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掺烧造纸污泥循环流化床锅炉的设计运行
日期:2015-03-29 08:54:34 浏览:2737次
摘要：针对循环流化床锅炉掺烧造纸污泥存在的问题，提出设计循环流化床锅炉时采取的对策。介绍了蒸发量为75t/h的掺烧造纸污泥循环流化床锅炉的主要技术参数，探讨了运行中应注意的问题。
关键词：掺烧造纸污泥；循环流化床锅炉；设计；运行
Design and Operation of Paper Sludge Co-fired CFB Boiler
YIN Chong-qing，YIN Qing-yong，LI Yan-ru
Abstract：Aimed at the problems existing in CO-firing paper sludge in CFB boiler，the counter measures taken in design of CFB boiler are put forward. The main technical parameters of 75t/h paper sludge co-fired CFB boiler are introduced，and the problems to which attention should be paid in operation are discussed.
Key words：co-firing paper sludge；circulating fluidized bed (CFB) boiler；design；operation
造纸污泥是造纸过程中的高水分排放物质，突出特点是水分高，低热值约3.4MJ/kg[1]。造纸污泥的处理和利用比较困难，在许多场所被堆放在土地上。随着国家土地政策的紧缩，运输费用的增加，节能环保要求的增强，如何合理利用造纸污泥成为造纸企业和能源专家共同关注的焦点。造纸污泥利用的关键是技术经济性、安全性和环保节能性。循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、高效脱硫脱氮、燃料处理系统简单、灰渣易利用等优点，采用循环流化床锅炉掺烧造纸污泥具有可行性。本文对掺烧造纸污泥循环流化床锅炉的设计及运行进行探讨。
1 掺烧造纸污泥存在问题及对策
1.1 掺烧造纸污泥存在问题
造纸污泥水分较高，易引起低温腐蚀，尤其对末级空气预热器影响较大，而且难以维持床温，不利于燃料着火和燃尽。造纸污泥流动性不强，装卸和运输困难，且易造成二次污染。造纸污泥颗料细小，要求旋风分离器捕集的飞灰量更大，粒度更细。
1.2 对策
① 合理的排烟温度和耐腐蚀材料
造纸污泥水分高，达50%。为了防止低温腐蚀，排烟温度设计为155℃。末级空气预热器采用耐腐蚀的考登钢(10CrNiCuP)。
② 可靠的造纸污泥输送系统
造纸污泥管道输送系统配置MNS型柱塞泵，结构简单，使用寿命长，性能可靠，不仅能有效防止固体析出、沉淀、结块、起拱及空气穿孔，而且输送系统出口压力可达24MPa，流量可达60m3/h，输送距离可达1000m。输送系统实现了无级调节、远程控制，而且管道布置灵活，对环境不造成污染。
③ 高效的蜗壳旋风分离器
常规的切向进口旋风分离器，不适合分离0.5mm以下的小粒径造纸污泥颗粒。这是由于其进口通道对物料颗粒的加速不利、流场不均匀，易导致分离效率不高、捕集的循环物料太少。改进后的蜗壳旋风分离器采用等通道截面，烟气及其夹带物料在进入旋风分离器之前可以得到较为均匀的流场，使得旋风分离器的分离性能大幅度提高，捕集到的飞灰粒度更细、含碳量降低、循环物料增多。因此，可极大地减轻尾部受热面的磨损和尾部复燃。为防止分离器的回料腿堵塞，导致物料循环不畅，采用了加水冷回料腿的高效蜗壳旋风分离器。在返料器处，配有专门的高压头低风量的回料松动风和从一次风机引入低压头高风量的送料风，保证了返料、送料的通畅。
④ 采用高位给料、加高卫燃带
由于造纸污泥水分高，采用特制污泥喷枪高位给料，使造纸污泥在下降过程中水分不断蒸发，挥发分不断析出，颗粒不断爆燃分裂，使其达到正常燃烧要求的粒度。在炉膛浓相区，给煤机送入一定粒度的煤作为底料，使浓相区有足够的物料浓度，保证造纸污泥正常和完全燃烧。为了保持流化床的温度和减少底料对水冷壁的磨损，锅炉内壁敷设防磨耐温浇注料的加高卫燃带。
2 主要技术参数
以蒸发量为75t/h的掺烧造纸污泥循环流化床锅炉为例。额定蒸汽压力为5.3MPa，额定蒸汽温度为485℃，热效率为87.1%，排烟温度为155℃。燃料设计低位发热量为11.7MJ/kg，燃料消耗量为10623kg/h。床料的粒度≤13mm，脱硫效率≥90%，钙硫比为2，石灰石粒度≤2mm。
3 运行中注意的事项
在风量不变的情况下，风室压力越高表明料层越厚，在运行中维持正常风量不变的情况下，风室压力应尽量维持在6.0～7.2kPa。在运行中尽量保持料层厚度，以免造成流化质量下降，影响锅炉稳定运行。这要求锅炉运行人员在投煤时，要循序渐进，少量多次添加。采取靠调节入炉煤量调节床温，不要采用造纸污泥给入量调节。此外，要求运行人员加强监视，增强责任心，一旦发生床温升高，应迅速减少造纸污泥的给入量，避免因调节不及时造成炉床结焦，进而导致返料器结焦。
4 结语
采用掺烧造纸污泥循环流化床锅炉不但减少了资源浪费，降低了环境污染，还解决了占用大量土地的问题，具有较高的推广价值。
参考文献：
[1] 安文，王涛，田成文.循环流化床锅炉混烧造纸污泥的可行性分析[J].节能，2006，(6)：42-44.
关键词：掺烧造纸污泥；循环流化床锅炉；设计；运行
Design and Operation of Paper Sludge Co-fired CFB Boiler
YIN Chong-qing，YIN Qing-yong，LI Yan-ru
Abstract：Aimed at the problems existing in CO-firing paper sludge in CFB boiler，the counter measures taken in design of CFB boiler are put forward. The main technical parameters of 75t/h paper sludge co-fired CFB boiler are introduced，and the problems to which attention should be paid in operation are discussed.
Key words：co-firing paper sludge；circulating fluidized bed (CFB) boiler；design；operation
造纸污泥是造纸过程中的高水分排放物质，突出特点是水分高，低热值约3.4MJ/kg[1]。造纸污泥的处理和利用比较困难，在许多场所被堆放在土地上。随着国家土地政策的紧缩，运输费用的增加，节能环保要求的增强，如何合理利用造纸污泥成为造纸企业和能源专家共同关注的焦点。造纸污泥利用的关键是技术经济性、安全性和环保节能性。循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、高效脱硫脱氮、燃料处理系统简单、灰渣易利用等优点，采用循环流化床锅炉掺烧造纸污泥具有可行性。本文对掺烧造纸污泥循环流化床锅炉的设计及运行进行探讨。
1 掺烧造纸污泥存在问题及对策
1.1 掺烧造纸污泥存在问题
造纸污泥水分较高，易引起低温腐蚀，尤其对末级空气预热器影响较大，而且难以维持床温，不利于燃料着火和燃尽。造纸污泥流动性不强，装卸和运输困难，且易造成二次污染。造纸污泥颗料细小，要求旋风分离器捕集的飞灰量更大，粒度更细。
1.2 对策
① 合理的排烟温度和耐腐蚀材料
造纸污泥水分高，达50%。为了防止低温腐蚀，排烟温度设计为155℃。末级空气预热器采用耐腐蚀的考登钢(10CrNiCuP)。
② 可靠的造纸污泥输送系统
造纸污泥管道输送系统配置MNS型柱塞泵，结构简单，使用寿命长，性能可靠，不仅能有效防止固体析出、沉淀、结块、起拱及空气穿孔，而且输送系统出口压力可达24MPa，流量可达60m3/h，输送距离可达1000m。输送系统实现了无级调节、远程控制，而且管道布置灵活，对环境不造成污染。
③ 高效的蜗壳旋风分离器
常规的切向进口旋风分离器，不适合分离0.5mm以下的小粒径造纸污泥颗粒。这是由于其进口通道对物料颗粒的加速不利、流场不均匀，易导致分离效率不高、捕集的循环物料太少。改进后的蜗壳旋风分离器采用等通道截面，烟气及其夹带物料在进入旋风分离器之前可以得到较为均匀的流场，使得旋风分离器的分离性能大幅度提高，捕集到的飞灰粒度更细、含碳量降低、循环物料增多。因此，可极大地减轻尾部受热面的磨损和尾部复燃。为防止分离器的回料腿堵塞，导致物料循环不畅，采用了加水冷回料腿的高效蜗壳旋风分离器。在返料器处，配有专门的高压头低风量的回料松动风和从一次风机引入低压头高风量的送料风，保证了返料、送料的通畅。
④ 采用高位给料、加高卫燃带
由于造纸污泥水分高，采用特制污泥喷枪高位给料，使造纸污泥在下降过程中水分不断蒸发，挥发分不断析出，颗粒不断爆燃分裂，使其达到正常燃烧要求的粒度。在炉膛浓相区，给煤机送入一定粒度的煤作为底料，使浓相区有足够的物料浓度，保证造纸污泥正常和完全燃烧。为了保持流化床的温度和减少底料对水冷壁的磨损，锅炉内壁敷设防磨耐温浇注料的加高卫燃带。
2 主要技术参数
以蒸发量为75t/h的掺烧造纸污泥循环流化床锅炉为例。额定蒸汽压力为5.3MPa，额定蒸汽温度为485℃，热效率为87.1%，排烟温度为155℃。燃料设计低位发热量为11.7MJ/kg，燃料消耗量为10623kg/h。床料的粒度≤13mm，脱硫效率≥90%，钙硫比为2，石灰石粒度≤2mm。
3 运行中注意的事项
在风量不变的情况下，风室压力越高表明料层越厚，在运行中维持正常风量不变的情况下，风室压力应尽量维持在6.0～7.2kPa。在运行中尽量保持料层厚度，以免造成流化质量下降，影响锅炉稳定运行。这要求锅炉运行人员在投煤时，要循序渐进，少量多次添加。采取靠调节入炉煤量调节床温，不要采用造纸污泥给入量调节。此外，要求运行人员加强监视，增强责任心，一旦发生床温升高，应迅速减少造纸污泥的给入量，避免因调节不及时造成炉床结焦，进而导致返料器结焦。
4 结语
采用掺烧造纸污泥循环流化床锅炉不但减少了资源浪费，降低了环境污染，还解决了占用大量土地的问题，具有较高的推广价值。
参考文献：
[1] 安文，王涛，田成文.循环流化床锅炉混烧造纸污泥的可行性分析[J].节能，2006，(6)：42-44.
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