煤泥燃烧的分析及应用
时间：2020-12-13 08:08:43 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
(内蒙古电力勘测设计院，内蒙古 呼和浩特 010020)
摘 要：介绍了煤泥的特性，针对国内煤泥燃烧利用情况，阐述了循环流化床煤泥燃烧形式及特点。
关键词：煤泥；
燃烧；
特性；
流化床锅炉
中图分类号：TK224.1+1 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2008)08—0183—01
煤泥是煤炭洗选加工过程排放出的细煤粒、杂质和水的混合物，其固态发热量3 500～4 500kcal/kg；
其颗粒很细，由粒径小于1mm的颗粒组成，其中小于0.2mm的组成占重量的80%上下；
成分主要为粘土、砂石、煤粉，持水性好，水分高达30%；
粘性大，流动性差；
同时泥煤灰份含量高，一般在40%～70%之间。
1 煤泥的燃烧特性
1.1 煤泥的结团现象
凝聚结团现象是泥煤在燃烧过程中的一个十分重要的现象。根据有关试验了解，由若干细颗粒组成的煤泥以较大体积的具体状态送入高温流化床时，它们往往并不是干燥后还原成细颗粒，而是迅速形成有一定强度和耐磨性的大块团，这种现象叫煤泥燃烧的凝聚结团现象。
1.2 煤泥结团的热爆性
煤泥团从一定高度位置送入流化床床面，结团会在下降过程中会发生热爆，从而避免结团的不断沉积现象。对于泥煤的结团特性，在锅炉本体设计时，只要煤泥给料高度设置合适，即可避免煤泥结团的沉积，又能减少煤泥颗粒的扬析损失，从而使泥煤能在循环流化床中稳定、可靠燃烧。
2 煤泥流化床的燃烧过程
2.1 水分蒸发过程
水分蒸发时煤水混合物进入流化床后所经历的第一个十分重要的阶段。煤泥团的蒸发速率在蒸发过程中是变化的，在蒸发后期逐渐减小到很低的程度。煤泥团表面和中心温度的变化也有很大差别，表面温度在入炉后很快达到蒸发平衡温度，此后中心温度一直稳定，直到煤泥团蒸发过程基本结束后才开始上升，煤泥团水分蒸发的时间是很长的，粒度12mm的煤泥团就需要1min。
2.2 挥发分析出过程
水分蒸发过程的后期，煤泥团表面的挥发分析出阶段就已开始。床温越高，挥发分的最终析出量也越大，而煤泥团粒度越大，则挥发分析出过程越长，但最终析出量却不变。粒度十几毫米煤泥团，其挥发分析出过程要持续数分钟。
2.3 焦炭燃尽过程
一般而言，控制焦炭燃尽速度的主要因素有床层向焦炭表面的对流传质、焦炭表面灰层内部的扩散传质以及焦炭未燃尽核心的化学反应动力特性。煤泥团焦炭的燃尽过程符合“双收缩表面模式”，而其中最主要的影响因素是气体通过焦炭表面灰层的扩散传质。一般来说，粒度十几毫米的煤泥团燃尽需要几十分钟。
针对泥煤的燃烧特性，20世纪80年代以来，国内一些研究所和大专院校及企业开展了煤泥燃烧利用技术的研究，开发了高效益的煤泥处理新途径，即将煤泥就地作为锅炉燃料用于供热和发电，均取得了较好的成效。
3 国内煤泥燃烧利用概况
3.1 兖州矿区35t/h煤泥挤压成条流化床锅炉燃烧技术
兖州矿区兴隆庄煤矿35t/h煤泥循环流化床锅炉的原料采用选煤厂浮选原煤（压滤机的滤饼）。其燃料供应系统为：压滤机的滤饼由贮煤泥场经装载设备装入集料斗，除杂后由带式输送机送至锅炉厂房顶部，在带式输送机上进行水分和重量的监测，煤泥在厂房顶部经挤碾团块后进入配煤的链板机，分配到各炉顶部的给料机，成型后送入炉内进行燃烧。
3.2 兖州矿区75t/h煤泥流化床锅炉燃烧技术
兖州矿区的东滩煤矿热电厂，选用燃用煤泥75t/h循环流化床发电锅炉。该锅炉采用大粒度给料异比重床料的循环流化床新技缩，在炉膛出口高温过热器前布置一级撞击式分离器进行一次分离，低温过热器后设下出气分离器，进行二次分离并将灰送回炉内继续燃烧，进一步提高燃烧效率和减少床砂损失。来自选煤厂的煤泥至电厂煤泥棚，经刮板机、立式煤泥给料机、皮带机送到炉顶3台立式煤泥给料机、由变频装置调节给煤机的转速实现给煤泥量随负荷变化。煤泥中断时，备用混煤破碎8mm以下由皮带机输送至炉前仓，由螺旋给煤机从炉前送入炉膛。
3.3 混烧煤泥、煤矸石的35t／h循环流化床发电锅炉和煤泥挤压送料技术
南屯煤矿矸石热电厂是兖州矿业集团公司第一座以综合利用为目的的坑口电厂开发利用了矸石——煤泥浆混烧发电技术，经工业性试验，证明具有良好的成浆性，不加任何添加剂，只需加水搅拌即可制成浓度55%以上、发热量约为8.36MJ／的煤泥浆。该煤泥浆流动性和稳定性好，粘度低，即使沉淀，析水量也很少，用搅拌机略微搅动，便可成为均匀的煤泥浆。浆料经沸腾炉的煤泥浆喷枪，以射流方式打入炉内燃烧，能使浆料尽量雾化，以提升燃烧效果。
实践证明，在45t／h的沸腾炉上，用矸石和中煤的混合燃料作底料层，掺烧浓度为55%～60%的煤泥浆，在实际操作中是可行的。混烧过程中，对沸腾炉的控制和调整比较容易，并可进一步增大混烧的煤泥浆比例，混烧系统的流程简单可靠，混烧技术容易掌握。
3.4 浮洗尾煤制浆沸腾炉燃烧发电技术
徐州矿务局庞庄矿选煤厂，用浮选尾煤制成煤泥水煤浆，供给该矿自备电厂10t／h沸腾炉燃用，以替代部分原煤。制备好的煤泥浆进入炉前缓冲罐，经螺杆泵加压后通过煤泥浆喷枪射入沸腾炉燃烧。煤泥浆的掺烧比例从40%逐步提高到全烧。燃烧炉温稳定，床层稳定，系统易控制，渣量减少，大部分煤泥灰随烟排出。
现有的煤泥燃烧存在以上几种利用方式，用燃烧法处理和利用煤泥能充分地回收能量、大批量地处理煤泥，减少煤泥对环境的污染，降低企业生产成本，能够取得良好的经济效益和社会效益。
