KBP6.513燃重油锅炉改烧水煤浆工业性试验

　　水煤浆是贵重的流体燃料（石油）和天然气燃料的有效替代燃料之一。目前水煤浆的制备工艺和使用技术达到了工业应用水平。

　　由于水煤浆具有大量的惰性液相水、少量矿物质、粒度细（0~350~）、低发热量（12000~17000kJ/kg）的特点，因此要求具备一定的条件才能使锅炉可靠的点火和稳定燃烧。有2种燃烧方法适合燃烧水煤浆：流化床和循环流化床、旋流燃烧室。

　　目前，流化床和循环流化床锅炉由于其生态优势和利用劣质燃料以及可燃尾矿的可能性，在国外已经得到了广泛应用。在俄罗斯和独联体国家这类锅炉暂时还没有得到应有的利用，因为锅炉需要高水平的运转和自动化，甚至自身所需的电能费用提高了1~2倍。

　　由《毕伊斯克动力机械》科研设计中心（巴尔那乌尔市）参加研制的燃料旋风燃烧法开始在俄罗斯得到广泛的应用。这一燃烧过程基于采用气旋式燃烧室。初的气旋式燃烧室采用的是优质动力煤并有液态排渣。气旋式燃烧佳温度水平为850~ 1200°C.为了保证等温、稳定燃烧和提高热惯性，在燃烧室建立了专门的气体动力区域（带）。根据生态特性，该燃烧过程近似于更有效的循环流化床燃烧法。

　　采用低温旋风燃烧法锅炉燃水煤浆工业性试验是在牛奶厂的锅炉房进行（克麦洛沃州的梅斯克市）。蒸汽重油立式水管式锅炉KBP6.53主要用来生产蒸汽，用于生产工艺目的以及取暖和热水供应。

　　为了组织水煤浆的低温旋风燃烧，完成了锅炉燃烧室结构和燃烧器结构的改造。燃烧室装配有带有出气窗的隔墙将其分为2个室：主燃烧室和未燃燃料的复燃室。在主燃烧室实施低温旋风燃烧法，在周围介质温度下，通过安装在燃烧室炉床上的专用喷嘴，鼓风送气雾化燃料燃烧。在锅炉的前墙装有2个燃烧器，一是用于锅炉预热的重油燃烧器，另一个是作为主要燃料的水煤浆燃烧器。

　　为了雾化重油采用了燃烧器M4的标准的M喷头。水煤浆的雾化是采用专门结构的离心喷嘴，安装用于研究水煤浆雾化过程的锅炉前墙上。考虑收穑日期：2⑴1一12到水煤浆燃料固相粒子的高侵蚀性，用耐磨的钛合金做喷嘴材料。

　　锅炉燃烧水煤浆流程如所示。用容积51m3的绝热铁路罐车作为水煤浆的接收和贮存容器。

　　此外，为了防止水煤浆的冻结，在罐车内的下部安装了3个直径15Cmm的蒸汽管道。借助H―25软管泵将燃料定量送入燃烧器。为了去除水煤浆中大颗粒异物（木片、橡胶等）和防止它们堵塞喷嘴，安装了一个专门结构的过滤器。减轻（消除）供水煤浆的震动和水煤浆管道的压力，制造了一个减震（缓冲）装置。燃料的给进系统由2个循环线路组成：一小、一大。个线路通常用在泵启动和工作调整期间，第二个则用在主要工作过程中，以便调整泵的给进和锅炉停止。根据电磁流量计MP400一K测定的数据调整给料量。

　　采用压力0.6MPa（锅炉房里现有的压缩空气系统）压缩空气雾化重油和水煤浆。

　　水煤浆通过汽车从“贝洛瓦一新西伯利亚”

　　（贝洛瓦一梅斯基的距离为200 km）工业性试验管道的首部工程定期供应。

　　水煤浆供应的周期性和接收罐的容量决定了燃水煤浆锅炉的大工作时间。由于没有除灰装置，导致必须定期关掉锅炉，清除烟道里的灰尘。在水煤浆平均流量为763 L/h，锅炉用这种燃料大连续工作时间为52h以上。KBP6.5/13重油锅炉燃烧水煤浆和重油的结果水煤浆燃料一般特性如下：固体浓度/水煤浆中煤的灰分/中直径/Mm粒度/剪切速率11 1时的粘度/mPa、低位应用基发热量/kTkg锅炉燃烧水煤浆程序如下。按通常点燃规程借助于燃重油喷嘴点燃锅炉，并转到额定工作制。锅炉预热和达到稳定工作（重油）后，接通水煤浆喷嘴（25的额定流量，相当于750~780L/h），并往燃烧装置中鼓风，锅炉的热值通过适当减少重油的供给保持在不变水平。在上述制式工作10~15min后往喷嘴增加水煤浆的供给量，达额定值的50，同时等量减少重油的供给。用类似的方法进行水煤浆供给增加75和100的操作。后当接通一个带水煤浆喷嘴的燃烧装置时锅炉用这种燃料工作。

　　见下表。

　　指标重油水煤浆蒸汽压力/mPa重油水煤浆压缩空气给料/Lch重油水煤浆温度厂c鼓风火焰燃烧试验结果表明，水煤浆旋风燃烧是在相对低温下进行的，不超过1 040这样，当燃烧室没有结渣时，可保证燃烧强度达到可接受的水平。

　　水煤浆锅炉能稳定工作。在试验期间排烟温度在200~250°C.锅炉改烧水煤浆使烟道气中的二氧化硫含量减少了2/3以上，这说明“因斯卡亚”矿的煤中硫含量（不大于0.35，而重油为1~2）很低，该矿的煤是制备水煤浆的主要原料。

　　锅炉停后，清除预热室、对流部分和锅炉烟道的灰渣，在主燃烧室灰量并不很大，也不影响燃水煤浆锅炉的工作时间（寿命）。粒度0~355rtn的亮砂色的灰渣的散比重为0 36g/cm3.灰样中燃料的机械未燃烬率不超过4 8.为了比较，类似烧煤锅炉的类似指标达到50或更高。

　　试验后，锅炉继续用水煤浆工作。

　　正如计算所示，如果不考虑生态优势，水煤浆燃烧时得到的1000 MJ热的价格，与重油相比较降低了2/3，为38卢布。1999年年底至2⑴0年年初库兹巴斯地区的这类燃料的复杂价格制约了所得到的效果。

　　信息检索中科院山西煤化所所长孙予罕称煤合成油技术3年内可产业化通过煤液化合成油实现中国石油基本自给，解决日益突出的石油供需矛盾，保障中国经济可持续发展，这一目标有望在3年内成为现实。这是中科院山西煤炭化学研究所所长孙予罕近日透露的。中科院重大项目“煤基液体燃料合成浆态床工业化技术的开发”，将在3年内解决浆态床合成油的关键技术问题，同时推动煤间接液化合成液体燃料技术的产业化进程。

　　孙予罕称，催化剂与反应器是煤间接液化合成油技术的关键，中国目前已开发出工业化生产高效摧化剂的技术，在浆态床反应器技术方面也取得了重大突破。终在合成油达到百万吨规模时，将使催化剂在吨油中的成本从1 200元降到200元以下，进而使每吨合成油成本控制在2000元左右。

　　去年4月，中科院与产煤大省山西省政府签署发展山西煤间接液化合成油产业的框架协议，并成立合成油小组，协调与支持合成油项目。孙予罕透露，小组现已确定，合成油技术的百万吨级产业化目标分3步走：建成千吨级中间试验和万吨级煤合成油工业示范区；建成和运行百万吨级合成油厂；终发展成为以超过500万t煤合成油为核心产品的多联产的大型企业。

　　孙予罕认为，在中国形成以煤间接液化技术为主、以合成油为主导产品的综合性洁净煤产业基地，将为解决国家对洁净二次能源一燃料油的需求，提供一条科学和可靠的途径。

　　摘自《煤炭报》