摘 要 总结了在130t/h循环流化床锅炉上进行的煤泥、煤矸石混合燃烧试验成果，探讨了循环流化床锅炉燃烧煤泥、煤矸石的机理，确定了循环流化床锅炉掺烧煤泥的最佳方式及应采取的有效措施，指出了煤泥、煤矸石混烧过程中存在的问题。
关键词 煤泥煤矸石混烧
1前言
利用循环流化床锅炉进行煤泥、煤矸石混烧，是一种有效利用煤炭资源的新技术，受到我国煤炭资源综合利用企业的广泛关注。新汶矿业集团华丰煤矿是一座具有百年开采历史的老矿井，现建有装机容量37MW的煤矸石热电厂一座，3台35t/h循环流化床锅炉，1台130t/h循环流化床锅炉。近几年来，为提高煤炭质量，洗煤厂的入洗量增大，导致煤泥、煤矸石产量上升。为有效利用煤炭资源，在130t/h循环流化床锅炉上尝试进行煤泥、煤矸石混烧试验，取得了圆满成功，掌握了煤泥、煤矸石混烧的成熟技术，满足了锅炉出力要求，消耗了大量煤矸石和煤泥，一举多得。
2系统构成及混煤机理
2.1130t/h中温中压循环流化床锅炉
华丰煤矸石热电厂130t/h中温中压循环流化床锅炉为济南锅炉厂生产，型号为YG—130/3.82—M6，属单汽包、自然循环锅炉，采用由燃烧室、炉膛、水冷旋风分离器、返料器组成的循环燃烧系统，炉膛为膜式水冷壁结构，过热器分两级过热器，中间设一级喷水减温器，尾部设二级省煤器和一、二级风预热器；点火方式为床下动态点火，由四台刮板给煤机炉前正压给煤；含灰烟气经旋风分离器分离，大部分经返料器返回炉膛循环再燃，随烟气排走的微细颗粒被电除尘器收集；原设计煤种为以煤矸石为主的低热值燃料(Qdw=12146kJ/kg)。
2.2煤泥泵送系统
煤泥泵送系统由刮板机、搅拌机、NBS20型浓料泵、煤泥输送管道构成。浓料泵可由就地泵房和热控室锅炉DCS控制。洗煤水经洗煤厂压滤机脱水后，经洗煤厂输送皮带、刮板机送入搅拌机进行搅拌，水份控制在30%～35%，然后由浓料泵通过煤泥输送管道将煤泥输送到锅炉炉顶，从炉顶落入锅炉燃烧室燃烧。煤泥输送管道长约350米，爬高约40米。
2.3锅炉改造
在锅炉顶部、燃烧室上方开孔，将煤泥输送管道伸入锅炉，以便煤泥能从炉顶落入燃烧室，由于此处为负压区，只采取简单地封堵措施即可。
2.4混烧机理
循环流化床锅炉在正常运行时约有1米左右的料层，床温一般保持在850～950℃。床料基本是由煤矸石燃烧后形成的炉渣，密度较大、耐磨性较好，而煤泥自身灰分较低、密度较小。煤泥进入炉顶，形成块状落下，布风板约有30米的距离，考虑烟气行走带来的阻力，大约需要3秒的时间，这足以使煤泥燃烧。由于煤燃烧具有爆裂的性质，煤泥块又具有良好的破碎性，块状煤泥在下落的过程中，一边下落、一边分裂、一边燃烧，待落到布风板时，已经变成小块，不足以糊到布风板上。由于密度的差异，小块煤泥将“漂浮”在沸腾层中燃烧，不会沉积在布风板上而影响锅炉的流化质量，出现局部流化效果差，造成结焦的现象。
入炉煤泥、煤矸石工业分析数据见表1。
3混烧试验
3.1前提
为了保证锅炉的出力，在运行调节中除了常规操作外，还要特别注意以下事项：一是保证各刮板给煤机运转正常；二是各安全阀经试验，确认动作正常；三是风机、给水等各项联锁试验良好；四是保持料层差压在7.5～7.8kPa之间；五是返料温度控制在950℃左右，并要基本稳定；六是风室风压保持在7.6～7.8kPa；七是维持床温在930℃左右；八是煤泥水份控制在35%以下。
3.2试验过程
首先，单纯燃烧煤矸石时，添加部分原煤，使煤矸石与原煤混合后发热量为12550kJ/kg，稳定锅炉各项参数。其次，按2：3的比例掺入煤泥，降低刮板给煤机给入量，给入燃料的发热量保持在12550kJ/kg，控制锅炉各项参数如上。第三，按2：3的比例掺入煤混，在降低刮板给煤机给入量的同时，降低给入燃料发热量至9802kJ/kg，控制锅炉各项参数如上。
3.3应注意问题
在风量不变的情况下，风室压力越高表明料层越厚，运行中维持正常风量不变情况下，风室压力应尽量维持在前述的范围内；同时，在运行中尽量保持料层厚度，以免造成煤泥沉积，保证锅炉稳定运行，这就要求锅炉运行人员勤放渣、少放渣。床温的调节不要采取利用煤泥给入量来调节，应采取调节入炉煤矸石量来调节。
4取得效果
经过几个月的运行，证明在现用的循环流化床锅炉掺烧煤泥，不但技术上可行，而且还具有明显的经济效益。
一是煤泥与相同发热量的原煤相比较，价格上约低130元/吨，除去煤泥泵送系统所耗电费、设备折旧费、维护等费用外，每燃烧1吨煤泥可节约燃料费用100元，如全年消耗8万吨煤泥，则可为电厂减少支出约800万元，这对电厂来说相当可观；
二是热电厂循环流化床锅炉燃烧煤泥，减少了煤泥的堆放，为华丰煤矿洗煤厂的正常运行创造了良好的条件，提高了煤矿的经济效益；
三是热电厂循环流化床锅炉燃烧煤泥，避免了洗煤水外流造成的环境污染，同时也减轻了因煤泥堆放、储存、运输带来的煤尘污染，为矿区的环境保护做出了贡献。
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