造气炉渣掺入流化床锅炉燃烧的应用

造气炉渣掺入流化床锅炉燃烧的应用

燕振亮

（中煤陕西榆林能源化工有限公司陕西榆林719000）

摘要：近年来，原料煤供应日趋紧张且价格不断上涨，导致企业生产成本不断攀升，而随着国家对安全及环保管理力度的加大，流化床锅炉掺烧造气炉炉渣也是中煤陕西榆林能源化工有限公司化工分公司在环保方面举措之一，得到了很好的利用。

关键词：造气炉渣；锅炉燃料煤；应用；

在造气及其它生产过程每天产生造气炉渣、二旋飞灰、烘干细粉、MTG弛放气，由于排放的废灰、废气、炉渣当中的含碳量及可燃成分较高，造成能源的浪费和环境二次污染，没有从根本上实现完全燃烧和节能减排的理想效果。

一、运行中的现状

1.运行中对热效率的影响。锅炉燃烧热损失中较大的一项是不完全燃烧损失。循环流化床锅炉使用烟煤时，一般红渣含碳量≤2.0%，飞灰含碳量高于10%；掺烧造气炉渣后，燃煤在炉膛停留时间相对较短，红渣含碳量≤5.0%，飞灰含碳量18%～25%。

2.运行中对锅炉受热面和耐火防磨的影响。由于造气炉渣硬度和密度都较大，粉碎后入炉煤大颗粒含量也较多，运行中常造成燃烧密相区温度高，稀相区温度低。随着给煤量的增加，炉况很容易被破坏，床料沉积形成死滞区，破坏正常流化状态，造成炉内温度不均匀，有时会出现炉温过高、过低的状况。为了使炉内温度均匀，时常采用加大风量的运行，加速了锅炉磨损，缩短了运行周期。

3.对锅炉灰渣比、放渣除尘的影响。掺烧造气炉渣后，床层底渣排放量大，造成喷渣、堵塞结渣及放渣管过热等问题。由于入炉煤灰分高达50%，除尘负荷加重，影响锅炉连续运行时间。

二、回收造气炉渣掺入锅炉燃料煤的应用

1、造气炉渣的回收。我公司8台造气炉灰水系统的灰水送至3台沉降槽进行沉降，沉降搅拌后送至真空过滤机进行过滤，滤掉50%左右水分的细渣通过皮带机输送机输送到4台锅炉所用的膏体泵料箱，然后通过4台膏体泵送入每台锅炉的炉膛。

2、燃烧。燃烧时控制好入炉风量（风压）、风室静压力（料层厚度）、沸腾层温度（加煤量）3个关键性工艺指标非常重要。造气炉渣具有灰分含量高、发热量低的特点，燃料煤中掺入造气炉渣后，与原进厂燃料煤的燃烧相比，相应的沸腾层温度会降低，所以须增加进煤量和乳入炉风量（风压）才能保持原有的温度，而当上煤量增加后，料层厚度必然增加，又需要增加风压和下灰次数，即三者之间的关系要控制调整好，这是造气炉渣回收利用的关键。

3、锅炉燃烧、燃尽。锅炉燃煤掺烧10%-30%的气化炉细渣，在混掺较均匀的情况下对稳定燃烧无明显影响，着火距离的推迟很少。在燃尽方面，由于掺人的气化炉细渣将与原有煤一样以较高的场值进入炉膛。气化炉渣较细，燃尽特性较好，反应性能较强。掺烧后不需过多考虑火焰稳定性与燃烧经济性的问题。煤粉在炉内停留时间较短，掺人劣质煤的燃尽率将降低，使总的机械未完全燃烧损失有所增加。

4、优化工艺参数。在锅炉运行中综合监测各动态运行参数，如床温、各监测点风压、汽水温度、压力、鼓风机、引风机电流、排烟温度等，严格按照“勤、细、精、微”的操作法则，及时优化。如锅炉炉膛负压应小于－50Pa；控制烟气流速，降低烟气对锅炉的冲刷磨损。炉温控制应采取多加少量入炉煤的调节方式。遇堵煤、放渣温度下降情况，应果断采取适量减少一次风的方法，提高炉温，正常后及时恢复原状，保证运行。点火、扬火时采用优质烟煤引火助燃，选用适当的风量。风量太大，不利于蓄热；风量太小，可能导致流化不均，造成局部结焦。只要底料内无明显可燃物，在点火初始阶段，料层温度400℃以下时，可采取微流化风量，甚至鼓泡状态的风量，以利于料层蓄热。在给煤机给煤时，必须保证料层整体不低于最低流化风量，以防局部结焦。

5.建议及注意事项

（1）采购时尽量选择高热值的烟煤。选择高热值的烟煤可更多地掺人造气炉渣，有利于造气炉渣的回收利用，且烟煤价格低、经济，有利于降低生产成本；另外烟煤挥发分含量高，着火温度较低，较易着火，料层温度在700℃时就能稳定燃烧，在正常运行温度（850一950℃）下不易熄火，增减煤量时能较好地控制料层温度，操作方便，有利于造气炉渣和燃料煤的灵活配比和利用。

（2）造气炉渣与燃料原煤尽可能配比均匀。根据我化工分公司的生产实践经验，锅炉用煤在炉温波动小，用煤量稳定，锅炉运行平稳，操作方便。而如果配比不均匀，则炉温波动大，操作控制困难，易熄火和结炉。所以，造气炉渣与原煤要尽可能配比均匀。对回收的造气炉渣多进行化验分析，为炉渣和原煤的合理配比提供准确依据。适时调整膏体泵的流量。造气炉渣掺烧后，飞灰增加；再者由于炉渣含水量较高，将导致锅炉烟气含水增加，排烟量及排烟温度有所升高，换热面积灰加重，日积月累有可能对尾部换热器（比如：空预器、省煤器）烟气侧堵塞。为此，要加强吹灰或添加清灰剂等措施，遇机会停炉时及时清理，以保持炉膛的负压。

造气炉渣回收用于锅炉部分燃料的做法是可行的，工艺条件成熟，回收方法简单、费用低、使用方便，能达到节能、降耗、减排的目的。但在正常运行时应经常注意监视各部的温度和压力，分析炉内燃烧情况。煤泥系统突发故障停运时，短时间内将会引起锅炉床层温度快速上升，对锅炉安全稳定运行有较大影响，通过加强操作人员培训和编制详细的事故应急预案，来减小煤泥系统突发事故对锅炉运行的影响。实际操作中必须严格控制好配比和燃烧时的各项操作指标，一旦发生熄火和结炉事故，损失较大，须引起高度重视。

参考文献：

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