陕西渭河彬州化工有限公司 陕西省咸阳市彬州市 713500
摘要：在当前经济的快速发展中，能源问题受到了国内外的高度关注，节能降碳、协同增效已成为人们当前研究的热门话题。为了应对瞬息万变的市场，降低煤炭消耗，进一步节约生产成本，增强煤化工企业的核心竞争力，实现煤化工企业的可持续、良性发展。部分企业已开始实施气化炉细渣干化掺烧，充分利用细渣残余热量，不但能在一定程度上降低煤炭消耗，还能解决细渣外运过程中产生的环保问题。
关键词：循环流化床锅炉 细渣 掺烧
引言：
随着能源消耗的日益增长，生态破坏、全球变暖等环境问题已经凸显，节能减排已成为我国目前的基本国策。2020年我国基于推动实现可持续发展的内在要求，宣布了碳中和、碳达峰的目标愿景。我公司深入理解国家“双碳”政策， 提出“节能降碳节水减排协同增效”主题年活动，优化生产装置，提高煤炭循环利用率，进一步节约生产成本，提高装置的经济运行效益。决定对气化细渣进行干化，干化后的滤饼通过皮带送往锅炉煤仓从而进入锅炉进行掺烧。
一、细渣干化后滤饼的理化性质
项目 | 平均含水率 | 灰分 | 热值 |
数值 | 39.1% | 65.03% | 1700 Cal/g |
我公司质检部对干化后的气化细渣滤饼含水率进行分析：最高47%，最低32%，平均39.1%。含水率较大，灰分较高，对锅炉煤仓、给煤机落煤管下料可能会造成影响，因此，针对此次细渣掺烧编制相应的掺烧方案以及风险应对措施。
二、滤饼添加方案
（一）滤饼的添加流程
干化后的气化细渣储存在料仓内，料仓下设置螺旋给料机（变频控制）、出料皮带机与锅炉供煤皮带连接，在出料皮带上设置皮带秤以监控细渣添加量。
给锅炉煤仓上煤过程时，启动细渣出料皮带、螺旋给料机，根据皮带秤瞬时流量，调整螺旋给料机频率，保持稳定的添加量。
（二）滤饼添加方案
根据滤饼热值与锅炉用沫煤热值（5660 Cal/g）分析，计算锅炉负荷（215t/h）运行时滤饼的消耗量。
项目 | 掺烧比例 | 滤饼 | 燃料煤 | 总量 |
每小时消耗量（吨/时） | 5% | 1.21 | 24.14 | 25.35 |
每天消耗量（吨/天） | 29.04 | 579.36 | 608.4 | |
每小时消耗量（吨/时） | 6% | 1.44 | 24.07 | 25.51 |
每天消耗量（吨/天） | 34.56 | 577.68 | 612.24 | |
每小时消耗量（吨/时） | 7% | 1.68 | 24 | 25.68 |
每天消耗量（吨/天） | 40.32 | 576 | 616.32 | |
每小时消耗量（吨/时） | 8% | 1.91 | 23.93 | 25.84 |
每天消耗量（吨/天） | 45.84 | 574.32 | 620.16 | |
每小时消耗量（吨/时） | 9% | 2.15 | 23.86 | 26.01 |
每天消耗量（吨/天） | 51.6 | 572.64 | 624.24 | |
每小时消耗量（吨/时） | 10% | 2.38 | 23.79 | 26.17 |
每天消耗量（吨/天） | 57.12 | 570.96 | 628.08 |
输煤系统给锅炉煤仓平均每天上煤4次，则单次上煤时滤饼的掺烧量如下表：
掺烧比例 | 5% | 6% | 7% | 8% | 9% | 10% |
滤饼消耗量（吨） | 7.26 | 8.64 | 10.08 | 11.46 | 12.9 | 14.28 |
三、锅炉运行分析
根据锅炉运行状况，我公司决定用3#锅炉试烧细渣进行实验，验证其对煤仓、给煤机落煤管下料流畅性与锅炉运行工况的影响。
（一）锅炉运行参数统计
热电站3#锅炉掺烧气化细渣锅炉主要运行参数、指标统计 | |||||||||||
时间 | 锅炉负荷（t/h） | 床温（℃） | 返料器温度℃ | 炉膛差压（Pa） | 总煤量t/天 | 掺烧细渣量t/天 | 实际煤量t/天 | 实际煤量（t/h） | 吨煤产汽量 | SO2指标mg/m3 | 石灰石用量(t/h) |
6月1日 | 206 | 951 | 835 | 803 | 613 | 13.0 | 600 | 25.0 | 8.2 | 450 | 2.14 |
6月2日 | 204 | 948 | 832 | 813 | 620 | 8.0 | 612 | 25.5 | 8.0 | 518 | 2.48 |
6月3日 | 200 | 948 | 830 | 767 | 597 | 1.1 | 596 | 24.8 | 8.1 | 504 | 2.67 |
6月4日 | 203 | 965 | 840 | 707 | 598 | 0.0 | 598 | 24.9 | 8.1 | 490 | 1.91 |
6月5日 | 210 | 967 | 847 | 728 | 614 | 0.0 | 614 | 25.6 | 8.2 | 454 | 1.62 |
6月6日 | 211 | 948 | 836 | 765 | 622 | 0.0 | 622 | 25.9 | 8.1 | 443 | 1.53 |
6月7日 | 200 | 965 | 831 | 707 | 587 | 0.0 | 587 | 24.5 | 8.2 | 434 | 1.39 |
6月8日 | 208 | 963 | 839 | 762 | 620 | 6.5 | 614 | 25.6 | 8.1 | 427 | 1.22 |
6月9日 | 203 | 954 | 828 | 757 | 614 | 30.4 | 584 | 24.3 | 8.3 | 454 | 1.45 |
6月10日 | 209 | 952 | 831 | 806 | 622 | 19.1 | 603 | 25.1 | 8.3 | 444 | 1.39 |
6月11日 | 206 | 950 | 832 | 797 | 640 | 22.2 | 618 | 25.7 | 8.0 | 461 | 1.48 |
6月12日 | 207 | 952 | 840 | 807 | 631 | 16.7 | 614 | 25.6 | 8.1 | 470 | 1.67 |
6月13日 | 206 | 951 | 845 | 785 | 622 | 56.4 | 566 | 23.6 | 8.7 | 444 | 1.43 |
6月14日 | 210 | 955 | 854 | 831 | 650 | 52.7 | 597 | 24.9 | 8.4 | 513 | 1.91 |
6月15日 | 207 | 946 | 845 | 872 | 626 | 30.1 | 596 | 24.8 | 8.3 | 460 | 1.88 |
6月16日 | 207 | 943 | 843 | 850 | 639 | 58.9 | 580 | 24.2 | 8.6 | 463 | 1.65 |
6月17日 | 209 | 941 | 848 | 835 | 668 | 57.4 | 611 | 25.4 | 8.2 | 513 | 2.12 |
6月18日 | 212 | 940 | 852 | 845 | 670 | 53.3 | 617 | 25.7 | 8.3 | 580 | 2.32 |
6月19日 | 211 | 938 | 851 | 862 | 654 | 12.2 | 642 | 26.7 | 7.9 | 515 | 2.14 |
6月20日 | 208 | 941 | 850 | 817 | 624 | 5.6 | 618 | 25.8 | 8.1 | 496 | 1.85 |
6月21日 | 207 | 942 | 849 | 801 | 632 | 34.2 | 598 | 24.9 | 8.3 | 509 | 2.23 |
6月22日 | 244 | 942 | 870 | 1083 | 746 | 7.3 | 739 | 30.8 | 7.9 | 523 | 2.51 |
6月23日 | 225 | 950 | 866 | 887 | 648 | 4.8 | 643 | 26.8 | 8.4 | 488 | 1.79 |
6月24日 | 202 | 946 | 837 | 760 | 601 | 36.1 | 565 | 23.5 | 8.6 | 479 | 1.56 |
6月25日 | 200 | 941 | 835 | 770 | 620 | 27.0 | 593 | 24.7 | 8.1 | 483 | 1.71 |
6月26日 | 192 | 936 | 823 | 716 | 596 | 42.3 | 554 | 23.1 | 8.3 | 483 | 1.56 |
6月27日 | 194 | 934 | 823 | 729 | 607 | 44.8 | 562 | 23.4 | 8.3 | 453 | 1.46 |
6月28日 | 202 | 938 | 835 | 806 | 628 | 58.7 | 569 | 23.7 | 8.5 | 500 | 1.91 |
6月29日 | 209 | 943 | 843 | 836 | 632 | 42.3 | 590 | 24.6 | 8.5 | 530 | 2.07 |
6月30日 | 208 | 938 | 840 | 864 | 630 | 14.4 | 616 | 25.7 | 8.1 | 508 | 2.18 |
3#锅炉在6月1日至30日气化细渣单炉掺烧期间锅炉负荷、细渣添加量、煤量及吨煤产汽量等参数变化趋势如下图，综合判断分析细渣掺烧期间，床温、返料器温度、炉膛差压参数基本平稳，锅炉吨煤产汽量在添加量大于30吨/每天时，吨煤产汽量明显有增加，同时煤量稍有下降。
3#锅炉气化细渣掺烧期间，锅炉主要运行参数进行分析如下：
经过热电站3#锅炉气化干化后细渣掺烧试验：锅炉给煤机未出现过堵煤隐患，落煤管流动性通畅，掺烧气化细渣基本不影响堵煤。细渣掺烧量大于30t/天，在维持锅炉负荷稳定前提下，煤量稍有下降趋势，锅炉吨煤产汽量明显有升高，平均升高0.11，经计算掺烧每吨细渣产汽量为0.11×8800÷646.8=1.50t，锅炉效率稍有升高。统计6月份灰渣量比5月份增加约780吨，与掺烧细渣量755基本一致。
四、结束语
燃料煤中掺混细渣进行掺烧，未对锅炉的运行工况造成较大的影响，并且细渣掺烧量大于30t/天，对锅炉产汽量有一定的正面作用，能够达到降低煤炭消耗，进一步节约生产成本的目的，创造了一定的社会效益与经济效益，从而增强企业的竞争力。
参考文献：
[1]顾湘郡，浅谈循环流化床锅炉煤泥掺烧方式,江苏锅炉.2012
[2]刑百森，火力发电厂煤泥输送机掺烧方式的比较，内蒙古科技与经济.2014
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