低质煤强化燃烧.doc
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1、低质煤强化燃烧一、 低质煤的定义与当前背景定义:通常将含碳量低、发热量低、灰分高、不易着火的煤称之为低质煤。低质煤的物化性质:水分含量高(全水分高达20%-50%,有的达到60%),氧含量高(约占有机质的20%),发热量低:一般在4500kcal/kg以下。由于含水量大,氧含量高,热值低,易风化(低温氧化变质),易自燃,降低燃烧效率等特性决定其应用受到很大限制。目前低质煤的利用主要有以下途径:1、 经干燥后,直接作为燃料使用。2、 经过轻度热解、气化,进行馏分分离再分别加以利用。3、 经干燥后直接进入气化炉,制备合成气。4、 经干燥后直接进入液化装置,生产油品。二、 低质煤的提质与燃烧为了实现
2、低质煤的强化燃烧,可以从低质煤的提质和燃烧两个方面着手。低质煤提质是指通过物理的或者化学的方法使低质煤的品质提高的过程。包括干燥(成型)提质、热解(干馏)提质和其他特殊方法提质。目前提质的方法主要有:1. 热风炉、热烟气直接干燥法2. 蒸汽直接、间接干燥法3. 微波干燥提质法4. 低质煤热解提质法热风炉、热烟气直接干燥法和蒸汽直接、间接干燥法主要是通过不同的热载体将煤中的外水提出来,一般热效率在85%以内,干燥后的全水一般在3-15%,未进行化学反应,煤炭化学特性不发生改变。除了从煤的品质上着手外,还可以通过加强低质煤的着火和加强低质煤的燃尽从而强化低质煤的燃烧。(1)加强着火由于低质煤灰分高
3、,本身发热量低,燃料的消耗量增大,所以大量灰分在着火过程中要吸收更多的热量。我们可以通过将煤粉处理的越细,煤粉本身的热阻就会减小,煤粉进行燃烧反应的表面积就会越大,会加强煤粉的着火过程。如果放热曲线不变,减少炉内散热,散热曲线将向右移,有利于着火。因此, 为了加快和稳定低质煤的着火,常在燃烧器区域用铬矿砂等耐火材料将部分水冷壁遮盖起来,构成所谓燃烧带。这样就可以通过减少水冷壁的吸热量,也就是减少燃烧过程的散热量来提高燃烧器区域的温度水平,从而改善煤粉气流的着火条件。 (图一) (图二)(图三)图一中:当炉膛炉壁温度为Tb1时,放热曲线和散热曲线相交于1点,稳定,缓慢氧化。图二中:当炉壁温度为T
4、b2时,放热曲线和散热曲线相交于2点,不稳定,开始着火,2点对应的温度为着火温度。另一个焦点3是稳定的燃烧工况点,对应的温度为燃烧温度。图三中:当炉膛壁温为Tb2,且散热较大时,放热曲线和散热曲线分别交于4点和5点。(2)加强燃尽供应充足而又合适的空气量。空气量常用炉膛出口处过量空气系数a1表示,若它过小,即空气量供应不足,会增大不完全燃烧热损失q3和q4,使燃烧效率降低;过大会降低炉温,也会增加不完全燃烧热损失。因此,合适的空气量应根据炉膛出口最佳过量空气系数来供应。一般a1=1.21.25。适当的炉温。炉温高,着火快,燃烧速度快,燃烧过程便进行的猛烈,燃烧也易于趋向完全。但是炉温也不能过分
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