本發(fā)明涉及煤燃燒領域，具體涉及燃用高水分褐煤的方法。
背景技術：
目前，國內外對于原煤水分大于40重量％的煤質，通常采用風扇磨煤機進行處理。
神華國華印尼南蘇電廠一期工程為2×150mw燃煤發(fā)電機組，鍋爐燃用褐煤。鍋爐設計褐煤原煤水分為52重量％，然而，實際原煤水分高達62重量％。因此，煤礦將采出的原煤通過蒸汽干燥機將原煤水分降至38重量％再送入鍋爐原煤斗中處理。機組投產試運后發(fā)現(xiàn)當原煤經干燥機干燥后水分達到40重量％左右時，會出現(xiàn)一系列的問題：
1、將干燥后的原煤由干燥機運輸至鍋爐原煤斗的輸送過程會引起大量無法控制的粉塵飛揚。并且，這些飛揚的粉塵沉積時又會引起著火和爆炸，這樣，使得工作現(xiàn)場時刻存在嚴重的安全隱患。
2、由于經干燥機干燥后的原煤的粉塵較大，干燥機的煙塵排放濃度高達1000mg/m3，經干燥機的除塵器排放的這些煤泥的處置問題也一直給電廠造成困擾，加上沖洗水等，含煤廢水量3600噸/天，處理場地大，月加藥費高達12.8萬元，每月約產生煤泥6000噸，嚴重影響經濟性，污水外排現(xiàn)象時有發(fā)生，嚴重影響環(huán)保。
3、干燥機出力不足，無法滿足鍋爐燃燒用煤需要，一次風管堵塞嚴重。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的之一是為了克服現(xiàn)有技術的電廠在燃用高水分褐煤時存在的嚴重安全隱患、中速磨制粉系統(tǒng)干燥出力不足、一次風管堵塞嚴重、鍋爐燃燒不穩(wěn)定等問題，提供一種安全且經濟環(huán)保的燃用高水分褐煤的方法。
本發(fā)明的目的之二是在燃用高水分的褐煤時，提高制粉系統(tǒng)的出力，實現(xiàn)安全、穩(wěn)定燃燒。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種燃用高水分褐煤的方法，包括：將來自干燥機的褐煤經中速磨磨煤機進行磨煤，并且將所得煤粉引入至鍋爐爐膛中燃燒，其中，控制來自所述干燥機的褐煤的給煤量x1與引入至所述磨煤機的一次風量y1的關系符合以下式(1)，以及控制所述鍋爐蒸發(fā)量x2與引入至所述磨煤機的一次風壓y2的關系符合以下式(2)，
y1＝x1+b1式(1)，
y2＝0.005x2+b2式(2)，
其中，
在式(1)中，b1在35～40之間，給煤量x1的單位為t/h，一次風量y1的單位為t/h；
在式(2)中，b2在6.5～7之間，鍋爐蒸發(fā)量x2的單位為t/h，一次風壓y2的單位為kpa；以及
來自干燥機的所述褐煤的含水量為53重量％以下。
本發(fā)明通過調整優(yōu)化鍋爐燃燒的相關參數(shù)，使得鍋爐能夠實現(xiàn)燃用水分高達53％的高水分褐煤，從源頭上徹底解決了煤干燥帶來的一系列問題。
本發(fā)明突破了傳統(tǒng)燃燒方式和中速磨運行方式，通過特定地設置適應于燃用高水分褐煤的燃燒參數(shù)從根本上扭轉了采用煤干燥系統(tǒng)干燥高水分褐煤帶來的一系列重大安全、經濟、環(huán)保問題，實現(xiàn)了制粉系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
具體實施方式
在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應當理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說，各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應被視為在本文中具體公開。
如前所述，本發(fā)明提供了一種燃用高水分褐煤的方法。并且，本發(fā)明提供的燃用高水分褐煤的方法能夠在保證制粉系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實現(xiàn)含水量為53重量％以下的褐煤的高效燃燒。
控制來自所述干燥機的褐煤的給煤量x1與引入至所述磨煤機的一次風量y1的關系符合以下式(1)，有效的解決了高水分褐煤磨煤機干燥出力偏低導致的磨煤機出力降低問題：
y1＝x1+b1式(1)
控制所述鍋爐蒸發(fā)量x2與引入至所述磨煤機的一次風壓y2的關系符合以下式(2)，能夠在保證制粉系統(tǒng)安全穩(wěn)定前提下，降低一次風機耗電率。
y2＝0.005x2+b2式(2)
優(yōu)選情況下，來自干燥機的所述褐煤的含水量為40～53重量％。
優(yōu)選地，本發(fā)明的方法還包括：控制所述磨煤機的加載力y3與來自所述干燥機的褐煤的給煤量x1的關系符合以下式(31)或式(32)，
x1為0～20t/h時，y3＝1.9～2.2式(31)，
x1為＞20t/h時，y3＝0.05x1+b3式(32)，
在式(31)和式(32)中，b3在1～1.5之間，加載力y3的單位為mpa。
控制所述磨煤機的加載力y3與來自所述干燥機的褐煤的給煤量x1的關系符合式(31)或式(32)時，能夠徹底解決磨煤機出力問題。
優(yōu)選地，本發(fā)明的方法還包括：控制所述鍋爐的周界風擋板開度y4與來自所述干燥機的褐煤的給煤量x1的關系符合以下式(41)或式(42)，
x1為0～10t/h時，y4＝9～12式(41)，
x1為＞10t/h時，y4＝0.54x1+b4式(42)，
在式(42)中，b4在2.9～7.8之間。
本發(fā)明的高水分褐煤的揮發(fā)分成分通常高達50％以上，極易著火?？刂扑鲥仩t的周界風擋板開度y4與來自所述干燥機的褐煤的給煤量x1的關系符合式(41)或式(42)能夠解決噴口鈍體燒壞問題。
所述鍋爐的周界風擋板開度y4為百分數(shù)結果，例如當開度為10時，表示本擋板開啟了全行程10％。
優(yōu)選情況下，本發(fā)明的方法還包括：控制所述鍋爐爐膛與二次風箱之間的壓差y5與所述鍋爐蒸發(fā)量x2的關系符合以下式(51)或式(52)，
x2為0～200t/h時，y5＝290～310式(51)，
x2為＞200t/h時，y5＝x2+b5式(52)，
在式(51)和式(52)中，b5在95～105之間，鍋爐爐膛與二次風箱之間的壓差y5的單位為pa。
優(yōu)選地，本發(fā)明的方法還包括：控制所述鍋爐的燃盡風風門開度y6與所述鍋爐蒸發(fā)量x2的關系符合以下式(61)或式(62)，
x2為0～300t/h時，y6＝9～12式(61)，
x2為＞300t/h時，y6＝0.2x2+b6式(62)，
在式(62)中，b6在-55～-45之間。
所述鍋爐的燃盡風風門開度y6為百分數(shù)結果，例如當開度為10時，表示擋板開度開啟全行程10％。
優(yōu)選情況下，本發(fā)明的方法進一步包括：控制所述爐膛的含氧量的百分比y7與所述鍋爐蒸發(fā)量x2的關系符合以下式(7)，
y7＝-0.01x2+b7式(7)，
在式(7)中，b7在6.5～7.5之間。
所述爐膛的含氧量的百分比y7舉例解釋為：當y7等于2時，表示爐膛的含氧量為2％。
優(yōu)選地，本發(fā)明的方法還包括：控制所述磨煤機的操作條件使得由所述磨煤機獲得的煤粉的煤粉細度r90為28～35％?？刂扑瞿ッ簷C的操作條件使得由所述磨煤機獲得的煤粉的煤粉細度r90為28～35％時能夠使得本發(fā)明的燃煤方法獲得最佳的綜合性能。
優(yōu)選地，控制所述磨煤機的一次風量占鍋爐總風量的比例不超過45重量％。更優(yōu)選地，控制所述磨煤機的一次風量占鍋爐總風量的比例為30～35重量％。
優(yōu)選情況下，所述二次風的溫度為260～300℃。
根據(jù)一種優(yōu)選的具體實施方式，本發(fā)明提供了一種燃用高水分褐煤的方法，包括：將來自干燥機的褐煤經中速磨磨煤機進行磨煤，并且將所得煤粉引入至鍋爐爐膛中燃燒，其中，控制來自所述干燥機的褐煤的給煤量x1與引入至所述磨煤機的一次風量y1的關系符合以下式(1)；控制所述鍋爐蒸發(fā)量x2與引入至所述磨煤機的一次風壓y2的關系符合以下式(2)；控制所述磨煤機的加載力y3與來自所述干燥機的褐煤的給煤量x1的關系符合以下式(31)或式(32)；控制所述鍋爐的周界風擋板開度y4與來自所述干燥機的褐煤的給煤量x1的關系符合以下式(41)或式(42)；控制所述鍋爐爐膛與二次風箱之間的壓差y5與所述鍋爐蒸發(fā)量x2的關系符合以下式(51)或式(52)；控制所述鍋爐的燃盡風風門開度y6與所述鍋爐蒸發(fā)量x2的關系符合以下式(61)或式(62)；控制所述爐膛的含氧量的百分比y7與所述鍋爐蒸發(fā)量x2的關系符合以下式(7)；
y1＝x1+b1式(1)，
y2＝0.005x2+b2式(2)，
x1為0～20t/h時，y3＝1.9～2.2式(31)，
x1為＞20t/h時，y3＝0.05x1+b3式(32)，
x1為0～10t/h時，y4＝9～12式(41)，
x1為＞10t/h時，y4＝0.54x1+b4式(42)，
x2為0～200t/h時，y5＝290～310式(51)，
x2為＞200t/h時，y5＝x2+b5式(52)，
x2為0～300t/h時，y6＝9～12式(61)，
x2為＞300t/h時，y6＝0.2x2+b6式(62)，
y7＝-0.01x2+b7式(7)，
其中，
在式(1)中，b1在35～40之間，給煤量x1的單位為t/h，一次風量y1的單位為t/h；
在式(2)中，b2在6.5～7之間，鍋爐蒸發(fā)量x2的單位為t/h，一次風壓y2的單位為kpa；
在式(31)和式(32)中，b3在1～1.5之間，加載力y3的單位為mpa；
在式(42)中，b4在2.9～7.8之間；
在式(51)和式(52)中，b5在95～105之間，鍋爐爐膛與二次風箱之間的壓差y5的單位為pa；
在式(62)中，b6在-55～-45之間；
在式(7)中，b7在6.5～7.5之間；
來自干燥機的所述褐煤的含水量為53重量％以下。
本發(fā)明提供的方法對磨煤機和鍋爐的其余參數(shù)條件沒有特別的限定，可以為本領域內常規(guī)的設定條件，本發(fā)明在此不再贅述。本領域技術人員不應理解為對本發(fā)明的范圍的限制。
本發(fā)明提供的燃用高水分褐煤的方法適用于中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，四角切圓直流燃燒器的褐煤燃燒鍋爐。
以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
以下實施例的鍋爐為神華國華印尼南蘇電廠的燃煤發(fā)電機組的設備，鍋爐燃用就近坑口煤礦褐煤，原煤含水量為62％。
磨煤機組由四臺相同的風扇磨煤機組成。
實施例1
將來自干燥機的褐煤經中速磨磨煤機進行磨煤，并且將所得煤粉引入至鍋爐爐膛中燃燒，經干燥機干燥后的褐煤的含水量為52.6％，其中控制條件為：
來自所述干燥機的褐煤的給煤量為50t/h；
引入至所述磨煤機的一次風量為85t/h；
鍋爐蒸發(fā)量為500t/h；
引入至所述磨煤機的一次風壓為9.5kpa；
所述磨煤機的加載力為4mpa；
所述鍋爐的周界風擋板開度為32；
所述鍋爐爐膛與二次風箱之間的壓差為600pa；
所述鍋爐的燃盡風風門開度為50；
所述爐膛的含氧量的百分比為2.5；
由所述磨煤機獲得的煤粉的煤粉細度r90為32.6％；
所述磨煤機的一次風量占鍋爐總風量的比例為35重量％；
所述二次風的溫度為273℃。
按照前述給定條件，本實施例的磨煤機能夠持續(xù)運行且鍋爐能夠實現(xiàn)持續(xù)燃燒6000小時(正常運行工況)以上，沒有出現(xiàn)磨煤機堵煤和一次粉管堵粉以及鍋爐燃燒不穩(wěn)等不利現(xiàn)象。
對比例1
本對比例采用與實施例1相似的方法進行，所不同的是，本對比例中引入至所述磨煤機的一次風量為100t/h.
其余均與實施例1中相同。
按照前述給定條件，本對比例的磨煤機能夠持續(xù)運行且鍋爐能夠實現(xiàn)持續(xù)燃燒2000小時(正常運行工況)以上，在運行至2500小時至2700小時開始出現(xiàn)鍋爐燃燒不穩(wěn)定現(xiàn)象。
實施例2
將來自干燥機的褐煤經中速磨磨煤機進行磨煤，并且將所得煤粉引入至鍋爐爐膛中燃燒，經干燥機干燥后的褐煤的含水量為52.8％，其中控制條件為：
來自所述干燥機的褐煤的給煤量為45t/h；
引入至所述磨煤機的一次風量為80.2t/h；
鍋爐蒸發(fā)量為450t/h；
引入至所述磨煤機的一次風壓為9.05kpa；
所述磨煤機的加載力為3.45mpa；
所述鍋爐的周界風擋板開度為29.8；
所述鍋爐爐膛與二次風箱之間的壓差為555pa；
所述鍋爐的燃盡風風門開度為38；
所述爐膛的含氧量的百分比為2.3；
由所述磨煤機獲得的煤粉的煤粉細度r90為31.3％；
所述磨煤機的一次風量占鍋爐總風量的比例為40重量％；
所述二次風的溫度為270℃。
按照前述給定條件，本實施例的磨煤機能夠持續(xù)運行且鍋爐能夠實現(xiàn)持續(xù)燃燒6000小時(正常運行工況)以上，沒有出現(xiàn)磨煤機堵煤和一次粉管堵粉以及鍋爐燃燒不穩(wěn)等不利現(xiàn)象。
實施例3
將來自干燥機的褐煤經中速磨磨煤機進行磨煤，并且將所得煤粉引入至鍋爐爐膛中燃燒，經干燥機干燥后的褐煤的含水量為53％，其中控制條件為：
來自所述干燥機的褐煤的給煤量為20t/h；
引入至所述磨煤機的一次風量為55t/h；
鍋爐蒸發(fā)量為200t/h；
引入至所述磨煤機的一次風壓為7.5kpa；
所述磨煤機的加載力為2mpa；
所述鍋爐的周界風擋板開度為14.3；
所述鍋爐爐膛與二次風箱之間的壓差為300pa；
所述鍋爐的燃盡風風門開度為11；
所述爐膛的含氧量的百分比為5.2；
由所述磨煤機獲得的煤粉的煤粉細度r90為25.6％；
所述磨煤機的一次風量占鍋爐總風量的比例為45重量％；
所述二次風的溫度為270℃。
按照前述給定條件，本實施例的磨煤機能夠持續(xù)運行且鍋爐能夠實現(xiàn)持續(xù)燃燒6000小時(正常運行工況)以上，沒有出現(xiàn)磨煤機堵煤和一次粉管堵粉以及鍋爐燃燒不穩(wěn)等不利現(xiàn)象。
實施例4
將來自干燥機的褐煤經中速磨磨煤機進行磨煤，并且將所得煤粉引入至鍋爐爐膛中燃燒，經干燥機干燥后的褐煤的含水量為53％，其中控制條件為：
來自所述干燥機的褐煤的給煤量為10t/h；
引入至所述磨煤機的一次風量為35t/h；
鍋爐蒸發(fā)量為80t/h；
引入至所述磨煤機的一次風壓為6.9kpa；
所述磨煤機的加載力為2mpa；
所述鍋爐的周界風擋板開度為15.3；
所述鍋爐爐膛與二次風箱之間的壓差為300pa；
所述鍋爐的燃盡風風門開度為10；
所述爐膛的含氧量的百分比為5.7；
由所述磨煤機獲得的煤粉的煤粉細度r90為26.3％；
所述磨煤機的一次風量占鍋爐總風量的比例為45重量％；
所述二次風的溫度為270℃。
按照前述給定條件，本實施例的磨煤機能夠持續(xù)運行且鍋爐能夠實現(xiàn)持續(xù)燃燒6000小時(正常運行工況)以上，沒有出現(xiàn)磨煤機堵煤和一次粉管堵粉以及鍋爐燃燒不穩(wěn)等不利現(xiàn)象。
由上述結果可以看出，本發(fā)明提供的燃煤方法能夠實現(xiàn)磨煤機的持續(xù)穩(wěn)定運行，且鍋爐能夠實現(xiàn)長周期的持續(xù)穩(wěn)定燃燒。
以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明的技術構思范圍內，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，包括各個技術特征以任何其它的合適方式進行組合，這些簡單變型和組合同樣應當視為本發(fā)明所公開的內容，均屬于本發(fā)明的保護范圍。