探讨煤泥、褐煤掺配燃烧具体问题与提升对策

盛光辉

摘 要：随着我国经济的快速发展，能源需求增加，对优质煤炭资源供应缺乏，对煤泥、褐煤综合利用是获得优质煤资源的重要渠道，提高煤炭资源的利用率和环境效益，满足我国的能源需求，提高国民经济发展。本文结合实际情况提出煤泥、褐煤 掺配燃烧中出现的问题，并提出对应的提升对策，供同行参考。

关键词：煤泥；褐煤；掺 配燃烧

前言：煤泥是煤炭洗选过程排出的微细粒废物，可占到原煤产量接近五分之一，我国煤泥利用率较低，仅占到30%左右，通常对其直接堆放处理。考虑到煤泥的颗粒较小，形态不稳定，不成形，热值低，堆积占用面积大，环境污染现象较为严重。褐煤在我国产量极多，其高挥发性、高水分含量的特点，导致易自燃风化，是一种劣质资源。对煤泥和褐煤进行不同处理掺配，可提高煤泥和褐煤利用的附加值，拓宽优质煤资源渠道，生产出高质量产品。

1.煤泥、褐煤掺配燃烧带来的问题

1.1煤泥在锅炉运行的问题

煤泥的水分含量高，具有一定粘性，且颗粒较细，给运输燃料中有带来很多不便，经常在原煤仓内壁出现结块、磨煤机断煤问题，给工作人员带来额外的工作量。同时，断煤对锅炉燃烧的稳定造成很大影响，增大了机组负荷波动。煤泥在燃烧过程中产生大量的灰分，影响氧气和碳反应速率，延迟着火时间，降低了炉膛燃烧温度，燃烧不充分，导致效率降低。同时，煤泥的发热量低、灰分大的特点，增加了煤的消耗量，当机组负荷高时，限制了粉机的转速，不能满足调度对负荷的要求。当灰分逐渐增多，对设备磨损加大，燃用煤泥会对锅炉受热面和尾部烟道空预器造成磨损和腐蚀现象，受热面积灰增加，运行过程中需要增加吹灰次数来减少积灰对传热的不良作用。

1.2掺烧煤泥出现的问题

煤泥经过掺烧后，燃烧时由单一煤种转变为多煤种燃烧，煤种的变化对锅炉燃烧特性发生改变，给燃烧设备带来安全隐患。煤泥成分中各项数值和设计煤种有较大偏差，这些给生产运行带来很多不便，如输煤系统容易出现堵煤问题，制粉系统不稳定，煤的潮气大容易结块，粉机供粉不顺畅，尾部烟道受热面磨损程度大，配煤不当造成炉膛结焦。在锅炉空气动力场作用下，煤粉颗粒在四角切圆燃烧炉膛中分布不均匀，经气流的高速旋转后产生离心力，对着火燃烧产生不利影响。若灰分含量过多，挥发量减少，在进入炉膛之后离心力增大，粉尘多出现在切圆旋转气流的外缘处。当旋转气流外缘的气流温度高于混煤中煤的灰熔点温度时，容易出现结渣现象。灰分多时，容易对设备造成磨损，发热量低造成燃烧不良、锅炉熄火的问题。分析燃煤变化的物理特性，考虑到煤泥颗粒小，表面积大，容易携带水分，对煤机、粗细粉分离器造成煤粉粒子不均匀的问题。干燥的煤泥，通过磨煤机进入炉膛，影响控制燃烧。煤泥湿度大时，干燥剂的使用不当会造成煤粉结块。

1.3掺烧褐煤对输煤系统的影响

在翻卸和取用步骤中会产生大量的粉尘，造成输煤栈段积粉多，而现有的除尘装备无法全部清除尘土，对清扫人员的需求量大大增加，也留有积粉自燃的安全隐患。同时，粉尘多对输煤栈段的能见度有影响，给设备的巡检和监视带来困难，当缺陷和异常情况不能被及时发现时，设备的安全运行就存在隐患，增加了生产冲洗用水量，也增加了水浴除尘器的维修量，对煤场的存放和取用增加了难度。

1.4褐煤干燥脱水提质工业化项目的问题

目前我国采用的褐煤干燥脱水提质技术多集中在利用蒸发脱水技术干燥，利用烟气对褐煤进行干燥时，温度过高，褐煤的高挥发性会造成爆炸。干燥脱水技术需要先将原煤破碎，再对其进行干燥，破碎成本增加，也限制了应用范围。干燥工艺中有内加热装置，容易出现设备磨损问题，同时，干燥脱水技术对能源消耗量多，排放尾气量大。若采用蒸汽对褐煤进行干燥时，只能去除褐煤表层的水分，结合水很难除去，若没有配套加压设备处理，提质后的褐煤会回吸水分，效率降低。

1.5褐煤热解提质带来的问题

褐煤含水量较高，热解过程中会产生大量的废水，不容易回收。对焦油进行分离和回收时，效果不明显会造成堵塞现象，不利用高温热解气除尘，同时，粉尘进入冷却系统会对焦油品质造成不良影响，阻塞焦油冷却管道。对热解后产物利用不充分时，项目的经济效益大大降低。

2.针对问题的提升对策

2.1优化锅炉燃烧方案保证机组安全

完善锅炉燃烧系统，配用燃用煤泥，强化燃烧，保证锅炉燃烧稳定。在工作日试投稳燃油枪，达到进退自如、畅通，对油枪定期清理，检查油枪雾化片，保持良好的雾化作用。将紧急投油的按钮调到前台，确保紧急情况下快读投油、稳定燃烧。在运行过程中，注意观察炉内着火和燃烧状况，若燃烧不稳定时要投油促进燃烧，确保锅炉熄火之前进行投油，否则熄火之后会造成爆燃。妥善管理中间储仓式制粉系统的煤粉仓，当煤粉出现结块或粉位低时，粉机下粉回不连续、不稳定，对锅炉燃烧的稳定性造成影响。

2.2掺烧煤泥问题解决对策

将密度差异较大的不同颗粒组成流化床系统，根据床内颗粒密度不同确定床内颗粒高度分布，对于密度大的颗粒，选择于床层下部，密度小的颗粒，选择位于床层上部。这种异重流化床的特点，有效防止了煤泥团沉积在流化床内，对流化床底部的流化质量造成影响，流花死区从底部向上扩展到整个床层，影响整个流化床的稳定运行。为使煤泥颗粒在炉膛中燃尽，需要合理布置二次风，增强炉内物料的扰动。针对煤泥粘性大、水分高的特点，选用柱塞泵和煤泥管道输送系统，可以高效地防止固体析出、沉淀和结块现象，系统输送无级调节，远程控制，对环境污染程度低。系统先将洗煤厂的浮选尾煤去除杂质，利用压滤机压滤成水分较低的滤饼，从煤泥仓运送至锅炉中。选用蜗壳旋风分离器，通过截面通道，在进入旋风分离器前将烟气和夹带的物料均匀化，提高旋风分离器的分离性能，减轻尾部受热面的磨损和尾部复燃问题。在返料器处，配合高压头小风量的返料松动风和低压头大风量的送料风，保证返料和送料的顺畅。

2.3提高掺烧褐煤稳定性采取的措施

采用加湿的措施来降低输煤栈段的粉尘量，如恢复皮带机导料槽出口的水喷淋。在皮带机尾部导料槽安装干雾除尘装置，防止煤尘从导料槽的前后端溢出。缩短煤存放周期，不要和其它煤种一同堆放，避免自燃。减少输煤栈段内电缆架的清扫周期，避免积粉自燃。

2.4 褐煤提质解决方案

对于使用烟气干燥防爆现象，可以通过控制过氧度，降低烟气的含氧量，同时也可以用氮气消防保护；在褐煤干燥提质后进行成型处理，如高压无粘结剂成型工艺；对于设备磨损问题和能耗高的问题，目前缺乏行之有效的方法，需要加大开发力度。

2.5褐煤热解提质解决方案

對于焦油分离回收问题，可以利用煤气净化冷却工艺解决，先对热煤气高温除尘，再进行热交换回收煤气，借助静电除焦器去除多数焦油，对冷凝出来的多数含酚废水和轻油通过控制节点煤气温度实现焦油分离。对于褐煤热解产生的有机物废水，将废水和煤粉混合成水煤浆，用作燃料或是水煤浆气化原料，尽量从源头控制废水的产生量。对于副产品利用率低的问题，企业需要加强研究并对副产品向下游产品的加工进行规划，可以利用褐煤热解半焦化学活性高和比电阻高的优点，制作成具有炭质吸附作用和高炉喷吹燃料附加值高的产品，提高热解半焦的经济型。

3结语

通过对煤泥、褐煤掺配燃烧特性分析，利用煤场不同煤质分区域存放的条件，控制煤场的燃煤质量，安排规划好的配煤和输煤方法，做好锅炉燃烧设备的维护和调整工作，实现燃烧设备的最佳状态。解决煤泥、褐煤掺配燃烧带来的问题，提高经济效益和社会效益。

参考文献：

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[2]张海生，蒋涵元，吕文韬.基于粗煤泥掺配的一段浓缩两段回收工艺研究[J].煤炭技术，2015，34（08）：272-275.