煤炭纳米改性液对锅炉热效率的影响
2015-03-09韩永康董志刚
韩永康 董志刚
(云南省节能监察中心)
煤炭纳米改性液对锅炉热效率的影响
韩永康 董志刚
(云南省节能监察中心)
煤炭纳米改性液是根据煤的催化燃烧和催化脱硫机理研制的新型节能产品。为了提高锅炉热效率，在红河卷烟厂35 t/h锅炉内添加纳米改性液进行测试，并与不添加纳米改性液锅炉的热效率进行对比。结果表明，添加煤炭纳米改性液后锅炉的热效率有所提高。
纳米改性液 锅炉热效率 挥发分
在煤中添加少量煤炭纳米改性液，在煤炭纳米改性液渗透、催化、氧化、金属离子间交换等作用下，可以降低碳氧化反应的活化能，从而降低煤炭的着火点。煤炭纳米改性液的主要原理是助燃剂与煤中的C-C键之间形成新的化学键，打破原有的碳链，使原有的长链分解为短的碳链，增加了煤的挥发分，提高煤的透气性，易于燃烧；同时因其具有携氧能力从而促进煤的燃烧，提高了锅炉热效率达到节煤的效果，可较大幅度降低烟气挥发物和飞灰的含碳量。
1 试验现场概况
试验在红河卷烟厂35 t/h链条炉上进行，单台锅炉每小时蒸汽量35 t，额定蒸汽压力为1.57 MPa。原煤经破碎输送至高位煤仓后，被送入锅炉进行燃烧，其中5 mm以上的颗粒在70%以下。该厂使用烟煤作为动力用煤，挥发分低、固定碳含量高，因而需要炉膛具有较高的温度，以便使得进入锅炉炉膛的燃煤完全燃烧。此次试验将在红河昭通卷烟厂1#锅炉的输煤皮带上添加比例为0.05%(以实物煤计)的煤炭助燃剂，以对比分析1#锅炉在使用煤炭助燃剂前后热效率的变化，验证煤炭助燃剂的节能减排效果。
2 试验现场条件及备料
2.1 试验时间
为了科学合理比较1#锅炉在使用煤炭助燃剂前后的节能减排效果，将工业应用时间分为：①对比期，未使用煤炭助燃剂期间，即2011年5月11日—14日，在5月13日进行锅炉热工试验，试验严格按照《工业锅炉热工性能试验规程》(GB/T 10180—2003)进行，试验时间不少于4 h;②试验期，即使用煤炭助燃剂过渡期的下一个班次开始统计。
2.2 测试主要仪器
①pt878超声波流量计；②testo350XL型燃烧效率分析仪；③testo735型数字温度计；④高原空盒气压计；⑤超声波测厚仪。
2.3 主要参数测取方法
(1)燃料消耗量。试验期间所用燃煤均过磅称量后运入煤斗，并按规定取样。
(2)锅炉蒸发量。采用pt878超声波流量计测量锅炉累计给水量代替锅炉蒸发量，试验期间不排污、不冲洗液位计，试验开始与结束保持汽包水位一致。
(3)给水温度。采用testo735型数字温度计直接测取。
(4)烟气成分。采用testo350XL型燃烧效率分析仪按规定直接测取。
(5)排烟温度。采用testo735型数字温度计在空预器烟气出口直接测取。
(6)试验期间炉渣全部称量，并按规定取样化验，飞灰按规定取样化验。
(7)其余参数。采用相关监测仪器和锅炉已安装的有效仪表测取。
3 试验结果分析
未添加和添加纳米改性液入炉煤的化验结果见表1。纳米改性液具有增加燃煤挥发分的功效，在燃煤中添加纳米改性液后，燃煤静置6 h以上，使纳米改性液和燃煤充分混合，再取样化验。由表1可知，在添加纳米改性液后，锅炉入炉煤的挥发分提高了约1%。
未添加和添加纳米改性液的2种工况下锅炉正平衡、反平衡热效率分别见表2、表3。
表2 锅炉正平衡热效率
表3 锅炉反平衡热效率
由表2、表3可知，在添加纳米改性液后炉膛温度升高约50 ℃，燃烧充分，锅炉出力更加平稳；飞灰、炉渣残炭均有所降低，特别是飞灰残炭降低幅度更大；锅炉热效率提高了2.34%。
4 结 语
在红河卷烟厂35 t/h锅炉内添加了纳米改性液来测验其对提高锅炉热效率的影响，结果表明，添加纳米改性液后锅炉的热效率明显提高，这进一步说明，纳米改性液有助于提高锅炉炉膛温度，降低炉渣炭含量。
2015-01-08)
韩永康(1975—)，男，工程师，650000 云南省昆明市。
