度、节煤、减 轻炉内结焦和环保等作用,对锅炉的安全、经济运行具有明显的作用。 【期刊名称】炼油与化工 【年(卷),期】2014(000)001 【总页数】3 【关键词】锅炉;助燃剂;排烟温度;节煤 随着能源的日趋紧张,节约能源已经成为人们研究的重要课题。在我国燃煤企 业中,火力发电是耗能大户,占煤炭消耗的 70%。大庆石化公司热电厂耗原煤 1 500 kt/a。由于近几年煤的价格大幅度上浮,每 t 原煤由 20 世纪 90 年代的 150 元左右上浮至 2014 年的 950 元左右,并且有继续上浮的趋势。因此改善 锅炉的燃烧工况、提高燃烧效率、节约能源势在必行。采用高效助燃剂是提高 燃烧效率、改善燃烧工况、提高环保要求的重要途径。 1 助燃剂的反应机理及技术性能 1.1 反应机理 燃煤助燃剂是从化学的途径解决“煤的高效低污染燃烧”的方法。它在不更改 锅炉燃烧设备的前题下,依据煤炭燃烧的反应机理,在烧煤中加入少量的助燃 剂,通过催化、氧化、金属离子间的交换等作用,从而降低炭氧化反应的活化 能,降低煤炭的着火温度,提高煤的氧化速度,缩短煤碳的燃尽时间,另外还 能与受热面上的烟垢产生化学反应,使烟垢中的碳和碳化合物变成氧化碳和二 氧化碳挥发出去,降低了烟气中碳和碳化物的含量,达到硝烟、除尘、助燃、 脱硫的目的。从而提高锅炉的效率、降低了锅炉的煤耗和环境污染。 1.2 技术性能 高效燃煤助燃剂主要有助燃剂、催化剂、增效剂、疏焦剂、消烟固硫剂和净化 剂的化工原料配置而成。燃煤用“高效燃煤助燃剂”是以煤炭燃烧的化学反应 为起点,通过给煤添加催化剂、分散剂、增燃剂等手段,使其充分燃烧,增加 煤的汽化速度,延长煤的燃烧时间,经过对不同的锅炉、不同的煤种进行反复 现场实地燃烧应用。结果表明,掺入助燃剂在节煤、提高锅炉热效率、减少炉 渣含量、减少和降低烟尘排放量及林格曼黑度级、降低锅炉受热面积沉的灰垢 等方面具有明显的效果。相应提高了锅炉的传热速度,延长锅炉的使用寿命。 2 现场应用情况 大庆石化公司热电厂现有 6 台额定蒸发量 410 t/h 的高温高压燃煤锅炉。锅炉 采用母管制运行方式,负责向汽轮机提供 9.8MPa、540℃的蒸汽。锅炉耗煤量 1 500 kt/a 左右,是大庆石化公司的主要耗能大户。目前原煤供应紧张,为了 提高锅炉热效率,降低吨蒸汽耗标煤量,提高运行的经济性。该厂自 2005 年 9 月开始对 5#锅炉进行非添加高效助燃剂运行和添加高效助燃剂运行对比试验, 以验证高效助燃剂效果。 2.1 添加助燃剂的方法 (1)向锅炉上煤时,先启动加药(高效助燃剂)电机,但不加药,当观察到传 输的皮带上有煤时,根据皮带上传输的煤量调整加药转数,使加药比例为煤量 的 0.04%。当调整至正常时,应与给煤叶轮变频调速相匹配的档位,见表 1。 (2)发现皮带断煤,及时停止向皮带上加药,将加药转数减至 0。上煤结束时, 将加药转数减至 0 后,停止加药电机运行。 (3)上煤加药过程中,如果给煤叶轮转数发生改变时,及时调整加药转数,保 证加药量与上煤量比例为 0.04%。当锅炉燃用添有助燃剂煤时,应注意观察锅 炉运行状况及炉内结焦情况,是否存在不利影响。 (4)锅炉添加助燃剂后,应关注锅炉排烟温度,锅炉燃煤量及锅炉燃烧状况变 化情况,并记录每次加药量。 2.2 对比试验效果 自 2005 年 9 月 14 日至 10 月 11 日在 5#锅炉上进行了锅炉添加助燃剂试验。 5#炉添加助燃剂试验结果表明,对锅炉按燃煤量的 0.04%比例添加助燃剂,可 降低排烟温差 4.96 ℃,每 t 蒸汽耗标煤下降 2.36%。 该厂根据试验结果制定了锅炉添加助燃剂运行方案,并于 2005 年 12 月 9 日开 始对 5 台锅炉同时添加高效助燃剂,加药点选自燃料输煤皮带的 6 段中部,采 取锅炉加药与上煤同时按比例进行,该助燃剂与原煤一同送至磨煤机进行了充 分混合后供锅炉燃烧使用。截至 2006 年 7 月 19 日零时至 7 月 25 日 24 时停 止了向燃煤内添加助燃剂。在停用期间热电厂煤化验班每 d 下午 14 时对各炉 锅炉的飞灰和大渣取样化验,锅炉运行人员按时记录各台炉的排烟温度,通过 各台锅炉停用助燃剂期间飞灰含碳量、大渣含碳量、排烟温差、每 t 蒸汽耗煤 量与添加助燃剂期间数据对比结果见表 2~4。 由表 2~4 可见,各台锅炉添加助燃剂后与加助燃剂前相比,每 t 蒸汽耗煤量下 降 3.09 kg/t,下降了 3.14%;飞灰含碳量下降了 60.38%,大渣含碳量下降了 69.77%,排烟温差降低了 3.58 ℃。 根据锅炉加药前后每 t 蒸汽耗标煤量、锅炉大渣、飞灰含碳量及排烟温度 3 项 指标的对比分析结果,锅炉添加助燃剂后,能够起到提高锅炉效率,降低燃煤 消耗量的目的。 3 添加助燃剂后的经济效益及社会效益 3.1 添加助燃剂后的节煤费用 该厂锅炉 2007 年全年平均耗标准煤量为 96.18 kg/t 蒸汽,锅炉按添加燃煤助 燃剂后的节标准煤率 2.36%计算,平均节标准煤量为 2.3 kg/t 蒸汽,2007 年 全年产蒸汽总量 1221 万 t,则全年节约标准煤总量 28 083 t 标准煤,折成原 煤 39 316 t。原煤价格按 350 元/t 计算,则对锅炉添加燃煤助燃剂后可节约原 煤费用 1 376.06 万元/a。 3.2 添加助燃剂后的药剂成本 2007 年 燃煤总量为 1 571 980 t,药剂消耗量为 628.792 t,药剂价格按 9 400 元/t 计算,全年用燃煤助燃剂成本 591.06 万元。 3.3 添加助燃剂后的经济效益 该厂 2007 年锅炉添加燃煤助燃剂后年节约成本 1376.06-591.06=785


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