探討煤泥、褐煤摻配燃燒具體問題與提升對策

盛光輝

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，能源需求增加，對優質煤炭資源供應缺乏，對煤泥、褐煤綜合利用是獲得優質煤資源的重要渠道，提高煤炭資源的利用率和環境效益，滿足我國的能源需求，提高國民經濟發展。本文結合實際情況提出煤泥、褐煤 摻配燃燒中出現的問題，并提出對應的提升對策，供同行參考。

關鍵詞：煤泥；褐煤；摻 配燃燒

前言：煤泥是煤炭洗選過程排出的微細粒廢物，可占到原煤產量接近五分之一，我國煤泥利用率較低，僅占到30%左右，通常對其直接堆放處理。考慮到煤泥的顆粒較小，形態不穩定，不成形，熱值低，堆積占用面積大，環境污染現象較為嚴重。褐煤在我國產量極多，其高揮發性、高水分含量的特點，導致易自燃風化，是一種劣質資源。對煤泥和褐煤進行不同處理摻配，可提高煤泥和褐煤利用的附加值，拓寬優質煤資源渠道，生產出高質量產品。

1.煤泥、褐煤摻配燃燒帶來的問題

1.1煤泥在鍋爐運行的問題

煤泥的水分含量高，具有一定粘性，且顆粒較細，給運輸燃料中有帶來很多不便，經常在原煤倉內壁出現結塊、磨煤機斷煤問題，給工作人員帶來額外的工作量。同時，斷煤對鍋爐燃燒的穩定造成很大影響，增大了機組負荷波動。煤泥在燃燒過程中產生大量的灰分，影響氧氣和碳反應速率，延遲著火時間，降低了爐膛燃燒溫度，燃燒不充分，導致效率降低。同時，煤泥的發熱量低、灰分大的特點，增加了煤的消耗量，當機組負荷高時，限制了粉機的轉速，不能滿足調度對負荷的要求。當灰分逐漸增多，對設備磨損加大，燃用煤泥會對鍋爐受熱面和尾部煙道空預器造成磨損和腐蝕現象，受熱面積灰增加，運行過程中需要增加吹灰次數來減少積灰對傳熱的不良作用。

1.2摻燒煤泥出現的問題

煤泥經過摻燒后，燃燒時由單一煤種轉變為多煤種燃燒，煤種的變化對鍋爐燃燒特性發生改變，給燃燒設備帶來安全隱患。煤泥成分中各項數值和設計煤種有較大偏差，這些給生產運行帶來很多不便，如輸煤系統容易出現堵煤問題，制粉系統不穩定，煤的潮氣大容易結塊，粉機供粉不順暢，尾部煙道受熱面磨損程度大，配煤不當造成爐膛結焦。在鍋爐空氣動力場作用下，煤粉顆粒在四角切圓燃燒爐膛中分布不均勻，經氣流的高速旋轉后產生離心力，對著火燃燒產生不利影響。若灰分含量過多，揮發量減少，在進入爐膛之后離心力增大，粉塵多出現在切圓旋轉氣流的外緣處。當旋轉氣流外緣的氣流溫度高于混煤中煤的灰熔點溫度時，容易出現結渣現象。灰分多時，容易對設備造成磨損，發熱量低造成燃燒不良、鍋爐熄火的問題。分析燃煤變化的物理特性，考慮到煤泥顆粒小，表面積大，容易攜帶水分，對煤機、粗細粉分離器造成煤粉粒子不均勻的問題。干燥的煤泥，通過磨煤機進入爐膛，影響控制燃燒。煤泥濕度大時，干燥劑的使用不當會造成煤粉結塊。

1.3摻燒褐煤對輸煤系統的影響

在翻卸和取用步驟中會產生大量的粉塵，造成輸煤棧段積粉多，而現有的除塵裝備無法全部清除塵土，對清掃人員的需求量大大增加，也留有積粉自燃的安全隱患。同時，粉塵多對輸煤棧段的能見度有影響，給設備的巡檢和監視帶來困難，當缺陷和異常情況不能被及時發現時，設備的安全運行就存在隱患，增加了生產沖洗用水量，也增加了水浴除塵器的維修量，對煤場的存放和取用增加了難度。

1.4褐煤干燥脫水提質工業化項目的問題

目前我國采用的褐煤干燥脫水提質技術多集中在利用蒸發脫水技術干燥，利用煙氣對褐煤進行干燥時，溫度過高，褐煤的高揮發性會造成爆炸。干燥脫水技術需要先將原煤破碎，再對其進行干燥，破碎成本增加，也限制了應用范圍。干燥工藝中有內加熱裝置，容易出現設備磨損問題，同時，干燥脫水技術對能源消耗量多，排放尾氣量大。若采用蒸汽對褐煤進行干燥時，只能去除褐煤表層的水分，結合水很難除去，若沒有配套加壓設備處理，提質后的褐煤會回吸水分，效率降低。

1.5褐煤熱解提質帶來的問題

褐煤含水量較高，熱解過程中會產生大量的廢水，不容易回收。對焦油進行分離和回收時，效果不明顯會造成堵塞現象，不利用高溫熱解氣除塵，同時，粉塵進入冷卻系統會對焦油品質造成不良影響，阻塞焦油冷卻管道。對熱解后產物利用不充分時，項目的經濟效益大大降低。

2.針對問題的提升對策

2.1優化鍋爐燃燒方案保證機組安全

完善鍋爐燃燒系統，配用燃用煤泥，強化燃燒，保證鍋爐燃燒穩定。在工作日試投穩燃油槍，達到進退自如、暢通，對油槍定期清理，檢查油槍霧化片，保持良好的霧化作用。將緊急投油的按鈕調到前臺，確保緊急情況下快讀投油、穩定燃燒。在運行過程中，注意觀察爐內著火和燃燒狀況，若燃燒不穩定時要投油促進燃燒，確保鍋爐熄火之前進行投油，否則熄火之后會造成爆燃。妥善管理中間儲倉式制粉系統的煤粉倉，當煤粉出現結塊或粉位低時，粉機下粉回不連續、不穩定，對鍋爐燃燒的穩定性造成影響。

2.2摻燒煤泥問題解決對策

將密度差異較大的不同顆粒組成流化床系統，根據床內顆粒密度不同確定床內顆粒高度分布，對于密度大的顆粒，選擇于床層下部，密度小的顆粒，選擇位于床層上部。這種異重流化床的特點，有效防止了煤泥團沉積在流化床內，對流化床底部的流化質量造成影響，流花死區從底部向上擴展到整個床層，影響整個流化床的穩定運行。為使煤泥顆粒在爐膛中燃盡，需要合理布置二次風，增強爐內物料的擾動。針對煤泥粘性大、水分高的特點，選用柱塞泵和煤泥管道輸送系統，可以高效地防止固體析出、沉淀和結塊現象，系統輸送無級調節，遠程控制，對環境污染程度低。系統先將洗煤廠的浮選尾煤去除雜質，利用壓濾機壓濾成水分較低的濾餅，從煤泥倉運送至鍋爐中。選用蝸殼旋風分離器，通過截面通道，在進入旋風分離器前將煙氣和夾帶的物料均勻化，提高旋風分離器的分離性能，減輕尾部受熱面的磨損和尾部復燃問題。在返料器處，配合高壓頭小風量的返料松動風和低壓頭大風量的送料風，保證返料和送料的順暢。

2.3提高摻燒褐煤穩定性采取的措施

采用加濕的措施來降低輸煤棧段的粉塵量，如恢復皮帶機導料槽出口的水噴淋。在皮帶機尾部導料槽安裝干霧除塵裝置，防止煤塵從導料槽的前后端溢出。縮短煤存放周期，不要和其它煤種一同堆放，避免自燃。減少輸煤棧段內電纜架的清掃周期，避免積粉自燃。

2.4 褐煤提質解決方案

對于使用煙氣干燥防爆現象，可以通過控制過氧度，降低煙氣的含氧量，同時也可以用氮氣消防保護；在褐煤干燥提質后進行成型處理，如高壓無粘結劑成型工藝；對于設備磨損問題和能耗高的問題，目前缺乏行之有效的方法，需要加大開發力度。

2.5褐煤熱解提質解決方案

對于焦油分離回收問題，可以利用煤氣凈化冷卻工藝解決，先對熱煤氣高溫除塵，再進行熱交換回收煤氣，借助靜電除焦器去除多數焦油，對冷凝出來的多數含酚廢水和輕油通過控制節點煤氣溫度實現焦油分離。對于褐煤熱解產生的有機物廢水，將廢水和煤粉混合成水煤漿，用作燃料或是水煤漿氣化原料，盡量從源頭控制廢水的產生量。對于副產品利用率低的問題，企業需要加強研究并對副產品向下游產品的加工進行規劃，可以利用褐煤熱解半焦化學活性高和比電阻高的優點，制作成具有炭質吸附作用和高爐噴吹燃料附加值高的產品，提高熱解半焦的經濟型。

3結語

通過對煤泥、褐煤摻配燃燒特性分析，利用煤場不同煤質分區域存放的條件，控制煤場的燃煤質量，安排規劃好的配煤和輸煤方法，做好鍋爐燃燒設備的維護和調整工作，實現燃燒設備的最佳狀態。解決煤泥、褐煤摻配燃燒帶來的問題，提高經濟效益和社會效益。

參考文獻：

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