链条炉排锅炉对煤炭质量的要求.doc

1、链条炉排锅炉对煤炭质量的要求链 条 炉 排 锅 炉 对 煤 炭 质 量 的 要 求 及 煤 质 指 标 供 参 考(1)水 分 煤 的 水 分 对 于 燃 烧 的 影 响 具 有 两 重 性 。 煤 中 适 当 的 水 分使 碎 屑 和 块 煤 粘 在 一 起 能 使 漏 煤 和 飞 灰 减 少 。 燃 烧 碎 屑 较 多 的 煤 时 ，保 持 炉 前 有 一 定 的 水 分 是 必 要 的 。 对 于 细 粉 较 多 、 易 粘 结 的 高 发 热值 煤 ， 加 入 适 当 的 水 分 在 运 行 上 已 经 取 得 了 良 好 的 效 果 ， 还 可 使 煤层 不 致 过 分 结 焦 。

2、同 时 由 于 水 分 蒸 发 能 疏 松 煤 层 ， 使 煤 粒 间 空 隙 加大 ， 减 少 通 风 阻 力 。 在 常 压 下 ， 由 水 变 成 水 蒸 汽 体 积 要 增 加 1 650倍 ， 因 而 水 分 从 煤 层 中 燕 发 出 来 ， 在 煤 层 内 要 留 下 很 多 空 隙 ，这 有 利 于 通 风 ， 有 利 于 强 化 燃 烧 。 但 另 一 方 面 ， 由 于 煤 中 水 分 增 加使 干 燥 时 间 加 长 ， 水 分 蒸 发 要 吸 收 热 量 ， 这 对 煤 的 着 火 是 不 利 的 。而 且 水 分 增 加 时 ， 水 蒸 汽 混 合 到 口 J燃 气

3、体 中 ， 既 增 加 了pJ燃 气 体 的 热 容 量 又 降 低 了 它 的 浓 度 ， 这 对 口 J燃 气 体 燃 烧也 是 不 利 的 ， 因 而 使 燃 烧 室 温 度 下 降 。 同 时 水 分 增 加 ， 烟 气 体 积 增加 ， 使 排 烟 损 失 也 跟 着 增 加 。 煤 中 加 入 的 水 量 应 当 根 据 煤 的 粒度 组 成 而 定 ， 细 粉 越 多 ， 加 水 量 就 应 增 加 ， 但 要 适 量 ， 同 时 要 加 得均 匀 ， 要 有 78h 的 渗 透 时 间 。 煤 中 水 分 还 与 煤 的 变 质 程 度 有关 ， 对 低 煤 化 度 煤 如 长

4、 焰 煤 、 不 粘 煤 等 ， 它 们 挥 发 分 高 、 焦 炭 的 化学 活 性 高 ， 极 易 着 火 ， 往 往 一 进 入 炉 膛 就 会 着 火 ， 这 样 易 烧 坏 煤 斗 。为 了 防 止 烧 坏 煤 斗 ， 就 要 提 高 煤 的 水 分 ， 推 迟 着 火 时 间 。 对于 高 煤 化 度 煤 ， 特 别 是 无 烟 煤 、 挥 发 分 低 ， 焦 炭 活 性 差 ， 着 火 困 难 ，为 了 减 少 蒸 发 煤 中 水 分 的 热 损 失 ， 应 降 低 煤 中 水 分 。 但 降 低 煤 中 水分 后 ， 会 增 加 漏 煤 和 飞 灰 ， 因 此 ， 燃 用 无

5、烟 煤 应 尽 量 减 少 粒 度 小 于6mm 的 含 量 。 如 低 煤 化 度 煤 和 高 煤 化 度 煤 按 合 适 比 例 掺 烧 ， 则煤 中 水 分 取 决 于 它 们 的 粒 度 组 成 。(2)粒 度 煤 的 粒 度 对 链 条 炉 的 工 作 影 响 很 大 ， 未 经 筛 分 的 原 煤 在链 条 炉 排 上 燃 烧 是 十 分 不 利 昀 。 因 为 粒 度 不 一 ， 粉 煤 和 末 煤 嵌 于 块煤 之 间 ， 煤 层 容 易 堆 得 很 结 实 ， 使 热 量 不 易 传 到 煤 层 深 处 ， 同 时 十燥 过 程 中 的 水 蒸 汽 不 易 散 发 出 来 ，

6、 因 此 煤 层 着 火 困 难 。 另 一 方 面 ，煤 层 中 夹 杂 粉 煤 和 末 煤 使 火 床 阻 力 增 加 易 于 产 生 火 口 。 颗 粒 度 不 均在 煤 中 易 产 生 机 械 分 离 ， 大 块 煤 易 集 中 在 炉 排 的 两 边 ， 使 得 炉 排 通风 不 均 ， 火 床 上 燃 烧 不 均 匀 。 另 外 ， 如 粉 煤 量 增 高 时 ， 为 了 减 少 粉煤 的 损 失 ， 需 要 提 高 煤 的 水 分 ， 因 而 增 加 吸 热 量 ， 使 干 燥 时 间 延 长 ，增 加 了 可 燃 气 体 的 热 容 量 ， 并 降 低 其 浓 度 ， 不 利

7、于 可 燃 气 体 燃 烧 ，使 燃 烧 室 温 度 下 降 ， 使 排 烟 损 失 增 加 等 等 。 另 一 方 面 如 大 粒 度 煤 量增 加 ， 由 于 大 粒 度 煤 不 能 烧 透 ， 而 使 机 械 未 完 全 燃 烧 损 失 增 加 。 可见 ， 用 于 链 条 炉 排 的 煤 ， 在 粒 度 方 面 ， 应 是 大 小 合 适 ， 粒 度 均 匀 ，粉 煤 和 大 块 煤 越 少 越 好 。 粒 度 最 佳 范 围 是 6 25mm。 小 于6mm 的 粉 煤 含 量 越 少 越 好 ， 一 般 应 少 于 30 010。 但 从 我 国 煤矿 生 产 现 状 来 看 ，

8、大 多 数 煤 矿 还 没 有 合 适 的 筛 分 系 统 和 储 运 系 统 把大 于 25mm 的 块 煤 筛 去 同 时 使 小 于 6mm 的 粉 煤 含 量 降 下 来 ， 因此 ， 目 前 不 少 煤 矿 还 是 以 供 应 粒 度 为 小 于 50mm 的 混 煤 为 主 。 从 应 用 现 状 来 看 ， 一 般 对 煤 的 发 热 量 、 灰 分 、 挥 发 分 、 硫 分 都 比 较重 视 ， 而 对 煤 的 粒 度 组 成 重 视 不 够 。 为 了 提 高 锅 炉 燃 烧 效 率 ， 节 约煤 炭 ， 减 少 环 境 污 染 ， 应 该 采 取 措 施 ， 把 小 于

9、6mm 的 粉 煤 筛出 来 供 发 电 煤 粉 锅 炉 用 ， 大 于 6mm 的 煤 供 链 条 炉 排 锅 炉 用 。 对于 大 于 25mm 的 煤 筛 出 来 用 对 辊 机 破 碎 到 小 于 25mm 以 下 ， 尽量 供 应 粒 度 合 适 的 煤 炭 ， 做 到 物 尽 其 用 。 煤 炭 经 过 筛 选 、 破 碎 等 加工 后 ， 可 换 来 高 效 率 、 低 消 耗 、 低 环 境 污 染 。 因 此 ， 有 的 单 位 为 了保 证 入 炉 煤 有 合 适 的 粒 度 ， 建 立 了 筛 分 破 碎 系 统 。(3)发 热 量 一 般 地 说 ， 发 热 量 降 低

10、 使 锅 炉 的 效 率 和 出 力 都 下 降 。当 煤 的 收 到 基 低 位 发 热 量 小 于 16.50MJ/kg(即 4 000kcal/kg)时 ，在 链 条 炉 上 燃 用 这 种 煤 就 困 难 了 。 因 为 发 热 量 低 的 煤 不 是 灰 分 大 就是 水 分 大 ， 或 者 灰 分 水 分 都 大 ， 燃 烧 温 度 诋 ， 使 炉 拱 的 温 度 和 辐 射的 热 量 都 低 ， 导 致 煤 着 火 困 难 。 同 时 燃 用 低 热 值 煤 时 ， 为 保 证 炉 内温 度 需 增 加 燃 煤 量 ， 则 炉 排 的 走 行 速 度 或 煤 层 厚 度 相 应

11、要 提 高 ， 这对 于 煤 的 着 火 和 燃 尽 都 是 不 利 的 。 因 此 煤 的 收 到 基 低 位 发 热 量 应 该大 于 16.5 MJ/kg。 当 收 到 基 低 位 发 热 量 大 于 21 .OOMJ/kg(即 5 000kcal/kg)时 锅 炉 效 率 和 出 力 有 明 显 的 提 高 ， 对 确 定 的 煤 炭 来 说 ，发 热 量 和 灰 分 有 一 定 的 对 应 关 系 。 有 可 能 产 生 这 样 的 情 况 ： 当 它 的收 到 基 低 位 发 热 量 （ Q。 。 胁 ， ） 大 于 16.50MJ/kg 时 ， 灰 分 (Ad)大于 30%， 这

12、 时 应 考 虑 以 灰 分 为 主 ， 即 只 要 灰 分 大 于 30%， 最 好不 要 使 用 。(4)灰 分 和 灰 熔 融 性 煤 中 灰 分 增 加 使 可 燃 物 含 量 减 少 ， 发 热 量 降低 ， 对 煤 的 着 火 和 燃 烧 带 来 不 利 的 影 响 。 当 燃 用 高 灰 煤 时 ， 在 焦 炭周 围 复 盖 了 过 多 的 灰 渣 ， 阻 碍 焦 炭 和 空 气 接 触 ， 也 就 阻 碍 了 焦 炭 的燃 烧 ， 延 长 了 燃 烧 时 间 ， 增 加 了 不 完 全 燃 烧 损 失 。 根 据 大 量 实 践 和试 验 结 果 表 明 ： 灰 分 大 于 3

13、0 010时 燃 烧 效 率 很 差 ， 而 且 煤 中 灰 分越 大 使 锅 炉 效 率 降 低 得 就 越 多 。煤 中 灰 分 对 锅 炉 热 效 率 的 影 响灰 分 (A。 )， %1015 15 20 20 25 25一 30 30 35 35 40 40 45 45 50灰 分 每 增 加 1%使 锅炉 热 效 率 的 降 低值%0 0.16 0.34 0.52 0.72 0.92 1.12 1.34对 链 条 炉 来 讲 煤 的 灰 分 也 不 宜 低 于 10%， 因 灰 分 过 少 ， 炉 排 上的 渣 层 过 薄 ， 可 能 使 炉 排 片 过 热 ， 对 链 条 炉 工

14、 作 也 是 不 利 的 。 因 此 ，合 理 的 灰 分 ( Ad)范 围 为 10.0%30.0%。 从 目 前 煤 炭 生 产 情 况 看 ，大 多 用 于 链 条 炉 排 锅 炉 的 煤 炭 灰 分 均 大 于 10%。 但 也 有 个 别 煤炭 灰 分 低 于 10%。 在 焦 炭 的 燃 烧 过 程 中 ， 由 于 有 还 原 作 用 ， 在 炉排 上 形 成 很 浓 的 还 原 气 氛 （ 即 含 CO 较 多 ） ， 有 助 于 将 灰 渣 中 的氧 化 铁 还 原 成 氧 化 亚 铁 ， 使 灰 渣 熔 化 温 度 也 相 应 降 低 。 因 此 烧 灰 分较 高 的 煤 很

15、 容 易 在 炉 排 上 结 渣 ， 破 坏 燃 烧 过 程 ， 严 重 的 还 可 能 堵 塞炉 排 的 通 风 间 隙 ， 造 成 炉 条 过 热 和 烧 坏 。 为 了 防 止 炉 灰 结 渣 ， 应 使用 灰 熔 点 较 高 的 煤 。 一 般 要 求 煤 灰 的 软 化 温 度 (ST)大 于 1 250。 当 煤 的 灰 分 较 低 时 ， 煤 的 灰 熔 点 可 以 略 低 些 。 参 照GB /T9143-1988 常 压 固 定 床 煤 气 发 生 炉 用 煤 质 量 标 准 以及 长 期 来 大 量 燃 用 大 同 煤 的 经 验 ， 当 Ad 不 大 于 18. OO%时

16、 ，煤 的 灰 熔 融 性 软 化 温 度 (ST)可 以 低 于 1 250， 但 要 大 于 1 150 0C。(5)挥 发 分 煤 中 挥 发 物 的 产 率 和 质 量 对 炉 排 上 燃 烧 过 程 的 发 生 和 发展 都 有 很 大 的 影 响 。 因 为 煤 燃 烧 时 ， 挥 发 分 首 先 析 出 和 空 气 混 合 并着 火 燃 烧 ， 这 对 焦 炭 的 燃 烧 是 很 重 要 的 。 一 般 地 说 ， 挥 发 分 愈 高 ，愈 容 易 着 火 ， 燃 烧 也 好 。 挥 发 分 低 的 煤 ， 燃 烧 也 困 难 。 譬 如 ， 无 烟煤 挥 发 分 低 ， 而 且

17、 要 在 比 较 高 的 温 度 下 才 能 析 出 挥 发 分 ， 因 而 使 着火 困 难 。 着 火 愈 困 难 ， 煤 在 炉 排 上 燃 烧 和 燃 尽 的 时 间 就 愈 少 ， 因 而机 械 未 完 全 燃 烧 损 失 乜 就 愈 大 。 但 对 于 炉 膛 容 积 热 负 荷 比 较 高 的 炉子 ， 由 于 炉 膛 容 积 相 对 较 小 ， 当 燃 用 高 挥 发 分 煤 时 ， 易 于 产 生 化 学不 完 全 燃 烧 损 失 ， 烟 囱 容 易 冒 黑 烟 。 (6)粘 结 性 粘 结 性 强 的煤 由 于 受 到 炉 内 高 温 辐 射 作 用 ， 表 面 软 化 熔

18、 融 ， 形 成 板 状 结 焦 ， 这种 情 况 对 链 条 炉 来 讲 是 很 不 利 的 。 燃 用 这 种 煤 时 ， 在 运 行 中 要 进 行繁 重 的 拨 火 操 作 。 另 外 ， 由 于 火 床 结 焦 使 通 风 不 利 ， 有 时 使 燃 烧 不能 连 续 进 行 。 所 以 在 链 条 炉 上 燃 用 粘 结 性 强 的 煤 是 不 适 宜 的 。 最 好燃 用 中 等 粘 结 性 以 下 的 煤 ， 根 据 对 粘 结 指 数 的 研 究 ， 当 煤 的 粘 结 指数 小 于 40时 ， 可 以 保 证 煤 受 热 后 不 结 焦 或 轻 度 结 焦 。 也 可 以 用 焦 渣特 征 来 鉴 定 煤 的 粘 结 性 强 弱 ， 一 般 当 焦 渣 特 征 小 于 等 于 5时 都适 用 于 链 条 炉 。