摘要:煤代燃料是一种由造纸废水池泥等有机物合成经专利技术提取后的一种新兴替代燃料能源,经与燃煤按一定比例混烧试验,证明混烧效果良好,并可降低生产成本,实现节能减排,提高经济效益的目的。文章论述了煤代燃料的形成特点及应用实例。
关键词:煤代燃料;混烧;节能降耗;锅炉
中图分类号:TM621文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)04-0026-02
近几年,随煤炭价格大幅上涨,生产成本逐步提高,企业生产举步维艰。如何通过技术改造、科技创新等手段,降低生产成本、节能降耗、减污增效,以提高全厂经济效益,是摆在热电企业面前极为迫切的问题。而燃烧利用造纸废水池泥制备烟煤替代燃料(以下简称煤代燃料)可有效解决此类难题,煤代燃料是一种造纸废水池泥等有机物合成经专利技术提取后的一种新兴替代燃料能源,经过与燃煤按一定比例混烧试验,进一步证明混烧效果可降低生产成本,且对炉内设备没有损害,同时对降低飞灰可燃物也起到一定作用,达到了节能降耗,提高经济效益的目的。
一、煤代燃料
(一)煤代燃料的形成
所谓煤代燃料是以造纸厂废水处理产生的池泥为主要原料,将池泥进行脱水干燥、NaOH溶液浸泡、粉碎、烘烤制成一种可以代替烟煤的燃料,添加煤泥作黏合剂可制备成型燃料。所得产品发热量约为4500~5000kcal/kg,经济南大学与我公司多次试验,燃烧使用,证明燃烧状况良好。
制备煤代燃料的方法,包括如下步骤: (1)将造纸废水处理产生的浆状池泥进行脱水,制成含水量小于40%wt的池泥块。(2)将上述池泥块用浓度1%~3%wt的NaOH溶液浸泡30~50min。(3)将步骤(2)所得的浸泡过的池泥块晾干后粉碎成粒径1~3cm的池泥碎料,于11℃~120℃的条件下烘烤30~50min,得到含水量小于5%wt的粗粉燃料。
(二)煤代燃料的特点
煤代燃料是一种利用污水治理产生的工业废渣经脱水、干燥、粉碎、化学处理再与添加剂复配而加工成的一种燃料。根据需要可采取不同的加工方法,循环炉使用可加工成粉体,链条炉使用可加工成各种型体。这种燃料既可以单独使用,又可以和烟煤混合使用。当它和烟煤按1/1、1/2、1/3或1/4的比例混合燃烧时,不但能发挥出自身的燃烧热值,而且可以改善烟煤的燃烧性能。使用这种混合燃料供热或发电其产汽率与使用纯煤基本相当。而且,在环保方面,煤代燃料还有两大优势,一是代煤燃料本身就是由一种污染环境的造纸废渣作成的,它的制作完成并燃烧殆尽就是减少环境污染的一条有效措施;另外煤代燃料本身在和高硫煤混烧时,还可降低燃烧生成物的二氧化硫和氮氧化物。同时,其价格相对于燃煤来说要低很多,具有明显优势。
二、燃烧应用
(一)试烧试验
我公司通过与济南大学反复配比、试烧、取样、化验,不断的科研实验、不断的完善。最终确定适合我公司锅炉煤代燃料的具体数据,含水量<20%,试烧实验期内含硫量约1%,实验期结束后含硫量应<0.6%,低位发热量达到3500大卡以上,同时原料中不含任何如黄泥之类不助燃的杂物。目前,我们在生产运行中已经长期使用煤代燃料,根据不同指标的原煤实验、总结出不同的煤代-A产品配比比例,使入炉后的燃烧效果达到最佳,使锅炉出力等各项指标达到最佳经济效果。目前,按正常运行方式计算,使用煤代-A产品后直接或间接节约资金,创造经济效益几百万元。
(二)运行数据
经过燃烧试验,通过不同类型燃煤和代煤燃料以4∶1、3∶1、2∶1或1∶1的比例混烧,最终均获得了成功。下面以把煤代-A产品与A型燃煤按4∶1和3∶1比例混烧,与B型燃煤按4∶1比例混烧为例,做出数据上的分析。5、6月份煤代-A产品分别与A型燃煤、B型燃煤配比后试燃烧,燃烧情况的对比及分析情况见表1。
根据上述化验结果,表明我公司循环流化床锅炉在相同负荷(45T/h)的情况下,将燃煤与煤代-A产品比例配比在4∶1或3∶1时炉内燃烧效果还是比较明显的。
从以上几组主要数据不难看出,煤种配比煤代-A产品后固定碳含量及低位发热量比没有配比的略有降低,但原因是燃料中煤的数量比例有所下降,每吨燃料中可节省10%~15%的煤量,从而燃料成本每吨降低40元左右。在低位发热量略有降低的同时,锅炉热效率及吨煤产汽确没有降低相对还有所提高,此结果表明配比煤代-A产品后的燃料比原有燃料在炉内燃烧更充分。同时,配比后的燃料中硫的含量明显降低。从源头起到降低环保排放的要求。为进一步得到更准确的实验数据及结果,我们通过不同煤种进行配比,确定了煤代-A产品燃烧结果的真实、可靠性。
三、节能分析
我公司循环流化床锅炉总容量为1146t/h,年耗煤量约45.84万吨。若全部推广应用煤代燃料,按比例3∶1计算,需煤代燃料11.46万吨(45.84×1/4=11.46)。由于其热值仅为3500kcal/kg,若采用原煤热值大约5000kcal/kg,其热值节约量为1500kcal/kg,折合标煤为2.4557万吨(11.46×1500/7000=2.4557),年可减少SO2排放412.6吨,减少CO2排放6.63万吨,其节能环保效益可观。
四、结语
通过煤代燃料燃烧技术的应用,取得了显著效果,在不影响锅炉设备状况的前提下反之能适当提高锅炉效率,其节能、降耗、减污、增效效果显著,达到了预期目的。同时,面对当前生产成本居高不下的严峻局面,企业采取此项技术应用无疑是提高经济效益和社会效益的最好选择,也是企业实现自身可持续发展、增强竞争力的有效途径。
参考文献
[1]杨小凤,刘长欣.利用造纸废水池泥制备烟煤替代燃料的方法.