[發明專利]一種改善燃用高鈉煤沾污結焦的方法

有效

• 申請號: 201510331215.6
• 申請日: 2015-06-15
• 公開（公告）號: CN104990097B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 周文臺;何翔;魏增濤;曹建文;馬達夫;金鑫
• 申請（專利權）人: 上海發電設備成套設計研究院
• 主分類號: F23K1/04
• 分類號: F23K1/04;F23L15/00;F23L9/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種改善燃用高鈉煤沾污結焦的方法，屬于動力發電鍋爐技術領域。

背景技術

新疆準噶爾盆地東部從阜康市到木壘哈薩克自治縣的一條狹長地帶，東西長約220公里。準東煤田資源預測儲量達3900億噸，目前累計探明煤炭資源儲量為2136億噸，是我國目前最大的整裝煤田。

目前準東礦區所產煤炭多用于動力發電，但是，在已建電廠的現役鍋爐上大量使用后，暴露出鍋爐受熱面(尤其是屏式過熱器)嚴重結焦、沾污堵灰而導致鍋爐無法長期安全穩定運行的問題。針對這一現象，國內眾多機構開展了大量的理論研究，并在現役燃用準東煤鍋爐上展開了大量的試驗研究。國內研究發現，準東煤的沾污結焦原因主要有以下幾點：

(1)準東煤屬于高鈉煤，從結焦特性上說，屬于極易結焦一類。

(2)準東煤中過高的堿金屬含量會降低灰熔點，容易造成結焦。

(3)準東煤雖然著火較為容易，但水分較大，燃盡率較差，造成爐膛出口處煙溫較高。

總之，準東煤在爐膛出口處煙溫較高，加之堿金屬含量偏高造成灰熔點較低，當煙氣沖刷煙道內的受熱面后，容易造成受熱面的沾污結焦。

針對高鈉煤(以新疆準東煤為例)具有高堿金屬含量、高水分的特征，在現役鍋爐上燃用高鈉煤極其容易沾污結焦。通過國內外對高鈉煤的研究，發現高堿金屬含量會大大降低灰熔點，導致沾污結焦。針對高鈉煤的特性，國內已經開展了原煤脫鈉研究、加入添加劑的研究、受熱面涂層的研究等多方面的研究，以改善準東煤的沾污結焦狀況。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供了一種降低一次風量及原煤中水分、有利于煤粉的著火及燃盡的改善燃用高鈉煤沾污結焦的方法，解決了鍋爐受熱面嚴重結焦、沾污堵灰而導致鍋爐無法長期安全穩定運行的問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是提供了一種改善燃用高鈉煤沾污結焦的方法，包括原煤倉，原煤倉內的原煤經過給煤機進入到磨煤機中磨成煤粉，煤粉至鍋爐燃燒器燃燒，經過爐膛后至空氣預熱器，隨后通過鍋爐尾部排出，空氣預熱器將其一端抽取冷一次風和冷二次風經過預熱后形成熱一次風和熱二次風，熱一次風進入至磨煤機，熱二次風分成兩路分別進入到爐膛上部以及爐膛下部的燃燒器區域內，其特征在于，所述的空氣預熱器出口的熱二次風引一路至原煤倉底部的落煤管，在落煤管位置安裝加熱裝置，再將經過加熱裝置加熱原煤后的熱二次風引至鍋爐燃盡風最上層的二次風噴口位置。

優選地，所述加熱裝置與空氣預熱器之間的熱二次風的管路上設有用來調節流量的流量調節擋板。

優選地，所述的加熱裝置出口位置設有過濾網。

優選地，所述加熱裝置內安裝多組傳輸速度可以調節的皮帶。

優選地，所述的燃燒器上方的爐膛頂部安裝有屏式過熱器。

本發明將空氣預熱器出口的熱二次風引入一路至原煤倉的落煤管，在落煤管位置安裝加熱裝置。再將加熱原煤后的熱二次風從鍋爐燃盡風(SOFA風)位置送入爐膛。加熱后的原煤進入給煤機。通過該技術方案具有以下優點：

(1)能夠大幅增加進入磨煤機原煤的溫度，并能夠降低原煤中的水分。通過該方法，能夠降低原煤中的全水分在5％以上。

(2)能夠減小一次風的用量。提高原煤溫度及降低原煤中水分以后，達到降低了一次風干燥出力的要求，因此可以適當減少一次風的用量。

(3)降低一次風量及原煤中水分以后，有利于煤粉的著火及燃盡。主要有以下三方面：(a)縮短著火距離。降低一次風量后，一次風速會下降，這樣煤粉進入爐膛的初速度也會下降，煤粉吸熱相同輻射熱的射程會縮短，起到了降低火焰中心的目的；(b)減小著火活化能。由于二次風帶走了部分原煤中的水分，一次風粉的含水量會降低，煤粉著火前需要加熱的水分減少，能夠降低著火所需的活化能，縮短著火時間。(c)縮短著火時間。一次風量減少，則會增加煤粉濃度，煤粉濃度的增加，也能夠減少著火所需的活化能(很多燃燒器濃度分離就是為了增加濃相煤粉的濃度)。總之，上述幾方面均有利于縮短煤粉的著火時間及距離，降低了火焰中心溫度，從而降低爐膛出口煙溫。

(4)加熱原煤后的二次風含水量會增加，引入上爐膛(SOFA風位置)后，會降低爐膛出口溫度，改善爐膛出口氧化性氣氛，有利于提高灰熔點，起到避免或改善受熱面的沾污結焦狀況。

附圖說明

圖1為一種改善燃用高鈉煤沾污結焦的方法的試驗裝置的系統圖；

圖2為熱二次風加熱裝置的示意圖。

具體實施方式