水煤漿生產(chǎn)與燃燒應(yīng)用中存在問題及解決對策

1、1水煤漿生產(chǎn)與燃燒應(yīng)用中存在的問題及解決對策水煤漿生產(chǎn)與燃燒應(yīng)用中存在的問題及解決對策王忠（青島后海熱電有限公司，山東青島266041）[關(guān)鍵詞]水煤漿鍋爐燃燒[摘要]分析了水煤漿生產(chǎn)與燃燒應(yīng)用過程中遇到的問題，介紹了解決問題的方法及思路。前言某熱電有限公司一期工程建設(shè)了2臺130th的水煤漿鍋爐，自備一座水煤漿廠。其水煤漿廠建成于2004年12月，年制漿生產(chǎn)能力50萬噸。生產(chǎn)基本流程包括煤貯存場、輸煤系統(tǒng)、制漿系統(tǒng)、水煤漿的儲存與輸送

2、系統(tǒng)、鍋爐燃燒系統(tǒng)。由于水煤漿的生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)尚存在許多趨待解決的問題，在該公司的生產(chǎn)與燃燒實踐中同樣存在一系列問題。為解決這些問題，該公司生產(chǎn)管理與技術(shù)人員先后進(jìn)行了大量的卓有成效的研究與探索，并成功解決了生產(chǎn)系統(tǒng)中存在的一系列問題。1制漿輸煤系統(tǒng)1.1輸煤系統(tǒng)的堵塞問題由于該公司制漿采用的原料煤為水洗精煤，入廠水洗精煤的全水份常高達(dá)1215%，外在水份為1013%。由于煤中存在較高的外在水份，致使輸煤系統(tǒng)的多處下料溜槽、破碎機(jī)內(nèi)壁比

3、較容易發(fā)生堵塞。為解決破碎機(jī)堵塞問題，嘗試放大球磨機(jī)的入料粒度，取消輸煤系統(tǒng)中的破碎環(huán)節(jié)。生產(chǎn)試驗時，在不改變制漿產(chǎn)量的條件下將入料粒度由原設(shè)計的小于10mm放寬到50mm，通過生產(chǎn)試驗證明，這種入料粒度完全滿足制漿要求。為解決各下料溜槽的堵塞問題，在部分易堵部位加裝了防黏附的內(nèi)襯板，加裝襯板之后效果良好。1.2輸煤速度的控制原設(shè)計輸煤系統(tǒng)各輸煤皮帶為定速皮帶，在生產(chǎn)應(yīng)用中常發(fā)生各段皮帶輸煤量不相匹配的問題，因此經(jīng)常在皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)處發(fā)生跑煤

4、現(xiàn)象，而且高速運(yùn)轉(zhuǎn)的皮帶容易發(fā)生跑偏現(xiàn)象，給輸煤生產(chǎn)帶來很大的困難。為解決該問題，將各皮帶輸送機(jī)電機(jī)增加了變頻控制。通過對皮帶的變頻控制，不僅可以靈活調(diào)整各段皮帶的輸送量，解決了輸送量不匹配問題，而且降低了輸煤電耗。2制漿系統(tǒng)1.1球磨機(jī)出料過濾問題球磨機(jī)原設(shè)計出料過濾設(shè)備為振動網(wǎng)篩。在生產(chǎn)中存在兩方面問題：一是下料速度小于球磨機(jī)出料速度，常常在篩網(wǎng)面上跑漿，因此限制了球磨機(jī)的產(chǎn)量；另一問題是，振動篩的篩網(wǎng)破損速度過快，篩網(wǎng)壽命常常不足

5、50小時，大大增加了篩網(wǎng)的使用成本。為解決下漿速度不足問題，將振動篩尺寸進(jìn)行了改造，放大了振動篩的長度與寬度，增加了過濾的有效面積，從而解決了這一問題。為解決篩網(wǎng)破損速度過快的問題，仔細(xì)研究了篩網(wǎng)破損的原因，發(fā)現(xiàn)其破損部位總是發(fā)生在網(wǎng)面下的支撐筋處，由此判斷破損的原因為網(wǎng)面與支撐筋之間反復(fù)進(jìn)行摩擦、碰撞，從而使不銹鋼網(wǎng)面摩擦處產(chǎn)生斷裂。因此，在網(wǎng)面上對應(yīng)支撐筋的部位分別加裝了扁鋼壓條，將網(wǎng)面與支撐筋緊密地固定在一起，從而消除了這種碰撞。

6、該措施實施之后，每個篩網(wǎng)的使用壽命由原來的2天左右延長到了12個月。1.2成漿試驗該制漿廠原設(shè)計采用新汶洗精煤與南京某公司產(chǎn)的分散劑進(jìn)行生產(chǎn)制漿。在實際生產(chǎn)中，受成本等因素的影響難以堅持采用設(shè)計煤種。為擴(kuò)大制漿煤源，需要對多種煤種的成漿性能進(jìn)行試驗研究；同時為降低藥劑成本，也需要對制漿用藥劑進(jìn)行選擇試驗。為此，3該公司在水煤漿的應(yīng)用中遇到的最大問題是水煤漿漿槍的堵塞問題。由于漿槍堵塞曾經(jīng)對鍋爐的燃燒控制造成了較大的沖擊。漿槍堵塞的原因主

7、要有以下幾種：（1）水煤漿中顆粒度過大：由于濾漿系統(tǒng)設(shè)備選型不當(dāng)，水煤漿中２.５ｍｍ以上的顆粒大量地進(jìn)入爐前漿系統(tǒng)。如上文所述，最終通過改造濾漿器解決了該問題。（2）水煤漿抗剪切能力較差：對于某些水煤漿，雖然其中的２.５ｍｍ以上的顆?；镜玫搅擞行У倪^濾，但是在應(yīng)用中仍然會發(fā)生堵槍現(xiàn)象。文獻(xiàn)報道，這種原因在于水煤漿的抗高速剪切能力較差，水煤漿在漿槍中的霧化過程中經(jīng)過高速剪切時黏度升高，在槍頭內(nèi)壁發(fā)生了黏附從而造成堵塞。針對這種情況，該公

8、司從水煤漿的生產(chǎn)配方方面著手開展了一系列試驗工作：A、在固定煤種、分散劑品種不變時，改變水煤漿的黏度，在不同黏度情況下試驗其堵槍情況；B、在固定煤種不變、改變分散劑品種時，分別制取不同的水煤漿，并輸送到爐前進(jìn)行燃燒試驗；C、在固定分散劑品種時改變煤種，用不同的煤分別制漿用以燃燒試驗。D、在固定煤種、分散劑品種時，改變水煤漿的粒度分布之后分別進(jìn)行燃燒試驗。通過上述多次制漿及燃燒試驗可以證明，在“A”、“D”試驗中，不改變煤種和分散劑品種時

9、，單純改變黏度或粒度分布對水煤漿的堵槍性能影響較小。通過“B”、“C”系列試驗可以得出結(jié)論，同一煤種用不同分散劑制出的水煤漿的堵槍性能明顯不同；同一種分散劑用不同煤種制出的水煤漿的堵槍性能也明顯不同。通過上述試驗，找到了適應(yīng)于該公司鍋爐燃燒系統(tǒng)的水煤漿生產(chǎn)配方，儲備了大量的煤種與分散劑的配伍數(shù)據(jù)。4.4爐膛結(jié)焦的問題在該公司水煤漿鍋爐的運(yùn)行過程中遇到的另一個重要問題是爐膛結(jié)焦問題。自鍋爐投產(chǎn)（04年10月份）至05年秋季期間，鍋爐運(yùn)行周

10、期平均僅為1個月左右。鍋爐停爐的主要原因為爐膛結(jié)焦十分嚴(yán)重。分析該爐膛結(jié)焦的主要原因為，水煤漿在爐膛中的噴射角度不當(dāng)，從而導(dǎo)致水煤漿噴出之后掛在衛(wèi)燃帶上形成結(jié)焦。為解決結(jié)焦問題，對衛(wèi)燃帶面進(jìn)行了縮小改造，切除了靠近燃燒器附近的衛(wèi)燃帶，減小了爐膛四壁的衛(wèi)燃帶。改造之后有效避免了結(jié)焦問題，使鍋爐運(yùn)行周期提高到了3個月以上。4.5漿槍的選型試驗該鍋爐原設(shè)計漿槍為浙江某大學(xué)研制產(chǎn)品。為降低霧化蒸汽消耗、尋找解決堵槍的途徑，該公司在水煤漿漿槍的選

11、型方面開展了相應(yīng)的試驗工作。以上海某單位設(shè)計的漿槍作對比進(jìn)行了燃燒應(yīng)用試驗，在相同水煤漿、相同燃燒條件下對比其應(yīng)用性能。試驗得出3條結(jié)論：（1）兩種漿槍的霧化效果基本相當(dāng)；（2）使用后者時，可以大大降低水煤漿霧化蒸汽壓力，降低值達(dá)0.2MPa左右，這種性能可以有效降低運(yùn)行消耗；（3）使用后者時，當(dāng)個別漿槍磨損較重時，磨損較重的槍頭的出漿流量迅速增大，造成“搶漿”現(xiàn)象，嚴(yán)重影響正在運(yùn)行的其它槍頭的噴漿量，從而降低了漿槍運(yùn)行的安全性，可能會

12、引起鍋爐滅火。因此，最終放棄使用后一種漿槍。5結(jié)論5.1通過對輸煤系統(tǒng)、制漿系統(tǒng)、水煤漿熟化與輸送系統(tǒng)的改造，可以有效解決生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的堵煤、沉淀、跑漿、顆粒堵槍等生產(chǎn)難題。5.2通過霧化蒸汽壓力調(diào)整試驗確定了合適的霧化蒸汽壓力；通過優(yōu)化供漿泵運(yùn)行方式減少了鍋爐滅火機(jī)率；通過水煤漿生產(chǎn)與燃燒的工業(yè)試驗解決了水煤漿黏附性堵槍的難題；通過水煤漿槍頭的選擇試驗，選擇了較為合適的漿槍；通過改造鍋爐衛(wèi)燃帶解決了爐膛結(jié)焦的問題。這些措施為水煤漿鍋爐的