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1、图 1煤燃烧催化剂在循环流化床锅炉中的节煤应用南宁化工股份有限公司黄恒庆林森摘 要 南 宁 化 工股份有限公司 CFB 锅 炉 （济 锅 YG130 382M8）应用煤燃烧催化剂的方法及实验节煤效果 。关 键 词 煤燃烧催化剂 循环流化床锅 炉 节煤 近 年 来 ，随 着 煤 炭资源逐渐减少 ，煤炭价格日益升高 ，使燃煤锅炉蒸气 的生产成本也随之水涨船高 ， 在对锅炉结构方 面的节能改造 技术是层出不穷 ， 但大多锅炉存在因原有设计 限制难以改动及工程量大 、施 工 难 度 大 、工期长等诸多缺点 ， 限制着锅炉的更有效节能降耗 。 众 所 周 知 ，实际应用中的燃煤 是无法理想化完 全 燃
2、尽 的 ，一部分热量因此被浪费掉 ，若 从 原 煤 入 手 ，让煤更完全的燃尽就能有效的实现节能降耗 。 使 用 煤 燃烧催化剂来促 进原煤进一步燃尽不失为一种直接 、简 单 、快 速并且有效的节煤方法 。1煤燃烧催化剂简介 加 剂 方 法3煤 燃 烧 催 化 剂是某化学集团公司的产品 ，主 要 由 渗 透 类 、含 氧 游 离 基 类 、催化裂解类和功能表面类四大组分组成 。 （1） 渗透类组分作用 ：主要是帮助催化剂在煤炭中渗透分散 ，尤 其 是在煤核的大 量 空 隙 中 分 散 ， 能保证催化剂更大程度上与煤 炭内外表面接触 ，最大的发挥产品催化作用 。 （2）含 氧 游 离 基 类 组
3、 分 作 用 ：在较低温度下就 能 释 放 ，与煤中的可燃物结合 ， 降低反应活化能 ，促 进 燃 烧 、改善工况和降低污染物排放 。 （3） 催化裂解类组 分 作 用 ： 在燃烧过程中催化裂解煤中大分子有 机 物 的 碳 链 ，使 其变为小分子的碳氢化合物 ，令燃烧更加容易 和 迅 速 。 （4）功 能表面类组分作用 ：使煤核在燃烧过程中保持 高的空隙率和比 表 面 积 ，让热量扩散均匀 ，避免锅炉局部温度 过 高 ，同 时 保 证 脱 硫 剂 （一般为碱土金属氧化物 ）的 活 性 ，使 其 能 更 有 效 的 与 SOx 反 应 ，达到更好的脱硫效果 。总 的 节 煤 化 学 原 理 ，
4、主要就是通过改变煤燃烧的动力学 性质和催化裂解煤中大分子碳链来提高煤的燃烧效率 。通 过 皮 带 秤称量数调节计量泵 ， 按 使 用 说 明 以 4 吨 煤 配1 升催化剂的比例 加 剂 。 投放位置选在破碎机出口上煤皮带 与煤仓上煤皮带转接处 ，此处安装喷嘴正对煤下落带 。 在 破 碎 机出口上煤皮 带上方煤流能碰到的高度安装行程开关作为计 量 泵 启 动 开 关 ，当 上 煤 时 ，煤 流触碰到皮带上方的行程开关 ， 计量泵就会启动 喷 洒 药 剂 ，催化剂经喷嘴雾化与燃煤混合 ，然 后经皮带到达 煤仓再由给煤机送入循环流化床锅炉内催化煤 的 燃 烧 。数 据 采 集44.1 需采集的相关
5、数据如下 ：（1）空白期每班上煤量 （t）。（2）加剂期每班上煤量 （t）。（3）空白期入炉煤低位发热量 （kJ/kg）。（4）加剂期入炉煤低位发热量 （kJ/kg）。（5）空白期锅炉蒸气产量 （t）。（6）加剂期锅炉蒸气产量 （t）。（7）燃煤催化剂实际用量 （L）。4.2 数 据 记 录 （见 表 1、表 2）。加 剂 系 统2加剂系统主要由储罐 、计 量 泵 、控 制 电 路 、阀 门 、管 路 、喷嘴 、压 力 表 等 组 成 ，工 艺 流 程 如 图 1 所 示 。研究与探讨 表 1南宁化工股份有限公司 130t/hCFB 锅炉空白期运行数据表 （2009 年 ）(t)表 2南宁化工
6、股份有限公司 130t/hCFB 锅炉加剂期数据表 （2009 年 ）#(t)28Q z % (t)z (t) % (t)1 (t)fi (kJ/kg) z$K (kg/t z)! z$ K(kg/t z)! * - .* Q$ %&()(&*+,)/ %&%,%&(0*(.1(+,&.&+%*&%(1&(.+%(%&)+%*1.+,*.* - .) Q2 %.01.11.(1(0+*&11+&(.0(.&)0+0)0&1+1,%,+10($ %.&0)0(1(*0&+*(&10+%.0*(%&(+(1,&.*+001%.+&.(/ %.&(%0(10(),0+00&1+,1.0&)&%+)1
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13、要求实验期间锅炉的运行工 况 、入 炉 煤 的 煤 质 、粒 度 大 小 等参数应尽可能地一致 ，并 且 在 较稳定的生产 周 期 下 进 行 ， 即要求实验期间锅炉的运行负荷 应 相 对 稳 定 。 但由于以下原因 ：（1）由 于 5 月 25 日 凌 晨 7 时 许 ，外 线 路 跳 闸 ，白 班 产 气 量 不 正 常 ，白班第二次输煤才开始添加 。（2）5 月 27 日 下 大 雨 ，以 至 于 5 月 27 日 晚 班 及 5 月28 日 所使用的原煤 外 在 水 分 偏 大 ， 对煤燃烧催化剂的添加实验有 较 大 的 影 响 。故 将 5 月 25 日 白 班 ，5 月 27 日
14、晚 班 ，5 月 28 日 早 班 、 白 班 、晚 班 的 数 据 剔 除 （只保留作为计算依据的蒸气流量底数和 皮带秤累计底数 ），不列入蒸气煤耗的计算 。（实 际 不 止 ）计 ，一年锅炉运行按 330 天 计 算 ，一年可节煤金额 为 ：32.98330460=5006364 元煤燃烧催化剂价格为 80 元/升 ， 按 实 验 用 量 配 比 2.8634吨 煤 配 1 升 催 化 剂 统 计 ，则每年投入催化剂采购费用为 ：286.6823302.863480=2643153 元催 化 剂所需设备的一次性采购及安装费用为 148578 元 ，运行及维护等 费用每年最高按 10 万 元
15、 计 算 ，则 1 年 可 节 约 金 额 为 ：5006364-2643153-148578-100000=2114633 元结 论77.1 南宁化工股份有限公司 130t/h 循环流化床锅炉在 燃 用 平 均 热 值 20000kJ/kg 左 右 的 烟 煤 时 ，以 每 2.8634 吨 原 煤 配 1 升煤燃烧催化剂的比例添 加 运 行 时 ，节 煤 率 可 达 7.28%， 说明该催化剂是有效的 。7.2 从效益计算数据结果看 ，南 宁 化 工 股 份 有 限 公 司130t/h 循环流化床锅炉 添加煤燃烧催化剂运行 ， 每 年 可 节 约金 额 210 万 元 以 上 ，经济效益比
16、较显著 。节 煤 率 计 算5节 煤 率 = 添加前平均折标煤气 单耗-添加后平均折标煤气 单耗7.3煤燃烧催化剂投加系统在整个实验过 程 中 未 令 锅添加前平均折标煤气 单 耗炉发生异常停车 事 故 ，本身亦未出现过明显故障 ，表 明 此 系 统是 安 全 可 靠 的 ，可以满足工业化使用要求 。100%= 128.840-119.451 9.389 100%= 128.840 100%=7.28%128.840!广西华润红水河水泥有限公司地 址 ：广西宾阳县黎塘镇永安东路 268 号 电 话 ：0771-8213848网 址 ：http:/邮 编 ：530409从 表 1、表 2 中的数
17、据可以看到 ，未添加催化剂前锅炉折 标煤气单耗平均为 128.840kg/t 气 ，加添加剂后锅炉折标 煤 气 单 耗 平 均 为 119.451kg/t 气 ， 平均每吨蒸气少耗煤 9.389kg，平 均 节 煤 率 为 7.28%。6经 济 效 益 计 算按 平 均 每 班 产 气 量 800t 计 算 ，每 天 3 个班原需耗标煤量 为 ：8003128.8401000=309.216 t加 催 化 剂 后 ，每天耗标煤量为 ：8003119.4511000=286.682 t每天可节标煤量为 ：309.216-286.682=22.534 t标 煤 热 值 为 29271.2kJ/kg，折 回 平 均 热 值 20000kJ/kg 左 右 的实际燃用原煤量为 ：29271.22000022.534=32.98 t热 值 20000kJ/kg 左 右 的 烟 煤 ， 本地最低时价按 460 元/t29!