第3期選煤技術(shù)No. 32001年6月COAL PREP ARATION TECHNOLOGYJun 2001獵駟水猓漿的盎燒李紅楓王新國(guó)支獻(xiàn)華(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)北京校區(qū)北京市100083)李紅妹(密山市教師進(jìn)修學(xué)校黑龍江省密山市158300摘要以實(shí)驗(yàn)為依據(jù),描述了精細(xì)水煤漿霧化、燃燒的過(guò)程,證明了精細(xì)水煤漿具有完全替代柴油然用的功效關(guān)鍵詞精細(xì)水煤漿霧化旋流式燃燒器中圖分類號(hào):TQ5344文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A緒論般情況,精細(xì)水煤漿是指制漿所用煤粉的灰世界石油價(jià)格的持續(xù)升溫,使發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)分A≤1%,粒度≤30pm,漿的質(zhì)量濃度50%濟(jì)安全受到嚴(yán)重的威脅,美、日等國(guó)也紛紛拋出戰(zhàn)5%,粘度≤300mPa·s,漿的穩(wěn)定性高(≥1個(gè)月略儲(chǔ)備油,來(lái)緩解石油價(jià)格對(duì)經(jīng)濟(jì)的壓力,同時(shí)無(wú)硬沉淀),熱值大于14.63M以上的煤水混合各國(guó)加緊了尋找可再生能源和可替代石油的燃料的物?？梢娋?xì)水煤漿是水煤漿精品,具有灰分極步伐。水煤漿便是一種可替代石油的煤基代油燃低,粒度很細(xì),熱值高,粘度適中,流動(dòng)性好,穩(wěn)料。在我國(guó)發(fā)展水煤漿技術(shù),其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效定性高等特點(diǎn)益更明顯,其原因是:①貧油富煤是我國(guó)的國(guó)情,本實(shí)驗(yàn)使用的是大同煤,煤的內(nèi)在水分245%,石油的儲(chǔ)量已經(jīng)使我們不能把它僅僅作為燃料而燒經(jīng)過(guò)多級(jí)分選和篩磨,其灰分A=0.7%;經(jīng)過(guò)掉;②我國(guó)科技工作者經(jīng)過(guò)20年的攻關(guān)、研究,水rasterIzer X激光粒度分析儀的分析,其體積平均煤漿的加工工藝及技術(shù),在某些方面已經(jīng)居于世界粒度為076um,粒度分布情況見表】。所制備的精領(lǐng)先水平;③我國(guó)是煤炭生產(chǎn)、消費(fèi)大國(guó),煤炭深細(xì)水煤漿濃度為5001%,分散劑含量100%,穩(wěn)定加工技術(shù)、設(shè)備成熟,已經(jīng)能夠獨(dú)立完成各檔次的劑0.25%,粘度150mPa·s,熱值約15.05MJ。水煤漿加工;④我國(guó)可生產(chǎn)水煤漿的煤種多而齊表1粒度分析全,價(jià)格偏低,勞動(dòng)力和添加劑的成本低,所以水含址/%90100煤漿的價(jià)格與發(fā)達(dá)國(guó)家相比是低壕的:⑤水煤漿的直徑/m0510743312204生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和燃用都有利于環(huán)境保護(hù)等等。該文提出了精細(xì)水煤漿的特性,以精細(xì)水煤漿的霧化燃燒實(shí)驗(yàn)為例,說(shuō)明了用精細(xì)水煤漿替代柴油燃用是完供漿系統(tǒng)和霧化實(shí)驗(yàn)全可行的。31精細(xì)水煤漿的霧化方法精細(xì)水煤漿霧化的目的是力圖增加單位重量燃2精細(xì)水煤漿的特性料的表面積,以促進(jìn)蒸發(fā),同時(shí)使霧化流向適當(dāng)?shù)淖髦?jiǎn)介李虹楓男,37歲,196年畢業(yè)于西隋交通學(xué)萬(wàn)向分散,促進(jìn)與周圍空氣的混合,以提高燃燒強(qiáng)收稿日期:2000-11-16河北建科特學(xué)院在眼博十?！，F(xiàn)從事礦物加工專業(yè),研度和燃燒效率口。算3期李紅楓等:精細(xì)水煤漿的燃燒201年6月25日表性的有以下幾類:①將液體加壓,由噴頭高速噴理圖如圖1所示。根據(jù)燃漿量,計(jì)算出燃燒器內(nèi)徑出的油壓噴霧型:②借助于空氣或蒸汽等流體的噴為0125m,體積為0245m3流,使液體燃料霧化的二流體噴霧型;③將液體燃料供給高速旋轉(zhuǎn)的杯或圓板,借助于離心力使其霧RAY化的旋轉(zhuǎn)型;④使兩種液體燃料相互沖擊,或者液再排體燃料沖擊金屬板,而進(jìn)行霧化的對(duì)沖噴霧型:⑤水煤旅+化空氣借助于聲波、超聲波等的作用,使液體燃料振動(dòng),而進(jìn)行分裂霧化的振動(dòng)霧化型;⑥將液體燃料加以圖1燒原圖高壓靜電,使其霧化的靜電型,等等。42柴油點(diǎn)火過(guò)本實(shí)驗(yàn)采用的霧化方法為方法(2),實(shí)驗(yàn)情由于精細(xì)水煤漿的冷態(tài)點(diǎn)火困難,所以采用燃況如下所述柴油預(yù)熱點(diǎn)火,其過(guò)程如下:將柴油注入油罐中,3.2供漿系和供漿實(shí)驗(yàn)加04MPa左右的空氣壓力,使其霧化,插入燃燒供漿系統(tǒng)采用壓力輸送,即利用壓縮空氣鋼瓶器內(nèi)點(diǎn)燃,同時(shí)加一次配風(fēng),引導(dǎo)火焰旋轉(zhuǎn),再增的氣壓,將儲(chǔ)漿鋼瓶中的精細(xì)水煤漿壓擠,進(jìn)入噴加二次配風(fēng),使柴油充分燃燒。槍。根據(jù)燃燒漿,用手動(dòng)閥門調(diào)節(jié)壓縮空氣鋼瓶43柴油精細(xì)水煤漿混燃過(guò)程的出口壓力,達(dá)到控制燃漿量。經(jīng)實(shí)驗(yàn)觀察,精細(xì)當(dāng)柴油燃燒加熱溫度接近1200℃時(shí),將準(zhǔn)備好水煤漿的供漿系統(tǒng)工況良好。的供漿、霧化裝置與噴嘴連接好,插入噴漿孔,在33主要霧化設(shè)備減少噴油量的同時(shí),開啟供漿、霧化裝置和打開噴噴嘴選用中120mm的內(nèi)混式噴嘴,經(jīng)測(cè)試,嘴開關(guān),此時(shí)會(huì)出現(xiàn)“轟”聲和爆燃現(xiàn)象,燃燒器漿體在04MPa壓力下,精細(xì)水煤漿的流量可達(dá)到內(nèi)的火焰迅速增加,煙氣量也有所增加,適當(dāng)調(diào)整10kgh,能滿足實(shí)驗(yàn)要求。空壓機(jī)釆用的是容量為噴油量、噴漿量和配風(fēng)量,使燃燒器內(nèi)的燃燒達(dá)到10kg,出口最大壓力為07 7MPa,功率為1.kW的最充分XINBAO牌空壓機(jī)。44精細(xì)水煤漿的燃燒過(guò)程霧化實(shí)驗(yàn)是在室外進(jìn)行的,在壓縮空氣鋼瓶的經(jīng)過(guò)點(diǎn)火、混燃過(guò)程的旋流燃燒器,其內(nèi)部溫出口壓力為04MPa、空壓機(jī)的出口壓力為04MPa.度已達(dá)到0℃以上,關(guān)閉供油閥,取出油槍,精的情況下,精細(xì)水煤漿的霧化質(zhì)量良好,霧炬角約細(xì)水煤漿能夠穩(wěn)定地燃燒,適當(dāng)調(diào)整配風(fēng),使燃燒霧炬長(zhǎng)度約13m達(dá)到最佳狀態(tài)。34寡化情況分析精細(xì)水煤漿以霧炬的形式噴入爐膛,受到高溫在04MP的煤漿壓力、0MPa的壓縮空氣煙氣的對(duì)流及輻射作用,被高速加熱,霧炬經(jīng)歷了下,由于精細(xì)水煤漿的粒度細(xì)(100%≤22.04加熱,水分析出,軟化結(jié)團(tuán),霧炬擴(kuò)散,揮發(fā)分析μm),粘度適中(150mPa·s),選用內(nèi)混式噴出燃燒,焦炭燃燒等過(guò)程,精細(xì)水煤漿因含水量嘴,所以很容易使?jié){滴破碎成細(xì)滴,霧化效果良大,水分析出所用的時(shí)間比煤粉燃燒所占時(shí)間略好,滿足了燃燒的要求。長(zhǎng),但仍為毫秒級(jí),水分析出占總的燃燒時(shí)間的0%~05%;精細(xì)水煤漿霧炬的結(jié)團(tuán)現(xiàn)象,已經(jīng)4精細(xì)水煤漿的燃燒實(shí)驗(yàn)被多個(gè)實(shí)驗(yàn)所證實(shí),在煤漿結(jié)團(tuán)和破碎階段,煤團(tuán)中存在著粘著力和熱膨脹力,隨著煤漿溫度的不斷4l旋流式燃燒器簡(jiǎn)介提高,最終熱膨脹力克服粘著力而使煤團(tuán)破碎,霧水煤漿在燃燒器內(nèi)的熱傳遞是以對(duì)流換熱和輻炬擴(kuò)散并使揮發(fā)分析出燃燒:隨著燃燒強(qiáng)度的進(jìn)射換熱為主,所以為了增加換熱面積,選用了旋流步提高,焦炭燃燒直至燃盡式燃燒器。旋流式燃燒器由于旋流的作用,使水煤漿的運(yùn)動(dòng)軌跡變長(zhǎng),同時(shí)也是山于旋流的作用,使5結(jié)論中心形成負(fù)壓腔,增加了高溫?zé)煔獾幕亓髁?使水煤漿的燃燒更加允分,造成良性燃燒。燃燒器的原從價(jià)格上講精細(xì)水煤漿在水煤漿中價(jià)格最高,在生產(chǎn)地售價(jià)約600~700元/t;它的熱值能達(dá)到下,完全代替柴油燃用,無(wú)論從經(jīng)濟(jì)效益還是社會(huì)1463Mt以上,即3t精細(xì)水煤漿的發(fā)熱量相當(dāng)于lt效益講,它的重要作用不能低估。柴油的發(fā)熱量,而價(jià)格卻是柴油的三分之二(以柴油現(xiàn)價(jià)3000元∧計(jì)算),在獲得等發(fā)熱量的情況1陳樹義,張麗鈐燃料燃燒及燃燒裳置北京:冶盒工業(yè)出版下,燃用精細(xì)水煤漿成本比燃用柴油節(jié)省三分之社,1985,其經(jīng)濟(jì)效益可觀;精細(xì)水煤漿的燃燒效率高,2張兆順,崔桂膏流體力學(xué)北京清華大學(xué)出嬴社199可達(dá)到99%;由于精細(xì)水煤漿的灰分低,若燃燒控岑可法,姚強(qiáng)等煤漿尷燒、瀛動(dòng),傳熱和氣化的理論與制得好并且適當(dāng)配以除塵,其燃燒排放不是問(wèn)題應(yīng)用技術(shù)杭州浙江大學(xué)出版社1997另外,因?yàn)樗簼{的燃燒溫度比煤的其他方式燃燒4胡震崗,糞信儀燃料與艦燒理論北京清華大學(xué)出版社溫度低100~200℃,其NO的排放比其他方式低,可5許洪元,羅先武料因液泵,北京:清華大學(xué)出瓶社減少溫室效應(yīng)。2000由于精細(xì)水煤漿的特性,使它能夠在現(xiàn)有條件(收稿日期:2000116責(zé)任編輯:刁乃秋)