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造气循环水煤泥燃烧工艺的应用

[日期:2012-04-13] 来源:  作者: [字体: ]

江苏晋煤恒盛化工有限公司的造气污水循环处理系统在发挥直接接触介质冷却和洗涤作用的同时,所夹带的煤泥经涡流沉淀、打捞收集在晾晒池中,含水量大,堆放难,转移易抛洒,污染环境。为改变这种状况,公司结合实际,积极探索资源节约和综合利用相结合的有效途径,应用了煤泥燃烧工艺。

公司通过引进煤泥管道输送系统(即膏体泵送系统)技术和装备,将合成氨(尿素)与甲醇生产工艺中造气工段循环水中沉淀下来的煤泥用抓斗打捞至煤泥堆场(煤泥不含难碎杂物),将煤泥作为循环流化床锅燃料进行焚烧发电或供热。煤泥堆场距离热电75 t/h循环流化床锅炉约900 m。煤泥产量约30 t/d,含水量30%左右,比重1.151.35 t/m3,常见粒度≤1 mm,热值1172312141.7 kJ,有充分的利用价值。

泵压和管道洁净输送系统的油泵压力为31.5 MPa、最大输送量为20 m3/h,额定输送量一般运行在最大理论输送量的85%左右。对1台煤泥燃烧需求量在15 t/h的锅炉而言,泵送系统的输送能力完全能够达到相关要求,并具有一定安全余量,从而使系统运行处于最佳状态。

煤泥输送系统的控制部分与热电厂DCS实现通讯,可以在锅炉集控室操作、监护煤泥输送系统的设备运行,并根据锅炉的燃烧工况随意调节煤泥进入锅炉的流量大小。

流化床的基本工作原理是利用炉底分布板吹出的热风将燃料(废物)悬浮起来呈现沸腾(流化)状进行燃烧。

工艺描述:煤泥先运送至煤泥棚,再运送至铸石刮板机,铸石刮板机输送至多功能搅拌仓进行加水搅拌。当循环流化床锅炉需要用煤泥作为燃料时,开启闸板阀及正压螺旋给料机,在螺旋体的正向旋转挤压力作用下将煤泥运送至膏体泵送料机构,膏体泵液压站作为泵送系统动力源为送料机构提供动力,将煤泥通过全封闭管路泵送至锅炉连接器,最终进入循环流化床锅炉进行焚烧发电或供热。

由于煤泥堆场距离循环流化床锅炉距离较远,对煤泥的含水率要求较高。另外,远距离输送设备的功率要增大,长期运行会导致成本增加。因此,把煤泥输送系统建在了锅炉附近。

该项目采用恒流量柱塞泵,即使管路出现压力波动,柱塞泵的排量也不会变化,保证了煤泥定量、定向、封闭、稳定地送入炉膛。整个输送过程避免了皮带运输等传统输送方式的滴、漏、渗和煤泥裸露在外面煤粉遇风即扬的弊端。

锅炉燃料结构变化后,继续采用在炉内加石灰石脱硫、炉后用静电除尘器除尘等措施控制烟尘、SO2等污染物。由于煤泥发热量高于煤矸石,燃烧总量有所减少,而煤泥的硫分低于煤矸石,故燃烧产物中的SO2将有所削减;同时由于掺烧煤泥后,虽然灰渣总量减少,但煤泥主要为细颗粒,灰渣比例发生变化,排渣量将明显减少,烟尘排放浓度基本持平。

新增废水为煤泥输送系统冲洗废水,产生量5 t/d。将其回收至现有的煤泥沉淀池沉淀、分离后回用于调浆循环使用。

通过采取以上措施,取得了很好的效果。

1.操作简单,故障率低,维护成本低。实现DCS远程监控,自动化程度高,可实现泵房、锅炉控制室两地操作,根据锅炉燃烧工况(炉床温度)实时无级调节煤泥输送量。

2.结构紧凑,占地面积小,管道布置简便、灵活,可以架空或地沟铺设、垂直上升以及各种角度转弯,可节省基建投资。整个系统简化了管路清洗设备等,投资减少,功耗降低。

3.输送过程全密封,无污染,改善了工作环境。

4.经济效益显著。按照燃烧煤泥量占总燃料的30%计算(采用该技术吨煤产汽量的提高量未计),单台锅炉燃煤量在300 t/d以上,可以掺烧90 t以上的煤泥,减少煤炭使用量60 t/d左右。按运行100 d/a(煤泥产生量受限)计算,可以节约煤炭6000 t;煤炭价格按900/t计算,可以节约资金540万元/a。而煤泥价格按200/t计,煤泥投入资金180万元/a,年可以节省资金约360万元。

项目实施生产后,公司热电燃料供应系统更加稳定、可靠,为煤泥资源化综合利用创造了有利条件,可有效解决煤泥长期堆存占用面积大、污染环境的问题。

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