水煤浆技术在锅炉改造上的应用

   水煤浆是一种新型环保节能燃料，从储存、运输、使用整个过程会封闭，它改变以往煤基燃料的燃烧利
用方式，变固态利用为液态利用，是对煤基燃料的一次革命。水煤浆燃烬率高，在利用过程中通过加入固
硫剂或采用脱硫型除尘器，可把硫分降低到

600mg/Nm3，采用相应的除尘设备，水煤浆烟尘排放浓度也

能得到有效控制，加上燃烧时水煤浆水分的气化吸热，使得整个炉膛温度降低

100～200ºC，这将大大

NOX 的生成，从而减轻对环境的污染。燃油锅炉的水煤浆燃烧工程改造分为六大系统，
1、水煤浆锅炉本体系统

包括本体及燃烧器等，水煤浆因含

30%左右的水分而使其从加热蒸发到着火燃烧的时间延长，水煤浆

的燃烧属于动力

-扩散燃烧范畴，因此，水煤浆着火和稳定燃烧的基本条件是高温热源加热，良好的雾化

和燃烧的特点重新砌筑炉膛以适合水煤浆燃烧工艺，为提高炉膛温度，强化水煤浆的空间燃烧，提高燃
尽率，在炉膛前部布置了稳燃室，打开原锅炉前墙，向前延伸适当长度，做成一个刚性的支撑框架结构
以便安装燃烧器及除灰门，里侧全部用耐火砖及耐火混凝土浇注，考虑水煤浆燃烧所需的火焰长度及烟
气行程，在炉膛中部距喷嘴一定距离处设置一道挡风墙，该墙设在炉膛温度较高处。一方面改变烟气流通
方向，增加烟气在炉内停留时间，更重要的是利用它的蓄热和反向作用，使煤粉在燃烬区得到充分燃烧。
同时，又把部分热烟气反射到前部增加高温区的混合效果，而该区域正是焦碳燃烧阶段，其燃烧速度主
要取决于温度水平。后部增加一道折烟墙，增加烟气的行程，以利煤粉的燃烬，在炉膛的前部还敷设了卫
燃带，保证水煤浆雾化炬具有很高的升温速度使水煤浆液滴中的水分迅速蒸发，进而使煤粉中的挥发份
快速析出和着火，达到稳定燃烧。其次，采用燃烧技术先进的燃烧器，使水煤浆得到充分雾化，与周围空
气能良好混合，促进燃烧。可采用国产的燃油、烧浆共用的自动气体雾化漩流式专用燃烧器，其中浆枪为
多级压力空气雾化，撞击式水煤浆喷枪，使压缩空气与水煤浆充分混合，细化喷射而出。调风器的一次风
为固定切向叶片弱旋流型，阻力较小，它及时提供适量的火焰根部风并使燃烧器出口处形成大小和位置
适当的高效烟气回流，以利稳定着火。二次风是通过可以调节旋流强度的叶片进入炉膛，提供空气和煤粉
在燃烧的中期（焦碳燃烧）和后期（燃烬）圽能有较强烈的混合，提高燃烧效率。

锅炉本体系统是锅炉改造的主要设备，是保证水煤浆充分燃烧和热量充分吸收的关键。燃烧器、炉膛和

空间布置、流程和卫燃带等等是否合理，将进接影响燃烧效率南而影响锅炉热效率，因此，该系统是改造
工作的核心部分。
2、水煤浆储存、供浆系统
     水煤浆储存、供浆系统主要由储浆罐、搅拌桶，螺杆泵和过滤器等组成，储浆罐、搅拌桶具有储存、缓冲
和搅拌水煤浆的作用，螺杆泵主要是向锅炉内供浆，过滤器清除水煤浆中的杂物以利于浆体输送。储浆罐
一般不宜过大或过小，设计时应从场地空间，日消耗量，供浆保障，方便使用及经济性几个方面综合考
虑。该储浆罐设计储量为

35 吨，圆柱形结构，储浆罐上部应留有检查人孔，以备查看，进出用。进出浆口

均设在下部靠近底板处，根据储浆罐的大小在罐周围装有均布的数只压缩空气管，切向入口，用来定期
吹拌水煤浆。防止水煤浆产生软沉淀，储浆罐低部应有排放通道，便于罐体施工后试压验收及清洗时排污，
整个罐体密闭，配有供空气流动的呼吸罐，使罐体内水煤浆与大气绝隔，搅拌罐按一天左右的使用浆量
设计容量

4 吨，作为供浆的缓冲和搅拌用，每天工作时定期搅拌煤浆，防止软沉淀。

    螺杆泵是输送水煤浆的容积式专用泵，主要是向锅炉供浆，考虑浆量的变化选择调速电机拖动。燃烧过
程中，浆枪雾化需要一定的压力，当枪口堵塞时，压力可成倍增大，帮炉前供浆管须选用无缝钢管，回
浆管选用钢管要与供浆管匹配，
3、高压雾化系统
     高压雾化系统是水煤浆雾化燃烧的关键。在浆枪头，压缩空气与煤浆混合并多次撞击、剪切，克服煤浆
颗粒的表面张力，在压力作用下得到充分雾化以利燃烧，压缩空气还用来对储浆罐内煤浆进行风力搅拌，
防止软沉淀和对煤浆管道进行吹扫。主要设备为空气压缩机，可根据水煤浆燃烧时气耗量，锅炉改造后满
负荷燃烧时耗浆量来选择合适的空气压缩机，空气压力要保证比浆压力略高，利于对浆雾化。
4、低压系统（消烟除尘系统）