(1)空气压力雾化悬浮燃烧原理
水煤浆与空气经燃烧器以射流方式进入炉膛,促使煤浆气流与炽热烟气产生强烈混合,水分迅速蒸发;同时水煤浆气流又受到炉膛四壁和高温火焰的辐射。而将悬浮在气流中的煤颗粒迅速加热,水煤浆颗粒获得了足够的热量并达到了一定的温度就开始着火燃烧。其着火热随燃料的性质和运行工况的变化而变化,锅炉负荷低时,炉膛平均烟温降低,燃烧器区域的烟温也将降低。所以雾化燃烧固态排渣水煤浆锅炉最低运行负荷在50%左右。
(2)流化悬浮高效洁净燃烧技术原理
将滴状水煤浆投入燃烧室下部由石英砂和石灰石构成床料的炽热流化床中,其温度在850-950℃左右。水煤浆在炽热的流化床料的加热下迅速完成水分析出,挥发分析出并着火燃烧及焦碳燃烧过程。在流化状态下颗粒状水煤浆团进一步解体为细颗粒被热烟气带出密相区进入悬浮室继续燃烧。在燃烧室出口设有分离回输装置。被热烟气带出的媒体物料和较大的水煤浆颗粒团被分离器分离、捕捉,通过分离器下部设置的回输通道返回燃烧室下部密相区,
既减少了媒体物料的损失,又实现了水煤浆颗粒团的循环燃烧,从而获得高的燃烧效率。此外,低温燃烧过程,有效的控制了热力型NOx的形成。且由于媒体物料由石英砂与石灰石构成,石灰石在高温下煅烧生成CaO,CaO与SO2反应进一步生成CaSO4,抑制了SO2的排放,而燃烧装置的运行温度是CaO脱硫的最佳运行温度,可有效的减少SO2的排放。
编辑本段特点
● 解决了燃煤锅炉污染环境及燃油锅炉运行成本昂贵的问题;
● 环保节能:烟气含硫量、含尘量等环保指标均优于国家标准;
● 燃尽率高,可高达98%以上,热效率高达85%以上;
● 水煤浆液态输送和悬浮流化燃烧,自动点火,易于实现自动化控制,操作简单;是燃煤、燃油锅炉理想的环保和节能的替代产 品;
● 实现水煤浆低负荷稳定燃烧。
● 对水煤浆质量要求低。
● 可实现炉内脱S,利于环保锅炉安全使用常识
● 实现了水煤浆的低温燃烧,解决了水煤浆雾化悬浮燃烧带来的易于结焦、运行不稳定、安全性差的问题,同时抑制了热力型NOx的生成与排放。● 实现了着火燃烧后的水煤浆颗粒团的循环燃烧,具有高的燃烧效率。● 利用石灰石与石英砂构成的媒体物料,辅之于低温燃烧技术实现了水煤浆燃烧过程中直接脱硫、脱硫系统简单、成本低。● 采用分离回输燃尽装置提高了石灰石的利用率,减少了媒体物料的补充量,提高了燃烧效率。● 负荷调节特性好,可在100%~30%额定负荷范围内稳定运行,水煤浆品质适应性好。● 降低了对水煤浆品质的要求,使制浆成本降低。 ● 省略了价格昂贵的燃烧器与易出故障的雾化浆,不需要复杂的高压风浆系统及过滤器等设备,系统更为简单可靠。
● 运行稳定,操作简单,燃烧效率高,运用范围广,适合各种参数的锅炉。
编辑本段及配套设备
一、系统构成
水煤浆锅炉系统主要由供热系统、燃烧系统、除尘脱硫系统、控制系统组成。
1.供热系统
供热系统由水煤浆锅炉本体及有关辅助器具、输送管线、阀门组成。
水煤浆锅炉本体是整个供热系统的关键设备,水在此不断获得热能,由它提供给用热设备所需的热源,汽压根据工艺要求确定。
2.燃烧系统
主要由燃料供给系统,燃烧室、烟风系统、出灰系统、烟气余热回收系统及有关阀门管线组成。
3.除尘脱硫系统
除尘脱硫系统由除尘器、配有电机的卸灰器、灰阀组成。
4.控制系统
控制系统由动力控制柜和计算机监控系统电脑型操作柜组成。
(1)动力控制
主要控制鼓风机、引风机、卸浆泵、供浆泵、过滤搅拌器、出渣机等设备起动与停止,同时鼓风机、引风机、供浆泵、过滤搅拌器之间进行联锁控制以保证蒸汽锅炉安全运行。 mbr污水处理设备博鼎包达标
(2)计算机监控系统
自控模式计算机监控系统实现运行参数的显示和控制。计算机将设备的状态、运行参数值形象地显示在屏幕上,设备的启停、参数的调节可在计算机上实现。采用蒸汽压力控制鼓风机、引风机、供浆泵进行蒸汽压力调节、显示及最终排烟温度显示,采用压力信号控制,使其达到自动控制功能。
在自动控制系统的管理下,通过各系统的互相协调,可实现以下功能:
1)为用热设备提供满足负荷要求的稳定高温热源;
2)保持整个供热系统稳定运行,实现不间断连续运行;
3) 实现蒸汽锅炉在非正常工况下的安全联锁反馈保护;
4)实现余热回收,提高蒸汽锅炉整体运行效率;
5) 具有各种非正常情况下的预警、报警等功能。
二、水煤浆锅炉燃烧系统
水煤浆锅炉燃烧系统由燃料供给系统,燃烧器、燃烧室、烟风系统、出灰系统、除尘脱硫
系统及有关阀门管线组成。燃料经燃料供给系统输送到燃烧室中,在燃烧室燃烧,产生的热量以辐射和对流的方式通过炉管传递给蒸汽,燃料释放热量后,其烟气经省煤器回收余热后降温,经除尘脱硫后,由引风机排入烟囱引入大气,鼓风机将空气送到燃烧器,作为燃料燃烧的助燃空气。
1.燃料供给系统
整个系统由水煤浆储罐、卸浆泵、输浆泵、水煤浆过滤搅拌器、供浆泵、流量计、连接管道仪表阀门、气水冲洗装置等组成。
(1)水煤浆储罐
储浆罐作为水煤浆燃料储存使用,采用钢制,直立式围筒形布置,其容量应考虑7-10天的水煤浆使用量,储浆罐有浮子式液位指示装置,有防止沉淀的空气吹扫装置。
(2)卸浆泵
卸浆泵把浆车运来的浆送到储浆罐,把储浆罐内的浆送到日用浆罐,卸浆泵采用杭州兴龙泵业有限公司专业的水煤浆专用螺杆泵,具有防触变、防沉淀,采用专用耐磨蚀转子、定子,可靠的十字方向节传动和高寿命的轴密封,输送稳定。
(3)输浆泵
保证在卸浆时能连续给日用浆罐供浆,且根据日用浆罐液位自动启、停。
(4)水煤浆过滤搅拌器(日用浆罐)
为保证供浆泵能平衡输送水煤浆,本系统在炉前设计有水煤浆日用浆罐,同时内置搅拌装置和在线过滤器。
(5)供浆泵
把日用浆罐中的水煤浆平稳地送到燃烧器的浆中,具有与卸浆泵同样的性能,输送压力可达1.2MPa,配置变频调速后流量可调范围广。
(6)流量计
为准确地计量喷入炉内的水煤浆流量,采用电磁流量计,读出煤浆流量,使自动控制更可靠。
(7)气水冲洗装置
为防止水煤浆在管路内沉积,在整个系统的必要位置全部设计了气、水冲洗装置,保证输送平衡、流畅。
(8)连接管道仪表阀门
管路设计要流畅,防止流动死点,能耐压1.6MPa以上,采用无缝钢管制造,压力表采用
隔膜压力表,阀门采用球阀而减小阻力。
2.燃烧器
本项水煤浆燃烧器采用先进的旋流形式的专用燃烧器,更好的满足负荷调节、雾化燃烧需要,使煤浆火焰不触墙,防结渣,采用前墙单位布置的燃烧器,具有自动燃烧器的各种功能,如自动点火、喷浆、自动清洗浆及油,点火自动进退、自动火焰检测等功能,其雾化介质采用压缩空气,喷嘴采用多级撞击式结构,使雾化质量好,燃烧充分。
(1)燃烧器性能:
1)采用先进的水煤浆旋流燃烧器,点火油泵采用进口桑坦克品牌,轻油电磁阀采用进口帕克、气动组件采用西班牙艾川格,火检用进口品牌,确保产品运行稳定;结核杆菌蛋白芯片
2)点火前炉膛自动吹扫:消除炉膛内可能积存的可燃气体,防止爆燃;
3)自动点火:火焰检测连锁保护;
4)点火、油自动进退等自动控制功能;
5)熄火保护:在突发事件或停电时自动熄火并关闭燃烧器;
6)与锅炉设备运行连锁保护,如超压、超温、低水位、高水位等故障;
7)燃烧负荷可随锅炉负荷的变化而变频调节; 沉砂池
8)水煤浆喷自动在线清洗:水煤浆喷停喷水煤浆时,以压缩空气和水自动在线吹扫、清洗喷,无需取出水煤浆喷清洗,确保下次喷浆正常顺畅。
3.燃烧室
燃烧室采用耐火砖砌筑,前部设计有稳燃烧结构,其尺寸符合水煤浆燃烧特点,底部设计有出灰口,两侧及前后部有各种必要的打焦、观火孔,清灰孔,在运行时操作人员能对炉内燃烧情况看得清楚,便于出灰,燃烧室外侧保温采用硅酸铝纤维材料。
4.烟风系统 健慰器具
本系统由鼓风机、引风机、风道、烟道、烟囱等组成,本系统采用平衡通风方式,燃烧需要的空气由鼓风机供给,产生的烟气由引风机抽送后通过烟囱排放大气,鼓、引风机采用1450r/min形式,采用变频控制,噪声低、省电,风道、烟道采用钢制形式,风道采用地埋式,使锅炉整洁,操作方便。
5.出灰系统
锅炉出灰由特制的链式刮板出渣机完成,底板采用耐磨耐腐的铸石板双层形式,其它链条采用合金材料,能完成自动出灰,对流管束积灰设计有空气吹扫装置。
6.除尘脱硫系统
锅炉排出的烟气经过除尘器除尘,同时除尘器放灰阀不是普通的人工闸板形式,采用配有电机的卸灰器,密封性好,能不停炉自动卸灰下保证不漏风,使燃烧稳定,采用脱硫除尘,去掉烟气中的SO2及部分细尘,使烟气最终排放符合环保要求。
三、水煤浆锅炉供热系统
A.蒸汽和热水锅炉
水煤浆蒸汽和热水锅炉供热系统是以水煤浆锅炉本体为核心,由水煤浆锅炉本体、给水泵(循环水泵)、软化水处理设备、除氧设备及有关辅助器具、输送管线、阀门组成。
1.供热工艺描述
供热系统由水煤浆锅炉本体、给水泵、用热设备及有关辅助器具、输送管线、阀门组成,给水泵将软化除氧后的给水送入锅炉,水吸收热量变为饱和蒸汽,饱和蒸汽携带热量至用热设备,在用热设备处释放热量,达到供热的目的。
2.水煤浆蒸汽及热水锅炉本体
(1)锅炉本体结构
a) SZS型锅炉
锅炉本体为双锅筒纵置式水管锅炉,燃料(水煤浆)在炉膛燃烧后,并经炉膛两侧水冷壁
管吸热后,烟气进入燃烧室,后依次流经第I、II对流管束区,经对流换热放热后,由排烟口排出。给水从给水管进入,在炉内吸热后产生蒸汽,经汽水分离装置后,干饱和蒸汽从出口排出。SZS型2t/h~20t/h锅炉结构等方面有如下优点:
1)结构紧凑,外形美观;
2)精心设计稳燃室结构,确保水煤浆着火及稳定燃烧;
3)设计有燃烬室,确保水煤浆充分完全燃烧;
4)对流受热面布置吹灰装置;
5)自动出渣装置;
6)自动化程度高,具有各种先进的压力、水位控制、联锁报警等功能,确保安全运行。
b) SHS型锅炉
锅炉本体为SHS型双锅筒横置式立式散装水管锅炉结构,该炉型在国内目前采用较多且技术比较成熟的炉型基础上,结合水煤浆锅炉特点进行改进而来,单层布置,锅炉房基建投资省。炉膛前部设计有稳燃室,并与本厂旋流式水煤浆燃烧器适配,合理选择炉膛容积热负荷和截面热负荷,既保证水煤浆的稳定着火燃烧,又防止炉膛结焦,锅炉往高度方向发展,既节约了占地面积,又增加了烟气在炉膛内的行程,有利于燃烬,并增加水循环回
路的高度,有利于锅炉水循环。
燃料(水煤浆)在炉膛燃烧后,并经炉膛四周水冷壁管辐射吸热后,烟气掠过凝渣管束,后依次流经第I对流管束区、过渡区、第Ⅱ对流管束区、省煤器、空气预热器,经对流换热放热后,由排烟口排出,后再经过除尘脱硫装置,由引风机排入烟囱。对流管束布置有吹灰装置,并且无落灰及清灰死角,底部落灰处角度均大于烟灰自落灰安息角,并且烟气流速选取得当,额定负荷时为10-11m/s,烟气垂直上下冲刷锅炉管束,烟气冲刷具有一定的自洁能力,又可防止低负荷时流速过低造成积灰。鼓风机将燃烧所需的空气鼓入空气预热器,空气被加热后,通过热风管道接入燃烧器。软化除氧的给水经省煤器加热后从给水管进入,在炉内吸热后产生饱和蒸汽,经汽水分离装置后,符合额定参数的蒸汽从锅筒排出,送至用热处。
SHS型锅炉结构等方面概括起来有如下优点:
1)采用成熟结构型式,并结合水煤浆锅炉的特点加以改进;
2)结构紧凑,外形美观,占地面积小;
3)锅炉水循环高度高,水循环安全可靠;
4)锅炉各部分受热面积充足,布置搭配合理,确保锅炉出力和热效率;
5)炉膛底部有自动出渣装置,对流受热面布置吹灰装置和落灰装置,锅炉各部布置有各种检查门、清灰门、防爆门等,锅炉可连续稳定运行;
6)炉墙及保温厚度厚,钢架靠近外侧,散热损失小;
(2)炉体材料
1)受压元件
炉管材料采用锅炉专用的20#钢管,标准为GB3087-1999《中低压锅炉用无缝钢管》,钢板为锅炉专用钢板,标准为GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》,具有材质化验单、质量检验报告、合格证明,各项公差符合国家标准,并将材料化验单、质量检验报告及材质资料复印件提供给用户单位。
2)钢架
钢架材料采用材质Q235-A的各类型钢和钢板,通过强度计算,确定钢架强度与刚度。
3)耐火材料
耐火材料分耐火砖和耐火浇注料。耐火砖采用耐火度为l750℃的粘土耐火砖,GB4415—82,品种牌号为N-l,体积密度为2070kg/m3。耐火砖砌筑时,和以粘土质耐火泥(YB396-63)。耐火浇注料采用耐火度为1690℃的粘土耐火浇注料,GB3712—83,最高使用温度为
1300℃。
4)保温材料
保温材料采用PXZ一1000湿法硅酸铝耐火纤维毡,GB3003—82。根据锅炉各个部位不同的使用条件选用不同的耐火保温材料,必须考虑采用国内最优厂家的产品,采用成熟先进的浇注工艺,同时进行必要的养护措施.
(3)制造工艺短路故障指示器
液化气燃烧器 该企业拥有B级制造许可证、D级压力容器制造许可证,,拥有一整套完善的质量控制体系,按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》等有关要求进行,每台产品制造严格按照工艺卡要求进行,对于主要部件实行一件一卡制,自检、互检后,由专职检验员认定后,存档备案。在制造时严格按质保体系操作,制造过程中,甲方可派员监察。锅炉本体受压元件焊接按JB/T1613-1993《锅炉受压元件焊接技术条件》,焊后进行无损检测,无损检测按JB/T4730-2005标准进行,II级以上合格。按《蒸汽/热水锅炉安全技术监察规程》进行水压试验合格。
3.锅炉系统流程图