液体节煤催化剂在煤粉锅炉中的应用研究_蒋正宇.pdf
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1、第 卷第 期 年 月广 州 化 工 .液体节煤催化剂在煤粉锅炉中的应用研究蒋正宇,石 永,王秀荣,陈龙海,汪宝全,梅 柳,李慧芝(龙祥雨(深圳)科技有限公司,广东 深圳;陕西延长石油兴化化工有限公司,陕西 咸阳;深圳阳辰节能有限公司,广东 深圳)摘 要:节煤催化剂在 煤粉锅炉中的添加试验,在锅炉运行负荷和煤质稳定的工况下,原煤中的添加量达到.节煤催化剂,节煤率.,节煤效果显著。灰渣和飞灰中残留碳添加期比空白期的平均值分别下降.和.。添加节煤催化剂后烟气中颗粒物比空白期降低.。添加节煤催化剂具有显著的经济效益,具有明显的减排效果。关键词:节煤催化剂;节煤率;煤粉锅炉;减排中图分类号:文献标志码:
2、文章编号:(),().,.,;.,.,;.,.,):,.,.,.:;.碳排放的增加是导致全球气候变暖、温室效应,以及出现极端恶劣天气,碳排放增加的主要因素是由于人类大量使用化石、煤炭能源所造成的,高能源的消耗就意味着高碳和有害气体的排放量。年我国能源消费总量为.亿吨标准煤,煤炭消费量占能源消费总量的.,我国仍以煤炭消费为主,而它又是不可再生的资源,因此,对其燃烧的基本要求是“高效率、低污染”的清洁利用十分重要。煤粉炉是以煤粉为燃料的锅炉设备,它具有燃烧迅速、完全、容量大、效率高、适应煤种广,便于控制调节等优点,被广泛应用到火力发电、化工厂等供热工业中。如何提高煤粉炉锅炉效率是提高电厂、化工厂效
3、益的重点。除进行煤粉炉设备结构提升和运行优化调整外,使用节煤催化剂也是实现节能减排的重要途径。因此,在陕西延长石油兴化化工有限公司 台.型煤粉锅炉添加龙祥雨(深圳)科技有限公司生产的 节煤催化剂进行现场工业试验,科学评价液体节煤催化剂在煤粉锅炉中的节煤效果。这对提高锅炉燃烧效率、降低煤耗、减少二氧化碳、固体颗粒物排放和降低灰渣残碳量具有十分重要的意义。节煤催化剂特性及使用方法.节煤催化剂的特性 节煤催化剂是龙祥雨(深圳)科技有限公司研发的高效节煤催化剂,透明液体,具有不燃、不爆、不挥发、无毒、对设备无腐蚀,使用安全,对人体不会造成伤害等特点,其基本物化指 标 如 下:值:.;密 度:.;含 固
4、 量:。.节煤原理煤的燃烧是一个吸热和放热的过程,煤实际被利用的热量等于煤燃烧所放出的热量减去煤燃烧所需吸收的热量,因此,如果能够设法降低煤燃烧所需的吸热,就相当于提高了煤的发热量,从而可降低燃煤内耗。节煤剂是以降低煤炭燃烧的活化能为切入点,以提高煤的综合燃烧性能和降低燃煤消耗为目的。节煤催化剂不改变化学反应的初始反应物和生成物,只加快燃烧过程使可燃物充分燃烧,作用机理主要是氧传递理论和电子转移理论。基于以上理论,经节煤催化剂作用后的煤炭在燃烧过程中表现出着火温度降低、燃烧速度提高、煤在炉膛里的燃尽时间缩短、燃烧强度提高和炉膛温度升高等现象。.使用方法节煤催化剂添加量为原煤量的.,将添加设备喷
5、淋器置于煤磨之前的传输皮带上方,通过传输过程中的渗透作用和煤磨的研磨,使节煤催化剂与原煤充分混合均匀。试验方法本次试验节煤催化剂及添加设备由龙祥雨(深圳)科技有限 广 州 化 工 年 月公司提供,陕西延长石油兴化化工有限公司负责试验用煤和锅炉运行操作,各方共同记录试验数据并进行整理分析修正。.试验安排试验安排在 台.型煤粉锅炉进行,台锅炉共用一条输送带,试验时间共计 天,空白期 天,过渡期 天,添加期 天。具体时间为 年 月 日:至 年 月 日:为空白期,年 月 日为过渡期,年 月 日:至 年 月 日:为添加期。.试验期间锅炉运行负荷空白期锅炉平均产汽量为 ;由于化工厂生产工艺过程用气量波动,
6、锅炉负荷随时调整,催化剂添加期锅炉平均产汽量为.,添加期负荷小于空白期。.试验用煤由于公司的同一批进煤量有限,不能满足 天试验用煤量的要求,因此每天对所用煤的煤质进行 次工业分析。.试验用节煤催化剂配比试验用节煤催化剂与原煤实际质量配比为:。为了使节煤催化剂与原煤混合均匀,试验了节煤催化剂与水稀释不同比例进行试验。结果表明在煤粉炉中不加水稀释就可以达到节煤的效果。结果与讨论.数据取值说明每日的蒸汽产量、原煤消耗量,煤样分析数据包括水分、灰分、挥发分、热量数值。标煤的热值为 ,节煤催化剂的价格为.万元,原煤价格为 元。.计算公式吨汽耗煤量()每天燃煤量()每天蒸汽产量()()吨汽标煤耗量()吨汽
7、耗煤量()煤的发热量().()节煤率()式中:空白期吨汽耗煤量,添加期吨汽耗煤量,.试验结果.节煤率及锅炉效率锅炉添加节煤催化剂的空白期和和添加期的试验数据汇总如表 所示。表 中的数据已经根据煤仓每天的仓位,催化剂用量、稀释水用量、煤的热值、水分,锅炉负荷提高而使煤耗降低等因素进行了修正。添加.节煤催化剂后炉膛床温、床压正常,锅炉蒸汽参数正常,锅炉运行平稳。测试锅炉正平衡效率(执行标准 )作为参考;正平衡计算锅炉效率结果如下表所示,空白期计算正平衡效率为.,添加期计算正平衡效率为.,可见添加催化剂后锅炉效率提升了.。表 节煤催化剂添加前、后数据采集汇总及计算 项目空白期添加期.累计蒸汽量.累计
8、耗煤量.煤热值().累计折算标煤.吨蒸汽标煤耗.节煤率.锅炉平均产蒸汽量().蒸汽产量比较说明较空白期低较空白期低较空白期低较空白期低较空白期低平均节煤率.由表 可见,由于生产系统用汽量波动,锅炉添加期在较低负荷运行,添加期的负荷较空白期降低.,添加节煤催化剂期间平均节煤率为.,具有明显的节煤效果,添加催化剂后锅炉效率提升了.,节煤率与炉效率提升吻合。月 日到 月 日节煤效果尤为显著,这可能是在 月 日后节煤催化剂没有加稀释水的作用。.烟道气中颗粒物含量及烟气温度添加节煤催化剂可以减少了排放到大气中的粉尘量。如图 所示,在空白期内,烟气中颗粒物含量的平均值是.;在节煤催化剂添加期,颗粒物平均值
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