免费人成视频XVIDEOS网址|操操人人艹艹人人艹人|国产成人喷潮在线观看

<tbody id="6gwjl"></tbody>
    <track id="6gwjl"></track>
        1. <track id="6gwjl"><span id="6gwjl"></span></track>
            1. 方案定制

              產品需求

              我們可以根據您的需求進行個性化定制,請您填寫以下表格。
              何為定制?

              您只需填寫您的需求,用途,我們將會為您私人定制。

              聯系我們

              您還可以通過以下方式與我們聯系

              聯系人:

              地址:河南省新鄉市新鄉縣小冀鎮胡韋線與冀興路交叉口南100米

              電話:0373-5784588

              首頁 > 新聞資訊
              新聞資訊
              循環流化床鍋爐燃料制備系統中存在的若干問題及改進方法初探

                摘 要:目前,國內已投產運行的CFB鍋爐中,有很大一部分由于燃料顆粒特性達不到鍋爐設計要求,而影響鍋爐正常、穩定運行,在某種程度上制約了CFB鍋爐主體技術的推廣和發展。本文從國內CFB燃料制備系統工藝方案及其主要輔機設備(篩碎機械)現狀的分析,提出燃料干燥分級予處理、主要功能部件的耐磨壽命及設備選用等方面的技術措施。 關鍵詞:燃料制備 干燥分級予處理

                0 前言

                循環流化床鍋爐(CFB)技術,在國內已有相當的發展,近年來陸續興建和投產450t/h級的大型循環流化床鍋爐。循環流化床鍋爐,以其**、低污染,適應多種燃料、負荷調節性能好和灰渣的可綜合利用特性等優越性能,在國內熱電聯產領域中占據主導地位。

                循環流化床鍋爐的著多優越特性,是與鼓泡流化床和煤粉鍋爐完全不同的燃燒特性所決定的。這種特殊的鍋爐燃燒特性,對入爐燃料的顆粒特性??顆粒度及顆粒級配提出了嚴格的要求。適當的燃料粒徑和級配是循環流化床鍋爐正常運行的前提和保證條件。據我們了解和有關資料介紹,目前國內已投產運行的循環流化床鍋爐中,有很大一部分由于燃料顆粒特性不符合鍋爐設計要求而鍋爐出力、燃燒效率等鍋爐運行技術指標達不到設計要求,甚至嚴重危及鍋爐正常、穩定運行。燃料的顆粒特性對循環流化床鍋爐的安全穩定運行致關重要,而完成符合循環流化床鍋爐設計所確定的顆粒特性的燃料制備,國內**人員作了大量艱苦細仔且卓有成效的工作。但與飛速發展的循環流化床鍋爐主體技術的發展相比尚有較大的差距,而且在某種程度上制約了主體技術的推廣和發展。本文就國內循環流化床鍋爐燃料制備系統的現狀,從制備工藝設計和工藝設備(主要為篩碎機械)做以粗淺的分析和探討,以求燃料制備技術及其工藝與主體技術同步發展。

                1 循環流化床鍋爐對燃料顆粒特性的要求

                1.1 燃料顆粒特性對循環流化床鍋爐運行的影響

                進入燃燒室的燃料顆粒在一定流速的煙氣流作用下在床內懸浮流動,當流化氣體的流速增大后,高速的氣固懸浮體中的顆粒,被大于單個顆粒終端速度的流化氣體所揚析,又以較高的比率返回到爐膛底部,形成一定程度的顆?;亓?,同時由于流體動力的相互作用,匯集在一起的細小顆粒的非均勻懸浮體,在很稀的向上流動的氣??固連續介質(夾帶著稀薄的分散顆粒的流化煙氣呈活塞流向上運行)中作上下運行。床內顆粒的運行和混合,形成了內外循環和燃料在床內上、中、下各部位按一定的燃燒份額燃燒,保證爐內溫度的均勻性,而且成倍的增長回流顆粒的燃燒時間,從而提高了固硫劑的利用率。

                進入燃燒室的煤粒要經歷加熱和干燥、揮發分析出和燃燒、膨脹和初次破裂(對某些煤)、焦炭燃燒和第二次破裂及磨耗的連續過程而燃燒。因此循環流化床的燃燒效率與顆粒在每一個燃燒過程的燃燒速率密切相關。

                總之,燃料的顆粒特性對循環流化床鍋爐爐內燃燒份額、循環倍率及受熱面的磨損等影響很大。因此,保證鍋爐設計所確定的床內各部的燃燒份額和循環物料量,是鍋爐運行時達到各部熱量平衡、保證鍋爐出力且不會發生局部過熱、物料結焦等現象,使鍋爐安全、穩定運行的必要條件。為了滿足上述條件,充分發揮循環流化床鍋爐特點,每一種循環流化床鍋爐對燃料的顆粒特性??顆粒粒徑及顆粒級配提出特殊的要求。

                1.2 循環流化床鍋爐對燃料顆粒特性的要求

                循環流化床鍋爐入爐燃料粒度分布的確定與選擇,與流化速度的選取有關。循環流化床鍋爐要求燃料中有較大比例的終端速度小于流化速度的細顆粒,以使得這些細顆粒一旦入爐便有足夠的細煤粒吹入懸浮段空間去燃燒,以保證上部的燃燒份額,同時增加循環物料量,而較粗顆粒的燃料在循環流化床的低段高溫密相區燃燒,以提高新進燃料的加熱速率,有利于縮短燃料顆粒的燃燼時間。

                (1)燃料的粒度分布,應能保證在已確定的流化速度條件下,有足夠的細顆粒吹入懸浮段,以保證上部(稀相區)的燃燒份額,以及能形成足夠的床料,保持物料平衡。即入爐燃料的粒度分布應符合寬篩分分布要求。

                (2) 爐燃料的粒度應具有可調整性:即隨煤種、循環倍率的不同而調整。一般情況下,高倍率的循環流化床鍋爐,燃煤粒徑較細,低倍率的循環流化床鍋爐燃料粒徑較粗;揮發分低的煤種,粒徑一般應較細,高揮發分、易燃煤種,顆??纱中?。

                (3)入爐燃料的粒度范圍及顆粒度分布:由于爐型或參數選擇上的差別,每個鍋爐公司都有自己采用的顆粒度范圍。在我國,循環流化床采用的顆粒尺寸一般為0-13mm、0-10mm或0-8mm,而且提出燃料粒度分布要求。

                2 國內循環流化床鍋爐燃料制備技術現狀的分析

                2.1 燃料制備系統工藝形式

                目前,國內循環流化床鍋爐燃料制備系統的工藝形式以“粗碎+篩分+細碎”為基本形式,其他根據每個工程的具體情況和條件適當作以變更或重新組合。常用的幾種形式為:

                (1)“粗碎+篩分+細碎”:這種形式可以基本上滿足循環流化床鍋爐入爐煤的要求。其特點是:①系統總破碎比的合理分配;②減少燃煤的過渡粉碎,燃料粒徑分布基本符合寬篩分分布規律;③可選用小規格的細碎機。

                這種形式可適用于原煤中超出規定粒度的顆粒較多,且50mm以上顆粒占一定比例的系統。

                (2) “篩分+細碎”:該形式適用于原煤中絕大部分為小于50mm,其中大于50mm的大顆粒含量極少且不超過80mm系統。

                (3)“粗碎+細碎”:這種形式較適用于原煤粒度較大,煤中雜質較多,原煤水份相對較大,容易造成篩孔堵塞的系統。其缺點是燃料過粉碎現象較嚴重。

                據資料介紹,國外CFB鍋爐燃料制備工藝系統還有其他多種形式,如

                (1) 磨制備系統:棒磨機廣泛用于建材工業和有色金屬磨礦工藝。根據循環流化床鍋爐燃料制備的特點,采用棒磨機作為燃料的破磨設備。棒磨制備出的成品煤粒徑在0-10mm,其中d≤1.1mm占66%,d≤0.84mm占60%。

                棒磨機制備系統簡單、運行可靠、一般不受原煤中水份和“四塊”的影響,燃煤粒度也可在一定范圍內調整。因此對于燃用無煙煤、石煤或對燃煤粒度要求較細的循環流化床鍋爐比較適用。其缺點是投資相對較大。

                (2)井式錘擊磨系統:該系統是在傳統的豎井式錘擊磨制粉系統基礎上做一改進。即采用新型的錘擊式碎煤機,并增加了分選干燥系統。

                該制煤系統,通過調整分選干燥分選系統和錘擊磨磨腔內的熱風速度,可調整成品煤的粒度,且不受原煤水份的影響,可以隨煤種的變化而調整成品煤粒度。由于該系統是在負壓下運行,系統環境較清潔,運行可靠。其缺點是,錘擊磨煤機造價相對較高,因為磨腔內通干燥熱風,磨機主軸及各部需特殊冷卻;投資較大,系統較復雜。

                (3)干燥分選制煤系統:帶有干燥分選(煙氣干燥分選或蒸汽干燥分選)制煤系統對循環流化床鍋爐系統是一個比較理想的制煤方案。由于采用干燥分選裝置,碎煤機可不受原煤水份的影響,系統運行可靠。該系統投資比棒磨和豎井式錘磨系統小,比普通的篩碎系統略高,但總體經濟效益較高。

                除此之外,還有設計成閉路系統,即循環篩選和循環破碎等等各種工藝設計形式。

                2 燃料制備工藝設備


                3 燃料制備系統存在問題的分析

                目前,國內循環流化床鍋爐燃料制備系統存在很多問題,直接影響鍋爐的安全、穩定運行。

                3.1 入爐燃料的粒度及粒度分布滿足不了鍋爐運行要求

                我國已投入運行和正在建設中的循環流化床鍋爐,一般要求燃料粒度在0-8mm或0-10mm范圍之內,而且其粒度分布符合寬篩分分布規律,其中有些鍋爐要求0.1-1mm的顆粒占40-60%左右。但實際運行中出現有的系統制備的燃料過細,有的則超出要求范圍的大顆粒較多等現象。其主要原因有以下幾方面:

                (1) 國內普遍采用的破碎機為環錘式碎煤機或齒板沖擊式破碎機,其破碎機理基本上以沖擊破碎為主。國內破碎機制造廠家在設計破碎機時多考慮原煤品種復雜以及煤中含有雜質,尤其是矸石等堅硬雜質不易細破的因素,通過提高轉子的線速度和加大錘頭質量以增加破碎能力。這樣以來,對煤的破碎能量相對過剩,造成煤的過粉碎現象。

                (2) 在系統改造工程中,由于資金或原有系統結構,而主要是到目前為止沒有適用于國內工況條件的難篩分煤的干法篩分設備而不得不采用無篩分分級措施的兩級全通過式破碎工藝。在原煤中已經含有相當數量的小顆粒煤,在未經過中間篩分分離而全部經過兩級破碎,結果顆粒粒度分布脫離正常寬篩分分布,出現過粉碎現象。這種不經篩分分級措施的兩級全通過式破碎工藝,只是在原煤中100mm以上的大塊煤的含量較多小顆粒煤較少,或者原煤中矸石含量較多,或者平均粒徑在80mm以上的原煤情況下可以采用。

                (3) 在破碎機??尤其是細碎機的主要工作部件,錘頭和破碎板磨損之后,一是錘頭質量變小而破碎能力下降,二是打擊面由原來的平面變為園弧面而改變了沖擊角度(見圖1)。這在一定程度上原有的沖擊破碎變成了碾壓破碎,而且錘頭和破碎板之間的間隙??控制破碎粒度的重要因素??擴大。其結果,一是產品的粒度過大,二是降低了錘頭的撥料功能而使破碎機的出力急劇下降。

                圖1 錘頭磨損前后工作狀況

                4)進入破碎機的原煤粒度不能有效控制,而超出破碎機能力范圍的超大塊原煤直接進入破碎機造成產品粒度超標。一般在單級破碎系統容易出現這種情況。以沖擊破碎為主的錘擊式破碎機,其破碎比一般應控制在10左右。超過破碎比允許范圍,將會造成產品粒度超標或其出力下降。

                3.2 篩分分級效率不高

                破碎-粗破和細破-前物料的篩分分級,無論是對破碎機功效的充分發揮還是對保證產品煤達到循環流化床鍋爐所要求顆粒特性具有相當重要的意義。但是目前國內大部分電廠接受的煤或供給制煤系統的原煤中非礦物性雜質較多,水分較高,常規的篩分設備不能發揮正常的篩分功能和效率,篩分分級效率很低。

                目前,國內循環流化床鍋爐燃料制備系統中普遍采用振動網篩、琴弦篩、機械螺旋篩和細孔滾軸篩等篩分設備。但這些篩分機械,在篩分未經干燥和除去非礦物性雜質等予處理的原煤時,普遍存在篩分效率不高,甚至堵塞篩孔而失去或減弱篩分功能,有時只能當作低效率的給料機使用。

                據資料介紹,英國制定了一種評定末煤干篩分難度的方法,即根據煤的可處理性指數來評定篩分困難度。煤的可處理性指數與原煤粒度組成、水分(特別是表面水分)、泥質頁巖含量及其泥化特性有關。當指數超過5秒時,用振動篩分就很困難,一般認為,當水分為4-14%的原煤按13毫米以下進行干篩分時,屬于難篩分物料。循環流化床鍋爐所要求的燃料正屬于難篩分物料范圍。因此,不改變原煤狀況而一味追求適應各種工況的篩碎設備,在當前技術條件下是不可能得到理想的結果的。

                (1) 破碎機械主要功能部件的耐磨壽命短,不能在一個檢修周期內連續、穩定運行,須經常停機更換和檢修,既影響系統穩定又增加檢修工作量。

                (2) 在循環流化床鍋爐燃料制備系統工藝設計中,由于各種條件受限,如有些工程項目資金受限或原有系統結構受限,或者大部分因沒有更多的適合該工況的篩碎設備可選用,不得不采用不盡合理的系統結構設計方式或采用不盡理想的設備,使系統運行滿足不了循環流化床鍋爐對燃料特性的要求。如無篩分分級措施的二級破碎系統和單級破碎系統等往往達不到予期的效果。同時,個別工程中對篩碎設備的選型不合理。

                (3) 循環流化床鍋爐燃料制備設備的大型化問題

                國內生產的燃料制備設備,目前基本上處于試驗運行階段而且其規格只在200t/h以下,只能滿足中小型流化床鍋爐系統。410t/h以上的大型循環流化床鍋爐系統的篩碎設備基本上采用進口設備。因此國內篩碎設備的設計技術急需提高,盡快設計生產大型篩碎機械,以滿足大型流化床系統的需要。

                4 提高循環流化床鍋爐燃料制備技術措施的探討

                4.1 對供給燃料制備系統的原煤進行干燥和除雜質等予處理

                在系統工藝設計時盡可能采取有效措施為篩碎設備創造有利于提高篩碎設備工作效率的工況條件,即在進入制備系統之前對原煤進行干燥和除去非礦物性雜質的處理,如進行干燥分選。煤的干燥分選裝置在有關資料中已有介紹,如煙氣干燥分選裝置(圖2),蒸汽干燥分選裝置(圖3)等。國外的一些循環流化床鍋爐系統中也有采用原煤干燥制煤的實例。原煤干燥以后,現有燃料制備系統常見的粘煤、堵塞及因此而產生的篩碎設備效率不高,出力下降和難以保證產品粒度等問題在很大程度上得以緩解,而且目前普遍采用的篩碎設備??尤其是篩分設備均能發揮正常的設計功能和效率。

                原煤干燥處理后在破碎篩分過程中出現的粉塵污染問題,通過加強篩碎設備的密封和加設除塵器等措施來解決。

                圖2 煙氣干燥分選裝置      圖3 蒸汽干燥分選裝置

                4.2 耐磨材料技術是當前篩碎技術發展的關鍵

                耐磨材料,主要是破碎設備的主要功能部件的耐磨性能,是影響國產破碎設備性能的主要因素。

                常規電站輸煤系統中碎煤機的錘頭多年來一直采用鑄鋼Mn13材料。國標規定其耐磨壽命應達到3000小時。這在碎前篩分分離的系統中基本上能夠達到,但在碎前不經過篩分而全通過式系統中,如果原煤中細煤較多而大塊含量不多的系統中基本上達不到耐磨壽命指標。這是由于Mn13材料的特殊性能所決定的。

                循環流化床鍋爐燃料制備系統中,無論是單級破碎還是雙級破碎,進入細粒破碎機的煤是中細粒煤。盡管其破碎機是沖擊破碎機理,但細顆粒煤對錘頭的沖擊起不到對錘頭材質(Mn13)產生沖擊硬化作用。因此,初期開發的細粒破碎機(普遍采用Mn13)的錘頭耐磨壽命只有幾百小時。到目前為止,國內生產的細碎機錘頭耐磨壽命只能達到1000小時左右。這在使用的后半期只能在嚴重磨損而產品粒度和出力相對較低情況下維持運行。近年來,一些廠家正在不斷研究和試驗種種新材料,但其耐磨壽命只在1500-2000小時之內。錘頭的嚴重磨損不僅燃料制備產生嚴重超標而且破碎機的出力明顯下降。為了保證系統指標,只能頻繁更換新錘頭而運行費用提高,運行檢修人員的勞動強度加大。也是降低國內產品的市場信譽度,制約國內輔機技術發展的重要因素。據稱美國或德國產品的耐磨壽命可達到8000-10000小時。比國內產品的耐磨壽命長5-10倍以上。

                目前國內各廠家都在積極與有關材料科研部門和有關耐磨材料專家合作研究和攻關。但我們的資金、試驗研究手段以及工業試驗條件極其有限,研究試驗進度很慢。這就需要國家或行業有關部門的政策引導和資金、工業試驗方面的支持。

                4.3 燃料制備工藝方案的選擇

                燃料制備工藝方案的選擇,應全面考慮工藝設備的綜合功能和經濟性:

                (1) 前述關于對原煤進行干燥分選工藝方案,盡管增加投資和占用面積。但因此而提高整個燃料制備系統的功能、提高循環流化床鍋爐的燃燒效率和安全穩定運行可靠性,具有極其重要意義。

                (2) 原煤在進入粗破碎機和細破碎機之前分別經過篩分,避免符合顆粒特性要求的成品煤重復破碎而破壞原有的顆粒特性。即系統采用干燥-篩分-粗破-篩分-細破的二級篩分二級破碎工藝方案。這種工藝方案的優點是:

                1)可根據不同鍋爐的燃料顆粒特性的要求調整篩分粒度,有效地保證產品的顆粒特性;

                2)根據篩上物料的份額選擇小規格破碎設備;

                3)減輕破碎設備主要功能部件的磨損,延長其使用壽命;

                4)基本上可消除篩碎設備的粘堵現象,保持穩定運行。

                (3) 合理分配總破碎比:在根據原煤中顆粒粒徑和所需產品顆粒粒徑選擇破碎工藝時,粗破破碎比一般在10左右(錘式沖擊破碎),細破破碎比盡量選小,一般在3-6之間為好。

                (4) 細粒破碎機的破碎比盡量選小(3-6之間),而其配套的驅動電動機功率要選大。

                粉碎物料時,粉碎機械以巨大的作用力作用于物料顆粒上,作用力超過顆粒之間的結合力而產生粉碎。粉碎過程中,特別是在磨碎時,產品的比表面積大大增加,產生所謂力化學效應,增加了變形功、表面能、晶體結構變化能等,粉碎能耗急劇增大。雷廷格(P.P.Riottinger)理論認為:粉碎能耗與粉碎時新生表面積成正比。因此在粉碎的不同階段,盡管破碎比相同,但所用功耗卻大不相同。

                現用適用于粗磨階段的邦德(F.C.Bond)公式,試計算不同破碎階段的破碎能耗與以比較:

                A=10Wi (1/√d80 ?1/√D80)

                式中:A?破碎一噸物料的能耗(千瓦小時/短噸)

                Wi?比例常數,既功指數,(千瓦小時/短噸)?

                煤的Wi=11.37千瓦小時/短噸=12.53千瓦小時/噸.

                D80、d80、?破碎前、后物料累積含量為80?的粒度(微米)。

                下面將入料粒度和出料粒度不同、粉碎比相同的不同粉碎階段,按上式計算的粉碎能耗列于表中:

                從分析表中數據可知:

                (1) 破碎比相同,但入料粒度和出料粒度不同,所用功耗不同,即把煤從100mm破碎到10mm和把10mm破碎到1mm,二者所用功耗差別很大,前者是后者的1/3;

                (2) 對于不同級配的煤,粉碎到循環流化床鍋爐所要求的粒度組成所需的能耗相差也很大。

                4.4 引進和消化國際**技術,提高輔機技術水平

                國際**國家有相當的差距。

                細粒破碎機的結構設計:就目前國內較普遍采用的錘擊式細碎機而言,以美國和德國的齒板沖擊細碎機為代表機型,我們稱美洲型(圖5)和歐洲型(圖6)。

                循環流化床鍋爐燃料制備系統中主要制煤設備??篩分分離機、械和破碎、主要是細粒破碎機械,國內已形成了相當的開發設計和生產制造規模,而且在結構設計和生產制造技術水平也已接近國際但某些技術領域仍比國際**國家有相當的差距。同類產品水平。但某些技術領域仍比

                圖5 美洲型   圖6 歐洲型

                美洲型的特點是破碎腔的容積相對較小,錘頭為整體鑄造結構,錘柄短錘頭大,錘頭在沿主軸軸線方向的排列較密(見圖7),破碎板以頂部軸為中心變角度調整破碎間隙;歐洲型的特點是破碎腔的容積大,錘頭小錘柄長,而且錘頭和錘柄為兩種材質采用裝配式結構,軸向排列間隔大(見圖8),破碎間隙調整也可變角度調整也可以平移調整。

                據我們分析,美洲型的優點是錘頭大破碎能力大,較適合于含矸石類較多的硬煤的破碎;但對300t/h以上大出力系統其軸向尺寸過大,入料口的均勻布料難度大;歐洲型破碎機容腔較大,設備出力調整范圍大,適應各種工況條件的能力較強。

                國內輔機制造行業基本上以國際**設備技術為基礎開發設計的。但是到目前為止,國內設計生產的細粒破碎機只有200t/h左右,沈陽電力機械總廠正在設計、制造300t/h、400t/h級的齒板沖擊細碎機,但還沒有試驗運行實例。

                因此,我們必須通過引進和消化國際**技術,研究設計和生產適合國內市場和工況條件的輔機設備,同時適應循環流化床鍋爐技術的發展和建設規模速度,發展大型篩碎設備。


              新鄉市昆侖篩分機械設計有限公司 備案號:豫ICP備20004070號-1 

              服務熱線

              0373-5784588

              產品和案例

              價格和優惠

              獲取內部資料

              咨詢服務號

              <tbody id="6gwjl"></tbody>
                <track id="6gwjl"></track>
                    1. <track id="6gwjl"><span id="6gwjl"></span></track>