水煤浆洁净燃烧技术在南海发电一厂的工程应用与分析

水煤浆洁净燃烧技术在南海发电一厂的工程应用与分析水煤浆洁净燃烧技术在南海发电一厂的工程应用与分析摘要摘要:简要介绍了水煤浆的特点及其在广东南海发电一厂的应用,分析了水煤浆洁净燃烧技术的应用在减少SO2排放量及环境保护方面的意义。关键词关键词:水煤浆,洁净燃料,脱硫效果水煤浆是一种清洁煤基燃料,它是用一定级配粒度的煤粉和一定量的水及极少量的添加剂混合而成。典型的水煤浆是由66%～69%的煤粉、30%左右的水和约1%的添加剂组成,是比较经济、实用的煤代油清洁燃料,具有燃烧效率高、环境效益好等优点。广东南海发电一厂2×200MW燃油锅炉汽轮发电机组,于2003年开始改造,新建2台670t/h燃水煤浆、燃油两用锅炉,以取代原有的2台670t/h燃油锅炉,这是目前国内最大的燃水煤浆锅炉。采用洁净煤燃烧技术,可在保证锅炉效率的同时,达到减排SO2和烟尘、满足环保要求的目的,不仅符合国家能源政策,还改善了当地环境状况。1水煤浆的生产、储存和输送水煤浆的生产、储存和输送南海洁能燃料有限公司水煤浆厂与南海发电一厂相距约4km,以山东兖州煤矿和贵州省盘江煤矿所生产的洗精煤作为水煤浆生产原料。水煤浆由运浆船经西江运至南海发电一厂码头,经安装在船上的输浆泵泵至电厂由原储油罐改造成的8座10000m3储浆罐储存,罐区泵房将水煤浆泵送至由原日用油罐改造成的2座1000m3日用浆罐,最后在炉前供浆泵房内的搅拌桶中经搅拌、滤浆后,泵送至锅炉燃用。2炉前供浆系统炉前供浆系统2.1日用浆罐日用浆罐在日用浆罐底部周边设3个出浆口和1个进浆口,进浆口与3个出浆口对称布置在同一平面的4个象限点上。3个出浆口由圆心角为180°的环形管连接汇总到出浆总管道,再通往泵房内的搅拌桶。日用浆罐的进、出浆口均设在底部,是利用进、出浆时的流动搅拌作用,减少日用浆罐罐底的流动死角,防止软沉淀。3个出浆口各设1台电动阀,依次定时轮换出浆,以保证罐内周边的煤浆都能定期得到流动或扰动;在出浆总管道上设1台电动调节阀,控制日用浆罐的出浆流量,以保持搅拌桶的正常液位。同时,为了防止水煤浆软沉淀,在日用浆罐的四周靠近底部设置4处压缩空气搅拌点,并在罐顶相应位置设药剂投放口。2.2炉前供浆泵房炉前供浆泵房炉前供浆泵房内设有2套独立的供浆系统,分别向2台水煤浆锅炉供浆。每套供浆系统包括1台搅拌桶、3台输浆泵和4台滤浆器。2套供浆系统共用1套煤泥污水收集、泵送设备。日用浆罐的水煤浆由管道自流进入炉前供浆泵房内的搅拌桶,经过搅拌降低粘度,再泵送到在线滤浆器过滤,除去混入煤浆中的大颗粒杂物后,汇入输浆母管,送往位于锅炉四角各标高的浆枪;同时,由滤浆器回流管排出少量煤浆,经带压固定筛自流回到搅拌桶。滤浆器的回流量由设在带压固定筛出口处的节流装置控制。考虑到南海发电一厂锅炉的特点,为了防止泵紧急事故时突然停止供浆引发锅炉事故,每台锅炉的供浆泵设置为二用一备;同时考虑当某台泵发生突然掉闸等意外事故时,尽量实现“零切换”,确定选用单台流量能满足90m3/h的螺杆泵,以备在这种情况下迅速提升供浆能力,在最短的时间内弥补供浆量的下降,防止事故的发生。2.3输浆管道输浆管道输浆管道到达锅炉右侧墙处,在16.0m标高设置操作检修平台,设供浆母管总阀门群,包括主通道阀门组和旁路通道阀门组,每组阀门均包括快速切断阀、电动调节阀和前后手动隔离阀。快速切断阀和电动调节阀由DCS系统控制。供浆母管总阀门群连接至炉前供浆管网。2.4炉前供浆管网布置炉前供浆管网布置炉前供浆管网的作用是向位于锅炉四角并分布于5个不同标高的20支喷枪供浆。设计采用4+1母管供浆方案,即在锅炉四角对称布置4根向上的垂直母管,为1～4层16支浆枪供浆;布置于锅炉侧墙的一根垂直母管专供第5层的4支浆枪。20支浆枪前的供浆、清洗水管道均设快速三通阀和启闭阀,由DCS系统控制其转向或开闭。为了提高炉前供浆系统运行的可靠性,设1根从炉前供浆母管至供浆泵房搅拌桶的回流管。3煤泥污水的回收煤泥污水的回收为了处理煤泥污水,在厂区内的炉前供浆泵房和2座水煤浆锅炉之间各设1套污水收集桶和渣浆泵,分别收集炉前供浆泵房和炉前罐网的清洗污水,通过渣浆泵将污水排放到设在厂外罐区的煤泥污水处理系统,进行处理或用泵扬至罐车送到水煤浆厂作为制浆原料。在正常生产中,只有在切换输浆泵、滤浆器排渣和更换浆枪等情况下,才需要对相应设备进行清洗,排出少量煤泥污水;若需要对较长的输浆管道或储浆罐等进行清洗,则会产生较多的煤泥污水。为此,该系统设2座300m3污水沉淀池进行交替使用,设1座澄清水池和2台澄清水泵。澄清后的溢流水循环使用,不外排;沉淀后的煤泥采用人工清挖,供外销民用,以对环境污染进行有效的控制。为了加速细粒煤泥的沉淀,提高澄清水质,设1套凝絮剂加药装置,絮凝剂采用聚丙烯酰胺。该装置包括絮凝