热动力站锅炉掺烧气固废弃物的分析

热动力站锅炉掺烧气固废弃物的分析

陈伟

陕西延长中煤榆林能源化工有限公司 陕西省榆林市靖边县、718500

摘要：锅炉燃烧产生的气固废弃物对于环境产生的污染问题极其严重，常见的包括废气、细灰滤渣、含尘焦油等，以上废弃物的处理面临的难点突出，下文就此展开分析，并对锅炉的掺烧气固废弃物的应用路径进行分析，以供参考。

关键词：热动力站；锅炉；掺烧废弃物

引言：锅炉生产阶段，气固废弃物的处理和综合利用一直是行业面临的难点。部分废弃物若不妥善处理直接填埋，既占用土地，又会对环境造成污染。如何对这类废物进行妥善处理是锅炉生产的难点。

一、锅炉掺烧气固废弃物处理难点

（一）污染环境

因为锅炉燃烧产生大量灰滤渣，这类污染物的颗粒度小，不同颗粒之间联系紧密，如果其中含水率超出标准，就会导致颗粒吸水沉积，对于管道造成堵塞，阻力增加，输送作用难以发挥，设备系统也会发生故障终端运行，对于化工企业生产造成影响。人工清理方法的运用，会对厂区环境造成严重影响。

（二）含尘焦油输送

因为锅炉燃烧会产生含尘焦油，这类物质粘稠，在低温条件下易凝结，且含水率高，稳定性差，容易造成入口管路与输送泵等堵塞问题，处于分离器下沉降料难以及时排出，对装置运行造成影响。由于含尘焦油极黏稠，因此输送、提炼困难，焦油流动性易受温度变化的影响，在静止时间高于48h以后有炭粒析出，因而结焦，形成圆状炭粒，附着在管壁上方，将流动阻力增加，长期下去导致管道被堵塞。对于此类废弃物的输送，需要对温度进行合理控制[1]。

（三）导致设备腐蚀

由于煤气水在膨胀阶段，会产生气蚀问题。因为锅炉运行会负担含尘气、含焦气等，以上废气当中还有硫化氢气体，可能对烟道换热器、炉膛受热面造成腐蚀。若选择回收装置处理送入硫化物，受到膨胀期本身成分的影响，不可燃物组分多，掺烧影响生产效率。特别是CFB锅炉，若循环物料量增加，烟气可携带大量物料，令受热面腐蚀严重。灰分含量高，对烟道的受热面产生磨损。此时，掺烧量增加，使得粉煤灰的发热出现不稳定情形，在细灰滤渣燃烧后，烟尘浓度也会相对较大，影响除尘器的运行效率。

二、锅炉掺烧气固废弃物的应用

（一）废气的应用

虽然锅炉掺烧阶段，废气腐蚀问题不容忽视，通过分析，含尘气重新送回锅炉进行燃烧利用，从理论层面分析仍然可行。对废气成分与总量信息深度分析，若掺烧废气总量较少，例如：锅炉设计排量最大值2200Nm/h，内部硫化氢的含量少，在1.5~2.5%之间，煤本身含硫量不高，如若无特殊情形，锅炉在燃烧产生的废气能够被重新利用。CFB类型锅炉，如果下方有石灰石这类喷硫措施应用，那么炉膛的出口位置二氧化硫含量极少，酸性物质存在时，受热面无低温腐蚀这类情形。如果炉膛当中的物质为低温情况下燃烧，此时床温与受热面壁温等相对较低，高温腐蚀问题也可解决。因此，选择气枪将掺烧废气向炉膛中送入，硫化氢气体能够充分燃烧，所以可根据其热值、气体量和成分参数合理设计，直接在锅炉燃烧过程当中，利用气体燃烧器吹送废气，使其重新被通入炉膛内，结合废气实际掺烧量，分析其燃烧特性，合理设置对入炉高度和喷入口数量等，打造回收系统。此外，对于废气量核算，可综合对比其常规、非常规等运行情况。

（二）细灰滤渣应用

锅炉运行掺烧煤泥的方法较为常用，对于细灰滤渣的应用，由于其和煤泥特征、形态等较为相似，因此可将其作为锅炉燃烧的原料。部分锅炉的气化工艺运用阶段产生滤渣实际含碳量相对较高，结构松散，能够和燃料煤进行掺烧，并选择液压泵将其直接向炉膛当中输送，预防堵塞问题出现。

首先，提高过滤器脱水率，让滤渣脱水率＜15%，以烘干系统持续蒸发滤渣，使其含水量＜5%，最终变为固态，与燃料公共输送至炉膛，还可在混合之后进入破碎系统，若滤渣粒度达标，可向炉膛中输送，干燥后灰渣没有扬尘问题，输煤阶段无堵塞、粘煤情形。

其次，要确保锅炉生产过程细灰滤渣被顺利应用，维持生产过程良性运行，可在分离器的下方安装振动器，便于滤渣排出，选择输送滤渣系统的时候采取综合分析，横纵对比输送流程可行性、运行成本、故障发生率以及投资费用，按照锅炉生产每日产渣量、混合以后煤质、煤种对于锅炉适应性进行综合确认。

最后，锅炉掺烧后，滤渣应用可以借助炉膛的高位进行给料，还可选择硫化燃烧形式利用。方法为将滤渣从炉膛上部送入，与切割风相匹配，在滤渣下降过程，需确保水分蒸发与干燥流程能够顺利进行，从而得到硫化颗粒。借助给煤机运送煤矸石，使其进入锅炉系统为底料，使炉膛中物料浓度利于滤渣燃烧。

（三）含尘焦油应用

锅炉运行，分离系统应用会将油渣排出，回炉燃烧应用时难度较大，对于管道设备产生影响，造成堵塞。对此，为利用含尘焦油，可采取如下措施：

第一，将类似碎煤气化产生的焦油样品提取出来，对内部成分详细分析，判断其与磨煤机工艺要求是否相符，还可对其进行加热，而后向炉膛内输送，运用分离工艺，将尘焦油分离。第二，通过设备选型、技改等措施，提高分离效果，控制焦油、悬浮物比，提高其回收率。第三，为降低焦油的外表张力，可使用工艺助剂，打破乳化层状态，优化分离效果，降低焦油渣携带焦油量，将其黏度降低，改善流动性，分离更容易。还可控制焦油沉积在管壁情况，提高输送质量，便于后期处理，降低清洗频率，必要时利用化学药剂，降低其外表张力

[2]。

结束语：综上分析，锅炉生产环节，掺烧产生的气固废弃物对于环境的污染问题严重，部分废物当中含有焦油，因此，输送相对困难，还会对锅炉设备造成腐蚀。因此，为了提高气固废弃物的应用价值，需要针对其应用措施全面分析，通过技术改造和工艺创新，保证锅炉能够稳定燃烧，提高机组的运行效率。

参考文献：

[1]王爽奇,田宇,龚迎莉,等.330MW煤粉锅炉掺烧生物质气化气对锅炉性能的影响分析[J].电力学报,2021,36(5):7.

[2]曾晶.电厂贫煤锅炉大比例掺烧烟煤应用实践及分析[J].冶金动力,2020(8):4.

[3]榆神能化项目动力站锅炉汽轮机主厂房提前封顶[J]. 中国工程咨询,2021,(07):110.

[4]张琼,许秉浩. 化工项目热动力站锅炉选型研究[J]. 河南科技,2017,(21):72-75.

[5]张国民. 大型动力站锅炉控制系统硬件的设计与开发[J]. 科技创新与应用,2015,(31):22-24.

作者简介：姓名：陈伟 、出生年月：1988.02.10、性别：男、民族：汉、籍贯(省市)：陕西省延安市、学历：本科、职称/职务：助理工程师、研究方向：煤化工厂热动力站锅炉方向