准东煤掺配高岭土对锅炉运行性能影响的研究

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准东煤田煤炭储量丰富,但是准东煤存在天然固有问题,即其碱金属含量偏高,致使在锅炉燃烧使用中易出现沾污、结焦、腐蚀等问题。新疆地区新投产的锅炉,大都在设计之初做了防结焦改造或者其他缓解结焦的措施。但一些投产很久,设计煤种并非易结焦煤种的锅炉在以准东煤为燃料时,常常面临锅炉结焦问题,只能掺烧碱金属(Na、K等)含量低的煤种或者其他防止结焦的添加剂配合使用,这严重地制约了准东煤的利用和企业的经济发展。准东地区拥有独特的地理优势,不仅具有丰富的煤田,在其周围还有大量的高岭土储量。研究表明,高岭土是有效的抗结渣添加剂,因此在准东煤中添加高岭土进行掺烧具有很好的实际意义和应用前景。某电厂350MW机组锅炉在燃烧高钠煤时出现严重结渣沾污腐蚀问题,需掺烧价格高昂的低钠煤,本文通过掺烧高岭土来寻找缓解该锅炉结渣的方法。首先,针对燃煤锅炉结渣沾污腐蚀的机理及影响因素进行分析,得到高岭土作为添加剂能够减轻结渣沾污腐蚀的结论。然后结合该电厂锅炉设备的基本情况,明确当前存在的主要问题,确定主要研究内容,制定研究方案。接下来进行准东煤掺烧高岭土的实验室研究,从煤灰烧结比例、燃料磨损特性、一维炉掺烧结果、煤灰磨损量等方面进行研究,得到8%的高岭土最佳掺烧比例,并进行准东煤添加8%高岭土工况的数值模拟。最后,针对锅炉进行改造后准东煤掺烧高岭土的现场试验研究。研究结果表明,改造调整后的锅炉对全烧准东煤具有良好的适应性,锅炉结渣沾污腐蚀程度明显减轻。综合结渣、沾污、传热量、金属壁温、带负荷能力等指标,锅炉全烧准东煤的安全性较之前得到大幅提升。锅炉效率、环保费用等经济型指标也有一定程度改善,锅炉性能完全适应准东煤掺烧高岭土。本文通过对锅炉全烧准东煤掺烧高岭土的研究,得到了一些全烧准东煤改造的经验和结论,将对类似的锅炉改造提供一定的参考。
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