褐煤高溫?zé)釤煔飧稍锏恼{(diào)整范文

本站小編為你精心準(zhǔn)備了褐煤高溫?zé)釤煔飧稍锏恼{(diào)整參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

《電站系統(tǒng)工程雜志》2014年第三期

1褐煤干燥工程的調(diào)試

1.1系統(tǒng)的啟停本工程采用高溫?zé)?/a>煙氣和褐煤直接接觸的干燥工藝，相比蒸汽管式干燥、蒸汽回轉(zhuǎn)式干燥和蒸汽流化床干燥工藝等以蒸汽作為干燥介質(zhì)，直接或者間接接觸的干燥工藝，本工藝的安全系數(shù)較低。褐煤極易自燃的特性要求褐煤干燥必須重視安全運(yùn)行，特別是系統(tǒng)啟動(dòng)、停運(yùn)等參數(shù)擾動(dòng)較大的過程，必須對(duì)粉塵濃度、火源（溫度）、氧量三個(gè)條件嚴(yán)格控制。經(jīng)過摸索和實(shí)踐，熱煙氣褐煤干燥系統(tǒng)可采用大風(fēng)量吹掃再點(diǎn)火的方案。啟動(dòng)過程中，滾筒入口溫度是隨干燥出力提高而升高，而系統(tǒng)氧量無法像蒸汽干燥工藝噴入大量惰化蒸汽來控制，必須控制粉塵濃度。經(jīng)過大風(fēng)量吹掃可以盡可能清理系統(tǒng)內(nèi)積粉，控制投煤干燥前系統(tǒng)內(nèi)粉塵濃度在較低范圍內(nèi)，減少積粉自燃、爆炸的危險(xiǎn)。在投煤干燥后，主要通過燃燒調(diào)整，控制系統(tǒng)氧量在惰性氣氛（氧量小于12%）內(nèi)，以保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。正常停運(yùn)過程中，氧量會(huì)隨著燃燒的降低而不可避免升高，必須盡可能降低滾筒干燥機(jī)入口溫度。停運(yùn)時(shí)首先增加再循環(huán)風(fēng)機(jī)出力來降低滾筒干燥機(jī)入口溫度，隨著給粉機(jī)停運(yùn)，在氧量逐漸升高至惰性氣氛時(shí)，開啟旁路煙囪抽吸冷風(fēng)，快速降低滾筒干燥機(jī)入口溫度。從而盡早停運(yùn)原煤給煤機(jī)，減少煤粉的產(chǎn)生，煤粉收集器粉倉內(nèi)的煤粉通過溢流給粉機(jī)盡快排空。排粉過程保留送、引風(fēng)機(jī)運(yùn)行，把存粉（積粉）產(chǎn)生的熱量和可燃性氣體抽走，煤粉排空之后再進(jìn)行大風(fēng)量吹掃，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1.2系統(tǒng)邏輯聯(lián)鎖為了干燥系統(tǒng)的安全運(yùn)行，制定了主燃料跳閘（MFT）邏輯，見表1。在表1中任一觸發(fā)條件滿足時(shí)觸發(fā)MFT動(dòng)作，燃料全部切斷，即停運(yùn)4臺(tái)燃料給粉機(jī)和關(guān)斷各燃油電磁閥，同時(shí)關(guān)閉4個(gè)燃燒器一次風(fēng)門。系統(tǒng)進(jìn)行10min吹掃后自動(dòng)復(fù)位MFT，方可重新進(jìn)行點(diǎn)火。

1.3重要參數(shù)調(diào)整(1)滾筒干燥機(jī)入口煙溫入口煙溫以熱煙氣發(fā)生爐燃燒調(diào)節(jié)為主，以再循環(huán)煙氣調(diào)節(jié)為輔。在啟動(dòng)過程投油預(yù)暖過程中，僅小油槍投入，再循環(huán)風(fēng)機(jī)勺管開度30%，把煤粉收集器出口熱煙氣再次送入爐膛，以充分利用熱煙氣熱量；在投煤干燥之后，大、小油槍均投入，再循環(huán)風(fēng)機(jī)勺管開度40%以上，以減少滾筒出口塊煤攜帶的煤粉量；在投粉之后，調(diào)整燃料給粉機(jī)頻率和投入數(shù)量，再循環(huán)風(fēng)機(jī)勺管開度50%以上，控制爐膛溫度在1100℃以內(nèi)，且控制入口煙溫在700℃以內(nèi)。(2)滾筒干燥機(jī)出口煙溫從系統(tǒng)干燥出力（原煤量）上考慮，滾筒干燥機(jī)出口煙溫越低，成品煤水分越高，干燥程度越輕，干燥出力越大。但出口煙溫過低會(huì)造成褐煤干燥過程中析出的水蒸氣在濾袋上重新凝結(jié)、糊袋，從而造成煤粉收集器阻力增加；溫度過高容易影響煤粉收集器濾袋壽命，同時(shí)造成滾筒出口成品煤水分過低影響干燥出力。綜上考慮，滾筒干燥機(jī)出口煙溫控制原則是高于水分凝結(jié)的露點(diǎn)溫度，且低于濾袋最高瞬時(shí)溫度，在此基礎(chǔ)上，盡量提高系統(tǒng)干燥出力。經(jīng)過計(jì)算，本工程額定負(fù)荷下水露點(diǎn)溫度為80℃，低負(fù)荷工況下（氧量16%）濾袋最高瞬時(shí)溫度為120℃，因此控制滾筒干燥機(jī)出口煙溫90～120℃。在入口煙溫基本穩(wěn)定的情況下，調(diào)節(jié)原煤給煤機(jī)出力，以使出口煙溫維持90℃~120℃。若原料煤水分和設(shè)計(jì)煤種相近，則控制在~120℃；若原料煤水分較低，則適當(dāng)降低滾筒干燥機(jī)出口煙溫，并根據(jù)成品煤的取樣分析對(duì)運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化調(diào)整。(3)氧量在投油工況下，燃油的燃燒特性決定了無法通過燃燒來實(shí)現(xiàn)低氧量運(yùn)行，而系統(tǒng)沒有設(shè)計(jì)其它手段來降低氧量，存在著潛在的危險(xiǎn)性。在投粉之后，在保證燃燒的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化配風(fēng)和燃燒調(diào)整，控制氧量在5%～8%。

2干燥系統(tǒng)改造及初步分析

2.1燃燒器一次風(fēng)管改造原一次風(fēng)管（設(shè)計(jì)院段）與燃燒器一次風(fēng)噴口（熱煙氣發(fā)生爐廠家段）接口處存在縮徑，即管道由φ325mm縮徑為φ245mm。在投粉過程中發(fā)現(xiàn)，在燃料給粉機(jī)接近額定出力時(shí)，若一次風(fēng)母管低于4.2kPa，則容易發(fā)生堵管，不能長期運(yùn)行；而一次風(fēng)母管壓力在4.2kPa以上時(shí)，就地觀察火焰已穿過擋火墻進(jìn)入調(diào)溫室，嚴(yán)重影響滾筒干燥機(jī)的安全運(yùn)行。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，母管壓力4.2kPa時(shí)，一次風(fēng)管（設(shè)計(jì)院段）風(fēng)速為30.5m/s，則換算到變徑后燃燒器噴口一次風(fēng)速為55.5m/s。同時(shí)根據(jù)燃燒器設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，每只燃燒器額定出力為2.6t/h，設(shè)計(jì)風(fēng)煤比為2.82，修正溫度為60℃，靜壓為90160Pa。則額定出力下（一次風(fēng)管尺寸為φ245mm）風(fēng)速為52m/s。以上實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和理論計(jì)算均表明，燃燒器噴口一次風(fēng)速遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)值（26m/s）和常規(guī)旋流燃燒器的一次風(fēng)速推薦值[9]。根據(jù)相關(guān)規(guī)程，貯倉式制粉系統(tǒng)熱風(fēng)送粉的推薦風(fēng)速一般為28～32m/s，若將一次風(fēng)管（設(shè)計(jì)院段）由φ325mm改為φ245mm，則燃燒器一次風(fēng)速最大為32m/s時(shí)，僅為滿負(fù)荷風(fēng)速52m/s的61%，在風(fēng)煤比不變的情況下，燃燒器出力只有額定出力的61%。因此，在保證燃燒器出力的前提下，必須對(duì)燃燒器一次風(fēng)噴口（熱煙氣發(fā)生爐廠家段）進(jìn)行改造，改造前后對(duì)比見表2。改造后觀察著火距離明顯縮短，且均在擋火墻之前，未進(jìn)入調(diào)溫室，為系統(tǒng)的安全運(yùn)行和達(dá)到滿負(fù)荷出力提供了保證。

2.2粉倉結(jié)露及電加熱改造干燥系統(tǒng)試運(yùn)初期，曾出現(xiàn)以下問題：投煤初期，粉倉內(nèi)煤粉較潮，部分有板結(jié)現(xiàn)象，流動(dòng)性差；投粉初期，粉倉經(jīng)常出現(xiàn)蓬粉，下粉不通暢，造成給粉機(jī)經(jīng)常卡澀；在粗粉分離器出口進(jìn)行等速取樣時(shí)，抽出來大量的水蒸汽且很快凝結(jié)。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，煤粉收集器粉倉電加熱功率不夠，且煤粉收集器上部沒有保溫，造成粉倉保溫性差，倉壁溫度較低，褐煤干燥過程中蒸發(fā)出來的大量水分遇冷發(fā)生重新凝結(jié)和結(jié)露。為避免粉倉結(jié)露而影響投粉，對(duì)電加熱進(jìn)行改造。粉倉原電加熱為電熱線，螺旋纏繞在粉倉外壁，每層間隔50cm左右，且功率較低，無法滿足加熱要求。現(xiàn)改為板式電加熱，每塊板電功率為400～700W，且粉倉分為上、中、下三層單獨(dú)控制。改造后，粉倉電加熱效果明顯，可以從環(huán)境溫度-30℃升至90～110℃，可有效避免水蒸氣凝結(jié)。但粉倉上、中、下三層電加熱功率相同，表面積卻逐漸減小（倒錐形），熱密度必然逐漸增大，因此電加熱定值（外壁溫度）不宜太高。根據(jù)實(shí)測(cè)，內(nèi)壁溫平均值比定值低50～60℃，且溫度分布不均勻，最高點(diǎn)比平均值高15～20℃，存在局部過熱情況。某次電加熱投運(yùn)時(shí)，定值設(shè)為200℃，在電加熱的干燥作用下（未曾投油點(diǎn)火），粉倉內(nèi)煤粉的全水分降低至6%，低位發(fā)熱量升高至4928kcal/kg，此時(shí)煤粉極易著火自燃。為此電加熱投煤前定值設(shè)定為120℃，投煤后降為90℃，正常運(yùn)行過程中粉倉溫度滿足要求時(shí)可停運(yùn)電加熱。

2.3系統(tǒng)預(yù)暖褐煤在干燥過程中，大量水蒸氣析出后隨熱煙氣一起進(jìn)入煤粉分離系統(tǒng)，若系統(tǒng)預(yù)暖不充分，在粗粉分離器中水蒸氣遇冷凝結(jié)后和回粉管內(nèi)的煤粉混合成煤泥狀，從而造成回粉管堵塞，影響系統(tǒng)安全運(yùn)行；在煤粉收集器中水蒸氣遇冷結(jié)露后流入粉倉，造成粉倉內(nèi)煤粉潮濕板結(jié)，影響正常下粉和燃料投運(yùn)。因此在啟動(dòng)前4h投入電加熱溫控自動(dòng)的基礎(chǔ)上，啟動(dòng)初期還必須加強(qiáng)系統(tǒng)預(yù)暖。為保證預(yù)暖效果，采用投入2～3只小油槍，加大再循環(huán)風(fēng)量（即系統(tǒng)通風(fēng)量）的形式，預(yù)暖過程中維持滾筒干燥機(jī)出口煙溫110±10℃，保證系統(tǒng)充分暖透。在脫硫入口煙溫達(dá)到100℃時(shí)，此時(shí)再循環(huán)煙氣已達(dá)到～110℃，表明整套系統(tǒng)已完成充分預(yù)暖，可以進(jìn)行投煤干燥。

2.4不同煤種干燥結(jié)果的初步分析在改造完成和嚴(yán)格執(zhí)行系統(tǒng)預(yù)暖的基礎(chǔ)上，干燥系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。在運(yùn)行參數(shù)基本相同（滾筒出、入口溫度）的情況下，對(duì)不同煤種的干燥特性進(jìn)行了對(duì)比，分別在原料煤給煤機(jī)入口、滾筒干燥機(jī)出口、粉倉料斗等對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行取樣分析，干燥結(jié)果對(duì)比見表3。從表3可知，在運(yùn)行參數(shù)基本相同的情況下，原料煤初始水分越低，干燥后滾筒出口塊煤和粉倉內(nèi)粉煤全水分越低，滾筒出口塊煤發(fā)熱量增加幅度越小，粉倉內(nèi)粉煤發(fā)熱量還可能隨著灰分的增加而降低。對(duì)于干燥后灰分的增加，可以如下考慮：為消除同一煤種3個(gè)取樣點(diǎn)（原煤，滾筒出口，粉倉）收到基水分的影響，假設(shè)對(duì)原煤進(jìn)行不同水分下的工業(yè)分析，在不發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，則各工業(yè)分析成分按比例變化，則各工業(yè)分析成分可按照下式進(jìn)行換算（以揮發(fā)分為例）。從表4可知，對(duì)比滾筒出口和原煤折算到該水分（7.0%）下的工業(yè)分析，滾筒出口塊煤Var和FCar均較原煤增加，而Aar較原煤降低。原因是原煤中灰分多以細(xì)顆粒形式存在，離開滾筒時(shí)大部分灰分被高速煙氣攜帶走，灰分的降低造成其它工業(yè)分析成分（除水分）比重的增加，即FCar比例提高了5.11%，Var比例提高了3.97%；而Var提高幅度偏低的原因是褐煤在高溫干燥（溫度大于250℃）過程中有揮發(fā)分析出，揮發(fā)分比例會(huì)有所減少。對(duì)比粉倉和原煤折算到該水分（3.5%）下的工業(yè)分析，粉倉內(nèi)煤粉Var和FCar均較原煤明顯降低，而Aar較原煤明顯升高。原因是原煤中大部分灰分以細(xì)顆粒形式被高速熱煙氣帶離滾筒后進(jìn)入煤粉收集器撲捉；灰分增加的另一個(gè)因素是熱煙氣發(fā)生爐燃燒煤粉產(chǎn)生的灰分在系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)，無法全部有效排出，隨著運(yùn)行時(shí)間累積，灰分增加越多。為避免類似煤種2的褐煤在干燥后出現(xiàn)灰分過高，發(fā)熱量偏低的情況，一方面要控制原料煤水分和灰分接近設(shè)計(jì)煤種；另一方面若實(shí)際干燥煤種和設(shè)計(jì)煤種差別較大，則需要實(shí)時(shí)化驗(yàn)，根據(jù)工業(yè)分析結(jié)果對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，控制成品煤的水分和灰分符合設(shè)計(jì)值。控制成品煤水分的意義在于，干燥后水分過低會(huì)加劇滾筒出口塊煤的破碎，造成輸送過程中產(chǎn)生更多煤粉揚(yáng)塵；水分過低會(huì)造成粗粉分離器回粉水分過低，不利于提高成型機(jī)的成球率。在原料煤初始水分較低時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低滾筒干燥機(jī)出口溫度，盡量控制成品煤水分在10%～15%，避免出現(xiàn)過干燥，同時(shí)保證系統(tǒng)出力。控制成品煤灰分的意義在于，干燥后灰分過高會(huì)導(dǎo)致提供給熱煙氣發(fā)生爐的燃料發(fā)熱量偏低。一方面會(huì)使燃燒器在設(shè)計(jì)給粉量時(shí)產(chǎn)生的熱量低于額定值時(shí)，從而影響熱煙氣發(fā)生爐的帶負(fù)荷能力；另一方面，在產(chǎn)生相同干燥熱量時(shí)，需要投入更多燃料燃燒，從而產(chǎn)生較多的灰分進(jìn)入系統(tǒng)循環(huán)，進(jìn)一步降低粉倉煤粉的發(fā)熱量，影響系統(tǒng)物料平衡。

3結(jié)論

褐煤極易自燃的特性要求干燥工藝必須重視安全運(yùn)行，通過采用大風(fēng)量吹掃再點(diǎn)火的方案和制定主燃料跳閘邏輯，系統(tǒng)完成吹掃復(fù)位后方可進(jìn)行點(diǎn)火，減少了積粉自燃、爆炸的危險(xiǎn)。根據(jù)試運(yùn)實(shí)踐，提出了滾筒干燥機(jī)入口煙溫，出口煙溫，氧量等重要參數(shù)的調(diào)整原則。在完成燃燒器一次風(fēng)管改造、粉倉電加熱改造及嚴(yán)格執(zhí)行系統(tǒng)預(yù)暖完成再投煤的基礎(chǔ)上，干燥系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。不同煤種干燥結(jié)果表明，原料煤初始水分越低，干燥后滾筒出口塊煤和粉倉內(nèi)粉煤全水分越低，滾筒出口塊煤發(fā)熱量增加幅度越小，粉倉內(nèi)粉煤發(fā)熱量還可能隨灰分的增加而降低。必須加強(qiáng)對(duì)成品煤水分和灰分的控制和運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)優(yōu)化，避免出現(xiàn)成品煤過干燥和破壞系統(tǒng)物料平衡。

作者：李戰(zhàn)國溫志強(qiáng)韓昕張清峰單位：華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司