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循环流化床锅炉掺烧木屑和造纸污泥物料输送系统设计

北极星环保网来源:循环流化床发电 张先中2017/9/11 9:28:05我要投稿
所属行业: 固废处理  关键词:循环流化床 造纸污泥 燃烧技术

北极星环保网讯:中国是造纸大国,纸及纸板产量、总消费量均居世界前三位。在造纸过程中产生的大量造纸污泥和废渣,由于含水量高、发热量低、成分复杂,处理利用难度大,不但耗费资金、占用土地,而且对土壤、地下水及空气都造成二次污染。

燃烧技术

循环流化床技术是一种新型、高效和清洁的燃烧技术,其数量巨大的床存量和循环物料,使其具有燃料适应性广、着火稳定、混合强烈、焚烧彻底和污染物排放量小等特点,非常适合用于造纸厂掺烧造纸污泥和木屑,既回收废弃物热值,又减少处理费用,减小对环境的污染。

物料输送系统是循环流化床锅炉最重要的辅助系统之一,它的正常与否关系整台机组能否正常稳定运行,其燃料入炉方式、入炉位置影响锅炉炉膛内物料分配的均匀性和燃料的燃烧效率。本文以H造纸厂一台290t/h高温高压循环流化床锅炉为例对循环流化床锅炉掺烧木屑和造纸污泥的物料输送系统设计进行探讨。

1、燃料输送系统

1.1燃煤输送系统

H造纸厂290t/h高温高压循环流化床锅炉设计燃料以烟煤为主,掺烧造纸污泥及木屑。纸浆厂每天产生木屑和造纸污泥量分别为250t/d和120t/d,即循环流化床锅炉需掺烧木屑和造纸污泥的量分别为10.4t/h和5t/h。设计燃料元素分析见表1。

燃烧技术

锅炉用煤由汽车经称重后送至贮存量为5000t干煤棚。煤由桥式起重机送入受煤斗,经振动式给煤机将煤均匀送至1#皮带输送机然后进入出力为120t/h的四齿辊(两级)碎煤机。进入辊式碎煤机前,皮带输送机上方安装有电磁式除铁器。

煤经破碎后进入2#皮带输送机送入锅炉房内两个330m3原煤斗内。每个煤斗下部装有两台耐压式计量给煤机,煤通过四台给煤机进入落煤管将煤送入炉前密相正压区的四个给煤口。给煤机采用二次热风作为密封风,落煤管采用一次风作为播煤风。

1.2木屑输送系统

木屑由皮带输送机送入受料斗,受料斗下部装有出料螺旋将木屑送入大倾角皮带输送机,然后进入660m3贮仓,贮仓内部装有破拱装置确保送料顺畅、连续。贮仓下部装有螺旋出料机,经两台螺旋输送机将木屑分别送入1#和4#耐压式计量给煤机后部出口处,然后与煤混合一起经炉前落煤管进入锅炉炉膛。2#螺旋给料机进入给煤机的两个出口分别设置锁气器,保证木屑输送顺畅,防止给煤机烟气反串。

1.3造纸污泥输送系统

造纸污泥由皮带输送机和落料管把造纸污泥送入受料斗,受料斗下部装有出料螺旋将污泥送入大倾角皮带输送机,然后进入166m3污泥仓内,污泥仓设置搅拌器确保仓内污泥不结团及送料顺畅、连续。

污泥经仓底出料螺旋经过三条不同的封闭式皮带输送机进入一台中间给料两端出料螺旋输送机,把污泥送入锅炉返料腿进行燃烧。锅炉返料腿上方螺旋输送机的两个出口落料管上分别设置锁气器,返料腿的污泥落料管接口处采用一次冷风作为送料风和密封风,保证污泥入料顺畅和防止返料腿处高温烟气反串。纸浆厂部分浆渣、绿泥等由翻斗汽车送入污泥受料斗,也通过本系统送入锅炉返料腿进行燃烧。

2、燃料输送系统设计特点

2.1合理选择物料入炉方式

循环流化床锅炉掺烧木屑等生物质的输送方式主要有木屑直接在煤场与燃煤混合然后进入输煤系统、木屑单独设置给料装置进入炉膛等。木屑与燃煤在煤场先混合再通过碎煤机进入给煤机既增加了碎煤机的出力量,也增加了碎煤机堵塞的概率,影响整个输送系统运行的安全性;木屑单独设置给料装置进入炉膛的方式使炉前布置非常困难,增加了设备投资费用。

木屑从贮仓直接通过两级螺旋输送机进入两台给煤机后部出口处与煤混合一起经炉前落煤管进入锅炉炉膛的入炉方式,缩短了木屑的输送路程,使设备布置更加方便,设备投资相对较低,燃煤和木屑的输送方式更加灵活:

接有木屑输送口的左右两台给煤机可以输送少量烟煤与木屑混合通过落煤管进入炉膛,中间两台给煤机可以相对增加给煤量;或左右两台给煤机停止输送烟煤,木屑单独通过落煤管进入炉膛,中间两台给煤机负责输送全部所需燃煤量。4台给煤机的具体输送量分配根据煤质、木屑性质、木屑输送量、运行工况等具体情况灵活选择。

循环流化床锅炉掺烧造纸污泥的输送方式目前主要有直接用柱塞泵从炉膛顶部高压喷入、污泥在煤场与煤混合进入输煤系统、污泥单独从返料腿送入炉膛等几种方式。炉膛顶部属于稀相区,物料浓度较低,物料混合相对较弱,高水分造纸污泥的大量喷入会影响顶部稀相区的物料场和炉膛出口的烟气流场,此外该输送方式还会影响炉膛上部布置的水冷屏和过热屏的换热。污泥在煤场与煤混合的方式会导致高湿度的污泥与煤块结团,破坏、堵塞碎煤设备,影响锅炉机组的连续运行。

造纸污泥从污泥仓通过封闭式皮带输送机和中间给料两端出料螺旋输送机,进入锅炉返料腿的入炉方式不会影响炉前的燃煤输送系统,也不破坏稀相区的流场。污泥在重力作用及一次风的抽吸作用下顺着返料腿循环物料的流向进入炉膛密相区,污泥在返料腿里被高浓度高温度的循环物料烘干、混合,进入炉膛密相区后迅速燃尽。一旦污泥输送系统出现故障,可迅速关掉锁气器下方的插板阀,并保持一次风落料口处的密封,保证锅炉机组连续运行。

延伸阅读:

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炉排式垃圾焚烧炉运行中的两个问题分析及措施

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