洁净煤成套技术在燃煤污染治理上的现实意义.pdf

洁 净 燥 成套 技 木 在 燃 燥 污 染 治 理上 的 现实 意义 煤炭在中国的一次性能源消费中占了 7 5 ％的比例， 其中用于工业锅炉的占2 7 ％， 而在中国的5 0 万台锅炉中， 链条炉又占了 2 ／ 3 ， 且比例在逐年上升。目前链条锅炉普 遍为原混煤直接燃烧 部分有分层布煤装 置 ， 在城市中链条炉星落棋布， 低空排放 的烟尘 T S P 和S o ， 是城市煤烟型污染的 重要源头。 链条炉燃煤污染的治理，多年来一直 在进行， 在烟尘问题上一般有多管除尘器， 麻石水膜除尘器， 部分大型锅炉还投巨资 上了电除尘装置， 在 S O 治理上，亦有喷 雾、 洗涤等多种烟气处理方法。 l 洁净煤成套工程技术的主要内容 该技术体系主要由动力配煤、 洗选脱 硫、 精煤粉碎、 固硫剂的生产与配送、 成型 机制造与安装、 炉前成型及固硫燃烧等环 节构成。在配煤中， 主要控制煤的挥发分、 焦渣特征 C R C 、 灰熔点等指标。 配煤后的 洗选加工环节， 可脱掉 4 0 ％以上的硫和大 量高灰杂质， 洗选后使煤的热值大幅提升， 同时为掺人固硫添加剂创造前提条件。炉 前成型机安装位置在链条炉煤斗的下方， 炉排上方4 0 0 ～ 6 0 0 n lr n 处。 洁净煤粉经炉前成型机冷压成型块 后， 直接入炉实现固硫燃烧。 其工艺流程如 下图 高 温固 硫剂 生 产 H 掺昆 搅 拌H 配 送 成 型 机 制 造H 调 试H 安装H 炉 前成 型固 硫 燃烧 图l洁净煤成套技术工艺流程图 2 炉前成型、固硫燃烧的节能环保 效果 2 ． 1 节能效果 该 技术 开发以 来节能效果明 显 见表1 。 表 I节能效果比较表 单位删燃舫式 位 可见成型燃烧与大同弱粘煤散烧 柳 工 和小煤窑原煤分层燃烧比 重棉二厂 ， 节标煤达到1 8 ％以上， 折算成改前用的煤 为2 4 ． 5 ％～ 2 7 ． 3 7 ％。 2 ． 2环保效果 经当地环保监测分析，使用洁净煤固 硫燃烧， S O 排放均值为1 0 0 2 ． 8 n a g ／ N m ’ ， 达到了国家最新环保要求中， 对于一时段 的锅炉须小于 1 2 0 0 rn g ／ N m 的标准。烟尘 经一级旋风除尘后， 在柳工平均达到 1 6 4 ． 8 m g ／ N m 的水平， 烟色达到了林格曼一级以 下。 上述 S O 及烟尘排放指标， 如果是在用 户锅炉配置有水膜除尘器的条件下， 将还 会降低2 0 ％左右。监测结果见表2 。 3干坝子洁净煤成套技术的系列特 点 3 ． 1 着火快、 燃烧充分、 锅炉出力高 经过配煤、 洗选、 破碎及掺混等工艺环 节处理后， 煤的性质稳定，成型特性亦稳 定。 经低压成型的煤块， 易于着火和挥发分 的逸出， 起燃后各自为单位焦化成团燃烧， 并迅速进入强烈燃烧状态，由于型块的单 维普资讯 个重为7 ～ 9 g ／ 个， 又比 较松散， 故容易燃 烬， 同时， 因型块间透气性好， 不会发生大 面积强结焦， 无须拨火， 司炉操作变得十分 轻松。 检测艨 及测点位置 篡 O ／ h A d S t d I／ h ， ， 日期 检 测 对 象 及 测 点 位 置 d 定 负 荷 r - l’ 故 堆 譬 杰 兰 日期 ％ ％ 丈 卡 ★ 用洗精煤不 加固硫剂成型燃烧， 和鱼田 堡矿大槽原混煤直接成型燃烧， 以比较s 0 的排放情况， 在这样的基础之上，锅炉出力能显著 上升， 在柳工的4 t ／ h 炉上， 出力提高5 0 ％ 以上， 故能实现改后一台顶改前两台， 在重 棉二厂， 出力提高 6 6 ． 7 ％， 故目 前冬季运行 一 台炉可出力 8 ～ 9 t ／h ， 而改前亦需运行 两台炉。 ． 3 ． 2 S O 2 排放量能减少8 0 ％～ 9 5 ％， 脱硫 效果明显 从测试结果可知 在南桐电厂， 改后与 改前比。相同产汽量下，S o 排放量减少 9 2 ． 5 ％。 重棉二厂的 1 0 t ／ h 链条炉， 改前用 小煤窑原混煤“ 分层布煤” 燃烧， 相同产汽 量下， 改后S o 排放量减少 8 4 ． 1 2 ％， 可见 炉前成型固硫的成套技术与高硫 S 【d ≥ 3 ％ 原混煤散烧比， 吨蒸汽的S o 排放量 能减少8 0 ％～ 9 5 ％， 相当于稳定的烟气脱 硫水平， 亦相当于含硫为0 ． 8 ％以下的低 硫原煤散烧时的排放水平。由于洗选脱硫 的作用， 成型燃烧在同样蒸汽量下少用煤 而少排放的作用。 因此， 并不需要追求太高 的固硫率， 即能取得十分理想的效果。 3 ． 3 初始粉尘量能降低 6 o ％以上 1 6 粉尘量的削减在于如下四点 ①少用煤； ②炉床透气性好，少用风 3 0 ％；③燃烧中适宜的结焦性对细粉的粘 结作用； ④司炉工不拨火。 3 ． 4 成型机运行稳定可靠 成型机的结构简单， 无高频、 高速运转 部件， 无精密易损件， 型辊用4 5 钢制做， 且经过表面热硬化的处理。 3 ． 5 用户改后运行费用不增加 目 前市场上的链条炉，普遍采用小煤 窑原混煤散烧， 重庆市主城区的到厂价普 遍在 1 5 0 ～1 7 0 元／ t 之间。 重庆干坝子的洁净煤，价格平均核定 为2 0 0 元／ t 。 以节煤 2 5 ％计， 则改后的燃料 费用， 实际上只相当于改前的2 0 0 x 7 5 ％ 1 5 0 元／ t 。 因此用户的运行费用不会增加。 4 该成套技术在煤烟型大气污染治 理上的现实意义 炉前成型技术， 炉内固硫技术， 我国早 在8 0 年代就开始研究应用， 这些技术能在 干坝子洗选厂得以成功运用，在于整个体 维普资讯 系的有机结合， 这是一种“ 一条龙” 技术配 套服务的生产与销售模式，包括了从动力 配煤、 洗选加工、 固硫剂生产与掺混、 成型 机制造、 安装与调试等环节， 承诺了S o 排 放指标。这种模式有效弥合了系统之间的 矛盾， 使各种洁净煤技术手段的作用和效 果得以明显的体现。 重庆市，1 9 9 9 年排放 0 ． 7 5 8 8 M t 工业 S O 2 和0 ． 2 3 6 2 M t 工业烟尘， 市政府已 通告 主城区，I O t ／h 及其以下的锅炉改烧天燃 气， 以从根本上扭转大气污染现状。 笔者认 为， 如果在推广天然气等清洁燃烧的同时， 能象杭州、上海市那样恰当地配以洁净煤 技术手段， 合理划分锅炉改气吨位， 将能更 经济、 快速地解决燃煤污染问题， 其现实意 义主要有如下几方面。 1 链条炉上采用洁净煤技术，投资 少， 运行费 用低， 改造难度小。 采用洁净煤 技术， 对用户而言， 仅需在炉前成型机上作 投入， 2 ～ 3 5 t ／ h 硎 系列炉前成型机的 价 格为 3 ． 5 1 6 万元，相对于改气的管网建 设和初装费，或者是尾部单向投入式的治 理方案来讲， 这都是最省的方案。 以重庆部 分城区的锅炉改造为例， 原煤均价按 1 4 0 元／ t 计， 天然气价格按0 ． 7 0 元／ t 计， 洁净 均价按2 0 0 元／ t 计， 节能按保底水平 2 0 ％ 计， 进行投资及燃烧费用比较， 洁净煤有明 显的经济效益。 表4天然气改 造与 洁净煤改 造的 投资及燃烧费 用比 较表 重庆市 部分城区 的锅炉 统计 雨 面 一 现用 原煤 天然 气 改 造 洁 净 煤 改 造 4 6 1 0 2 0 3 5 合 计 4 7 2_ 年用煤量 管网十初装费 改造费用 3 1 8 1 ． 3 5 M t 1 5 亿元 3 9 5 7 万元 6 3 ．7 2 2 0 用煤费用 燃气费用 燃料费用 4 1 ． 9 亿元4 ． _ s f L 元 2 ． 1 6 亿元 9 4 9 ★天然气改造的投资费用引自 有关 部门 的报告 采用烟气脱硫治理燃煤污染，国外技 术投资大， 运行费用高。国内技术可靠性 差， 长期稳定运行的脱硫率仅6 o ％～ 7 0 ％， 只有在入炉煤硫分小于2 ％时， 尾气排放 才能达标； 另外尾部治理的工程量较大， 往 往存在引风系统要加大通风能力的问题， 改气有管网敷设、 燃烧器安装等问题， 而炉 前成型机在调试好后， 进入现场安装， 一般 只需 2 ～ 4 d 。 2 发展洁净煤能实现真正意义上的 “ 资源的可持续性发展” 。 天然气属于宝贵的化工原料， 用于锅 炉大量燃烧实在可惜， 大量开采， 低价值消 耗， 不利于自 然资源的可持续利用。 重庆市 有 2 7 0 G 的天然气储量，应主要用于化 工、 城市居民 气化、 小锅炉 4 t ／ h 、 ．餐饮 及旅馆业上，另外可为天然气汽车的发展 提供能源支持， 而煤在中国相对储量大， 又 已 形成相当的开采规模， 既然燃煤的污染 能以 较少的投入来有效解决， 就应该把煤 炭资源用好。 3 推广洁净煤能促进耗能型工业企 业向 节能型转变 形成燃煤污染现状的根本原因，确切 地说， 是缘于大量原混煤的直接燃用。 在我 国， 目 前动力煤入洗比 例为1 2 ％， 重庆地区 仅为1 0 ％，一些小窑煤低价销售， 扰乱市 场， 妨碍了洗选加工业的发展， 造成一方面 动力煤入洗比例低，另一方面各大矿务局 又纷纷在停产压库，洗选加工业存在不同 程度的闲置。重庆5 大矿务局的7 座选煤 厂， 大都有矸石选硫车间，能选出煤中的 硫， 用于工业制酸， 同时为煤矸石电站提供 沸腾煤， 最后电站的灰渣用于水泥掺合料， 资源综合利用率极高。 其次， 洁净煤技术的推广， 能稳定矿区 人民的生活， 增加就业机会， 减少政府安置 压力。 另外， 清洁煤的应用， 在当前的经济调 整期， 能支持一些传统工业的升级发展。 l 7 维普资讯