CN107202337A - 燃用高水分褐煤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤燃烧领域,公开了燃用高水分褐煤的方法,包括:将来自干燥机的褐煤经中速磨磨煤机进行磨煤,并且将所得煤粉引入至锅炉炉膛中燃烧,其中,控制来自所述干燥机的褐煤的给煤量x1与引入至所述磨煤机的一次风量y1的关系符合以下式(1),以及控制所述锅炉蒸发量x2与引入至所述磨煤机的一次风压y2的关系符合以下式(2)。本发明通过调整优化锅炉燃烧的相关参数,使得锅炉能够实现燃用水分高达53%的高水分褐煤,从源头上彻底解决了煤干燥带来的一系列问题。y1=x1+b1 式(1);y2=0.005x2+b2 式(2)。
Description
技术领域
本发明涉及煤燃烧领域,具体涉及燃用高水分褐煤的方法。
背景技术
目前,国内外对于原煤水分大于40重量%的煤质,通常采用风扇磨煤机进行处理。
神华国华印尼南苏电厂一期工程为2×150MW燃煤发电机组,锅炉燃用褐煤。锅炉设计褐煤原煤水分为52重量%,然而,实际原煤水分高达62重量%。因此,煤矿将采出的原煤通过蒸汽干燥机将原煤水分降至38重量%再送入锅炉原煤斗中处理。机组投产试运后发现当原煤经干燥机干燥后水分达到40重量%左右时,会出现一系列的问题:
1、将干燥后的原煤由干燥机运输至锅炉原煤斗的输送过程会引起大量无法控制的粉尘飞扬。并且,这些飞扬的粉尘沉积时又会引起着火和爆炸,这样,使得工作现场时刻存在严重的安全隐患。
2、由于经干燥机干燥后的原煤的粉尘较大,干燥机的烟尘排放浓度高达1000mg/m3,经干燥机的除尘器排放的这些煤泥的处置问题也一直给电厂造成困扰,加上冲洗水等,含煤废水量3600吨/天,处理场地大,月加药费高达12.8万元,每月约产生煤泥6000吨,严重影响经济性,污水外排现象时有发生,严重影响环保。
3、干燥机出力不足,无法满足锅炉燃烧用煤需要,一次风管堵塞严重。
发明内容
本发明的目的之一是为了克服现有技术的电厂在燃用高水分褐煤时存在的严重安全隐患、中速磨制粉系统干燥出力不足、一次风管堵塞严重、锅炉燃烧不稳定等问题,提供一种安全且经济环保的燃用高水分褐煤的方法。
本发明的目的之二是在燃用高水分的褐煤时,提高制粉系统的出力,实现安全、稳定燃烧。
为了实现上述目的,本发明提供了一种燃用高水分褐煤的方法,包括:将来自干燥机的褐煤经中速磨磨煤机进行磨煤,并且将所得煤粉引入至锅炉炉膛中燃烧,其中,控制来自所述干燥机的褐煤的给煤量x1与引入至所述磨煤机的一次风量y1的关系符合以下式(1),以及控制所述锅炉蒸发量x2与引入至所述磨煤机的一次风压y2的关系符合以下式(2),
y1=x1+b1 式(1),
y2=0.005x2+b2 式(2),
其中,
在式(1)中,b1在35~40之间,给煤量x1的单位为t/h,一次风量y1的单位为t/h;
在式(2)中,b2在6.5~7之间,锅炉蒸发量x2的单位为t/h,一次风压y2的单位为kPa;以及
来自干燥机的所述褐煤的含水量为53重量%以下。
本发明通过调整优化锅炉燃烧的相关参数,使得锅炉能够实现燃用水分高达53%的高水分褐煤,从源头上彻底解决了煤干燥带来的一系列问题。
本发明突破了传统燃烧方式和中速磨运行方式,通过特定地设置适应于燃用高水分褐煤的燃烧参数从根本上扭转了采用煤干燥系统干燥高水分褐煤带来的一系列重大安全、经济、环保问题,实现了制粉系统安全稳定运行。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
如前所述,本发明提供了一种燃用高水分褐煤的方法。并且,本发明提供的燃用高水分褐煤的方法能够在保证制粉系统稳定的前提下实现含水量为53重量%以下的褐煤的高效燃烧。
控制来自所述干燥机的褐煤的给煤量x1与引入至所述磨煤机的一次风量y1的关系符合以下式(1),有效的解决了高水分褐煤磨煤机干燥出力偏低导致的磨煤机出力降低问题:
y1=x1+b1 式(1)
控制所述锅炉蒸发量x2与引入至所述磨煤机的一次风压y2的关系符合以下式(2),能够在保证制粉系统安全稳定前提下,降低一次风机耗电率。
y2=0.005x2+b2 式(2)
优选情况下,来自干燥机的所述褐煤的含水量为40~53重量%。
优选地,本发明的方法还包括:控制所述磨煤机的加载力y3与来自所述干燥机的褐煤的给煤量x1的关系符合以下式(31)或式(32),
x1为0~20t/h时,y3=1.9~2.2 式(31),
x1为>20t/h时,y3=0.05x1+b3 式(32),
在式(31)和式(32)中,b3在1~1.5之间,加载力y3的单位为MPa。
控制所述磨煤机的加载力y3与来自所述干燥机的褐煤的给煤量x1的关系符合式(31)或式(32)时,能够彻底解决磨煤机出力问题。
优选地,本发明的方法还包括:控制所述锅炉的周界风挡板开度y4与来自所述干燥机的褐煤的给煤量x1的关系符合以下式(41)或式(42),
x1为0~10t/h时,y4=9~12 式(41),
x1为>10t/h时,y4=0.54x1+b4 式(42),
在式(42)中,b4在2.9~7.8之间。
本发明的高水分褐煤的挥发分成分通常高达50%以上,极易着火。控制所述锅炉的周界风挡板开度y4与来自所述干燥机的褐煤的给煤量x1的关系符合式(41)或式(42)能够解决喷口钝体烧坏问题。
所述锅炉的周界风挡板开度y4为百分数结果,例如当开度为10时,表示本挡板开启了全行程10%。
优选情况下,本发明的方法还包括:控制所述锅炉炉膛与二次风箱之间的压差y5与所述锅炉蒸发量x2的关系符合以下式(51)或式(52),
x2为0~200t/h时,y5=290~310 式(51),
x2为>200t/h时,y5=x2+b5 式(52),
在式(51)和式(52)中,b5在95~105之间,锅炉炉膛与二次风箱之间的压差y5的单位为Pa。
优选地,本发明的方法还包括:控制所述锅炉的燃尽风风门开度y6与所述锅炉蒸发量x2的关系符合以下式(61)或式(62),
x2为0~300t/h时,y6=9~12 式(61),
x2为>300t/h时,y6=0.2x2+b6 式(62),
在式(62)中,b6在-55~-45之间。
所述锅炉的燃尽风风门开度y6为百分数结果,例如当开度为10时,表示挡板开度开启全行程10%。
优选情况下,本发明的方法进一步包括:控制所述炉膛的含氧量的百分比y7与所述锅炉蒸发量x2的关系符合以下式(7),
y7=-0.01x2+b7 式(7),
在式(7)中,b7在6.5~7.5之间。
所述炉膛的含氧量的百分比y7举例解释为:当y7等于2时,表示炉膛的含氧量为2%。
优选地,本发明的方法还包括:控制所述磨煤机的操作条件使得由所述磨煤机获得的煤粉的煤粉细度R90为28~35%。控制所述磨煤机的操作条件使得由所述磨煤机获得的煤粉的煤粉细度R90为28~35%时能够使得本发明的燃煤方法获得最佳的综合性能。
优选地,控制所述磨煤机的一次风量占锅炉总风量的比例不超过45重量%。更优选地,控制所述磨煤机的一次风量占锅炉总风量的比例为30~35重量%。
优选情况下,所述二次风的温度为260~300℃。
根据一种优选的具体实施方式,本发明提供了一种燃用高水分褐煤的方法,包括:将来自干燥机的褐煤经中速磨磨煤机进行磨煤,并且将所得煤粉引入至锅炉炉膛中燃烧,其中,控制来自所述干燥机的褐煤的给煤量x1与引入至所述磨煤机的一次风量y1的关系符合以下式(1);控制所述锅炉蒸发量x2与引入至所述磨煤机的一次风压y2的关系符合以下式(2);控制所述磨煤机的加载力y3与来自所述干燥机的褐煤的给煤量x1的关系符合以下式(31)或式(32);控制所述锅炉的周界风挡板开度y4与来自所述干燥机的褐煤的给煤量x1的关系符合以下式(41)或式(42);控制所述锅炉炉膛与二次风箱之间的压差y5与所述锅炉蒸发量x2的关系符合以下式(51)或式(52);控制所述锅炉的燃尽风风门开度y6与所述锅炉蒸发量x2的关系符合以下式(61)或式(62);控制所述炉膛的含氧量的百分比y7与所述锅炉蒸发量x2的关系符合以下式(7);
y1=x1+b1 式(1),
y2=0.005x2+b2 式(2),
x1为0~20t/h时,y3=1.9~2.2 式(31),
x1为>20t/h时,y3=0.05x1+b3 式(32),
x1为0~10t/h时,y4=9~12 式(41),
x1为>10t/h时,y4=0.54x1+b4 式(42),
x2为0~200t/h时,y5=290~310 式(51),
x2为>200t/h时,y5=x2+b5 式(52),
x2为0~300t/h时,y6=9~12 式(61),
x2为>300t/h时,y6=0.2x2+b6 式(62),
y7=-0.01x2+b7 式(7),
其中,
在式(1)中,b1在35~40之间,给煤量x1的单位为t/h,一次风量y1的单位为t/h;
在式(2)中,b2在6.5~7之间,锅炉蒸发量x2的单位为t/h,一次风压y2的单位为kPa;
在式(31)和式(32)中,b3在1~1.5之间,加载力y3的单位为MPa;
在式(42)中,b4在2.9~7.8之间;
在式(51)和式(52)中,b5在95~105之间,锅炉炉膛与二次风箱之间的压差y5的单位为Pa;
在式(62)中,b6在-55~-45之间;
在式(7)中,b7在6.5~7.5之间;
来自干燥机的所述褐煤的含水量为53重量%以下。
本发明提供的方法对磨煤机和锅炉的其余参数条件没有特别的限定,可以为本领域内常规的设定条件,本发明在此不再赘述。本领域技术人员不应理解为对本发明的范围的限制。
本发明提供的燃用高水分褐煤的方法适用于中速磨直吹式制粉系统,四角切圆直流燃烧器的褐煤燃烧锅炉。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例的锅炉为神华国华印尼南苏电厂的燃煤发电机组的设备,锅炉燃用就近坑口煤矿褐煤,原煤含水量为62%。
磨煤机组由四台相同的风扇磨煤机组成。
实施例1
将来自干燥机的褐煤经中速磨磨煤机进行磨煤,并且将所得煤粉引入至锅炉炉膛中燃烧,经干燥机干燥后的褐煤的含水量为52.6%,其中控制条件为:
来自所述干燥机的褐煤的给煤量为50t/h;
引入至所述磨煤机的一次风量为85t/h;
锅炉蒸发量为500t/h;
引入至所述磨煤机的一次风压为9.5kPa;
所述磨煤机的加载力为4MPa;
所述锅炉的周界风挡板开度为32;
所述锅炉炉膛与二次风箱之间的压差为600Pa;
所述锅炉的燃尽风风门开度为50;
所述炉膛的含氧量的百分比为2.5;
由所述磨煤机获得的煤粉的煤粉细度R90为32.6%;
所述磨煤机的一次风量占锅炉总风量的比例为35重量%;
所述二次风的温度为273℃。
按照前述给定条件,本实施例的磨煤机能够持续运行且锅炉能够实现持续燃烧6000小时(正常运行工况)以上,没有出现磨煤机堵煤和一次粉管堵粉以及锅炉燃烧不稳等不利现象。
对比例1
本对比例采用与实施例1相似的方法进行,所不同的是,本对比例中引入至所述磨煤机的一次风量为100t/h.
其余均与实施例1中相同。
按照前述给定条件,本对比例的磨煤机能够持续运行且锅炉能够实现持续燃烧2000小时(正常运行工况)以上,在运行至2500小时至2700小时开始出现锅炉燃烧不稳定现象。
实施例2
将来自干燥机的褐煤经中速磨磨煤机进行磨煤,并且将所得煤粉引入至锅炉炉膛中燃烧,经干燥机干燥后的褐煤的含水量为52.8%,其中控制条件为:
来自所述干燥机的褐煤的给煤量为45t/h;
引入至所述磨煤机的一次风量为80.2t/h;
锅炉蒸发量为450t/h;
引入至所述磨煤机的一次风压为9.05kPa;
所述磨煤机的加载力为3.45MPa;
所述锅炉的周界风挡板开度为29.8;
所述锅炉炉膛与二次风箱之间的压差为555Pa;
所述锅炉的燃尽风风门开度为38;
所述炉膛的含氧量的百分比为2.3;
由所述磨煤机获得的煤粉的煤粉细度R90为31.3%;
所述磨煤机的一次风量占锅炉总风量的比例为40重量%;
所述二次风的温度为270℃。
按照前述给定条件,本实施例的磨煤机能够持续运行且锅炉能够实现持续燃烧6000小时(正常运行工况)以上,没有出现磨煤机堵煤和一次粉管堵粉以及锅炉燃烧不稳等不利现象。
实施例3
将来自干燥机的褐煤经中速磨磨煤机进行磨煤,并且将所得煤粉引入至锅炉炉膛中燃烧,经干燥机干燥后的褐煤的含水量为53%,其中控制条件为:
来自所述干燥机的褐煤的给煤量为20t/h;
引入至所述磨煤机的一次风量为55t/h;
锅炉蒸发量为200t/h;
引入至所述磨煤机的一次风压为7.5kPa;
所述磨煤机的加载力为2MPa;
所述锅炉的周界风挡板开度为14.3;
所述锅炉炉膛与二次风箱之间的压差为300Pa;
所述锅炉的燃尽风风门开度为11;
所述炉膛的含氧量的百分比为5.2;
由所述磨煤机获得的煤粉的煤粉细度R90为25.6%;
所述磨煤机的一次风量占锅炉总风量的比例为45重量%;
所述二次风的温度为270℃。
按照前述给定条件,本实施例的磨煤机能够持续运行且锅炉能够实现持续燃烧6000小时(正常运行工况)以上,没有出现磨煤机堵煤和一次粉管堵粉以及锅炉燃烧不稳等不利现象。
实施例4
将来自干燥机的褐煤经中速磨磨煤机进行磨煤,并且将所得煤粉引入至锅炉炉膛中燃烧,经干燥机干燥后的褐煤的含水量为53%,其中控制条件为:
来自所述干燥机的褐煤的给煤量为10t/h;
引入至所述磨煤机的一次风量为35t/h;
锅炉蒸发量为80t/h;
引入至所述磨煤机的一次风压为6.9kPa;
所述磨煤机的加载力为2MPa;
所述锅炉的周界风挡板开度为15.3;
所述锅炉炉膛与二次风箱之间的压差为300Pa;
所述锅炉的燃尽风风门开度为10;
所述炉膛的含氧量的百分比为5.7;
由所述磨煤机获得的煤粉的煤粉细度R90为26.3%;
所述磨煤机的一次风量占锅炉总风量的比例为45重量%;
所述二次风的温度为270℃。
按照前述给定条件,本实施例的磨煤机能够持续运行且锅炉能够实现持续燃烧6000小时(正常运行工况)以上,没有出现磨煤机堵煤和一次粉管堵粉以及锅炉燃烧不稳等不利现象。
由上述结果可以看出,本发明提供的燃煤方法能够实现磨煤机的持续稳定运行,且锅炉能够实现长周期的持续稳定燃烧。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种燃用高水分褐煤的方法,包括:将来自干燥机的褐煤经中速磨磨煤机进行磨煤,并且将所得煤粉引入至锅炉炉膛中燃烧,其特征在于,控制来自所述干燥机的褐煤的给煤量x1与引入至所述磨煤机的一次风量y1的关系符合以下式(1),以及控制所述锅炉蒸发量x2与引入至所述磨煤机的一次风压y2的关系符合以下式(2),
y1=x1+b1 式(1),
y2=0.005x2+b2 式(2),
其中,
在式(1)中,b1在35~40之间,给煤量x1的单位为t/h,一次风量y1的单位为t/h;
在式(2)中,b2在6.5~7之间,锅炉蒸发量x2的单位为t/h,一次风压y2的单位为kPa;以及
来自干燥机的所述褐煤的含水量为53重量%以下。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,来自干燥机的所述褐煤的含水量为40~53重量%。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,该方法还包括:控制所述磨煤机的加载力y3与来自所述干燥机的褐煤的给煤量x1的关系符合以下式(31)或式(32),
x1为0~20t/h时,y3=1.9~2.2 式(31),
x1为>20t/h时,y3=0.05x1+b3 式(32),
在式(32)中,b3在1~1.5之间,加载力y3的单位为MPa。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中,该方法还包括:控制所述锅炉的周界风挡板开度y4与来自所述干燥机的褐煤的给煤量x1的关系符合以下式(41)或式(42),
x1为0~10t/h时,y4=9~12 式(41),
x1为>10t/h时,y4=0.54x1+b4 式(42),
在式(42)中,b4在2.9~7.8之间。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中,该方法还包括:控制所述锅炉炉膛与二次风箱之间的压差y5与所述锅炉蒸发量x2的关系符合以下式(51)或式(52),
x2为0~200t/h时,y5=290~310 式(51),
x2为>200t/h时,y5=x2+b5 式(52),
在式(51)和式(52)中,b5在95~105之间,锅炉炉膛与二次风箱之间的压差y5的单位为Pa。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其中,该方法还包括:控制所述锅炉的燃尽风风门开度y6与所述锅炉蒸发量x2的关系符合以下式(61)或式(62),
x2为0~300t/h时,y6=9~12 式(61),
x2为>300t/h时,y6=0.2x2+b6 式(62),
在式(62)中,b6在-55~-45之间。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其中,该方法还包括:控制所述炉膛的含氧量的百分比y7与所述锅炉蒸发量x2的关系符合以下式(7),
y7=-0.01x2+b7 式(7),
在式(7)中,b7在6.5~7.5之间。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其中,该方法还包括:控制所述磨煤机的操作条件使得由所述磨煤机获得的煤粉的煤粉细度R90为28~35%。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其中,控制所述磨煤机的一次风量占锅炉总风量的比例不超过45重量%。
10.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述二次风的温度为260~300℃。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170926 |
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