復燃

復燃，又稱爆燃、回燃、閃燃，泛指在火災現場為缺氧燃燒時，因大量的新鮮空氣沖入現場，而導致爆發式的劇烈燃燒現象。

基本介紹

• 中文名：復燃
• 外文名：Recrudescence；reburn；burnback；reignition
• 所屬領域：電力術語

簡介

復燃現象，意指在現場通風不良之密閉空間內，當火勢已維持了一段時間，空氣內氧濃度遞減，因燃燒產生的未完全燃燒的碳粒子，一氧化碳 - 即可燃性氣體積聚，當足夠的空氣引入火場，與濃烈的可燃氣體混合，並達燃燒界限範圍內，則在原有火源瞬間引燃下，燃燒猛烈地發生，並引發出一股爆發性的火焰擴散，朝空氣入口處衝出室外的現象。此現象一般在火警發生的後期出現。

飛灰復燃技術在電廠的套用

飛灰復燃系統概述

整個系統由空氣預熱器 (下稱空預器 )除灰部分、靜電除塵器除灰部分、鍋爐除灰部分及飛灰再循環部分構成。在空預器前 ,煙道中的灰利用內噴射器輸送到中間粗灰倉。 靜電除塵器灰斗柵的排灰 (按煙氣 )方向是通過空氣斜槽及鏈式輸灰機實現的 ,灰由一電場空氣斜槽輸送到中間粗灰倉;由二電場空氣斜槽及三、四、五電場輸送到中間細灰倉。中間粗 / 細灰倉的灰通過其下面的倉泵輸送到爐前集灰倉及灰庫 ,集灰倉中的灰可通過其下的倉泵將其中的灰輸送到中間灰倉 ,也可通過集灰倉下的旋轉給料機輸送到飛灰燃燒器進行飛灰復燃。灰庫容積1000m³,通過一個升降卸料機將灰庫中灰送到乾灰卡車並及時運走。

①空預器除灰部分

空預器除灰斗設定在空預器入口處，以減少空預器內部的磨損。每個煙道配備1個灰斗，聚集在灰斗中的灰利用噴射式輸灰機輸送到中間灰倉,配備3台輸送風機，其中1台備用。

②靜電除塵器除灰部分

該部分共有2台靜電除塵器。在每台靜電除塵器第一電場所聚集的灰塵由設在0 m的風機通過空氣斜槽吹送到中間粗灰倉。第二電場中所聚集的灰塵由設在0 m的風機通過空氣斜槽吹送到中間細灰倉中。第三至第五電場中所聚集的灰塵由其下的單股鏈式輸送機送到雙股鏈式輸送機中,再進一步送到中間細灰倉。

③鍋爐除灰部分

該部分包括中間灰倉的輸送和集灰倉到中間粗 /細灰倉的再循環及將灰倉中的灰輸送到灰筒倉。

中間灰倉分為中間粗灰倉和中間細灰倉2種。中間灰倉位於靜電除塵器下方原始煙氣側，直通式，矩形，容積為 70m³。每個灰倉下面有 2個倉泵，中間灰倉向外輸灰是通過每個倉泵的輸灰功能組來完成的，同時每個輸灰功能組有集灰倉和筒倉2個輸灰方向。中間灰倉的排灰系統從 2個排放口開始，灰由於重力而下落，落到中間灰倉下的倉泵中，倉泵中的灰達到其高料位時中間灰倉的輸送風機啟動，從倉泵內向外吹灰，直到達到低料位。

爐前集灰倉中的灰可通過其下的灰斗出口處的旋轉給料機送到爐膛再燃燒，其復燃量可根據鍋爐負荷並通過調整調速馬達的轉速來調整進入爐膛的復燃灰量。 另外也可以通過集灰倉下的倉泵將灰再循環輸送到中間粗 /細灰倉。

系統的優點

①節省場地

由於鍋爐採用的是氣體除灰 ,所以進入灰庫的灰是乾灰，1000m³的灰庫可儲存鍋爐滿負荷運行一個星期的產灰量，並且可以用乾灰卡車及時運走 ,所以不需要專用灰廠，可節省大面積的場地。

②不改變灰的特性，便於綜合利用

鍋爐採用飛灰復燃技術，利用乾熱空氣輸送灰，灰中幾乎沒有水分，因此灰的特性沒有改變。灰分為粗灰和細灰，它們有不同的用途，如用作建築材料等，具有較高的經濟效益。

③復燃部分可將灰變為渣，易於貯存和用於不同的用途

將鍋爐產生的灰進行復燃，可以使其變為液態渣，便於貯存和用於不同的用途，產生較大的經濟效益。

④對灰中的未充分燃燒部分進行再循環以使其燃燒更徹底

煤粉在爐膛中經過燃燒後仍然有一些未燃燒的煤粉顆粒，如果將其直接排放，不僅會污染環境而且也不經濟，而經過再次燃燒(也可多次再循環)後，其可燃成分將會大大降低，進一步提高經濟效益。

⑤灰斗不容易結垢

在氣體除灰及飛灰復燃過程中採用的是具有較高溫度的乾空氣，這樣灰的溫度也較高，便於除灰，而且在灰斗中的灰也由於具有較高的溫度不會結垢。

⑥節省大量的水資源

與以往相比，飛灰復燃系統除灰和輸送灰採用的是空氣而不是水，這就節省了大量的水資源，在水資源較為緊張的情況下，該方式除灰具有較高的社會效益和經濟效益。

系統存在的缺點及改進建議

(1)華能北京熱電廠的飛灰復燃系統由於其輸送風機功率偏小、輸送風溫偏低,管道中的灰量較大時易引起堵灰，解決辦法是適當加大輸送風機的功率和提高輸送風溫度。

(2)灰庫卸料裝置必須在廢氣風機開啟之後才可啟動，而廢氣風機的啟動又必須在控制室內操作，比較麻煩。因此，灰庫卸料功能組啟動的第一步應為開啟廢氣風機，並且就地增加該功能組的啟停功能,以方便卸料。

(3)楊柳青電廠飛灰復燃系統通過控制盤對功能組進行操作，不能單獨操作某一設備，如閥門、風機等。該方式的缺點是當某一設備出現故障時，不能對其進行單獨調試，所以應為該系統配備計算機作業系統。

(4)空預器除灰功能組的啟停是通過電除塵器的啟動與停止來完成的，這樣做會因鍋爐投運早於電除塵器的運行而使空預器下的管道堵灰，因此應改為可手動啟停該功能組的方式。

黑灰復燃型煤技術的套用

我國是以煤炭作為主要能源的國家。煤炭火力發電生產過程中，會排出爐渣 (白灰)和粉煤灰 (黑灰)兩種固體廢棄物，其中，僅粉煤灰一項即達1.26億t/a，占整個工業固體廢棄物的19.2%。白灰的利用率相對較高，而由於燃煤質量低劣和燃煤技術上的原因，相當一部分黑灰含碳量較高。 據不完全統計，黑灰含碳量超過12%的電廠占全國總數的30%，含碳量超過8%的電廠占總數的40%，排放出去的純碳，折合標準煤近2000萬t/a，造成煤炭資源大量浪費，電廠經濟指標相對下降，同時，也給黑灰的綜合利用帶來困難，更不利於環境保護。 本文就萍鄉礦業集團有限責任公司安源煤矸石發電廠以洗煤廠尾煤和黑灰為主要原料生產型煤，混合洗渣燃料用於沸騰爐燃燒工業套用情況作一介紹。

黑灰的特性

黑灰是燃煤過程中產生的，被自然沉降或隨煙氣經引風機帶入煙道被濕式或乾式收塵器捕集下來的顆粒物。一般黑灰中煤渣灰約15%，而80%為飛灰。其物質組成和理化特性隨燃煤性質、燃燒方式及排出方式而異，通常含有70%左右的矽、鋁氧化物等。黑灰的比表面積大，吸附性強，具有高分子縮聚物特性，濕時和易性較好，但乾燥後，塑性差，比較鬆散，難以成球。

安源煤矸石發電廠以洗矸和劣質原煤作為主要燃料燃燒，在正常運行條件下，被文氏里水膜除塵捕集下來的黑灰經乾燥後篩分特性如表1和工業分析結果如表2。

表1和表2

從黑灰工業分析結果來看，黑灰燃燒熱值能夠滿足流化床鍋爐燃燒技術指標不低於6520kj/kg的要求，但實際中，並不能把黑灰直接用於流化床的燃燒。這是因為，黑灰顆粒過細過輕,無粘結性，在正常運行的工況下，黑灰粒子在沸騰爐內滯留時間短,還來不及被燃燒就隨煙氣排出。因此，對黑灰的造粒成球，是解決黑灰二次燃燒的關鍵。

黑灰復燃燒型煤

①黑灰成型工藝

本著經濟上合理，運作上便捷的原則。經考察，選擇了就近安源煤礦洗煤廠的廠外沉澱池中煤泥，作為與黑灰摻合成型的主要原料。

經工業分析表明，該種煤泥含大量的有機碳成份，發熱量在5017.9～12545kj/kg之間。從特性上分析，它揮發份高、粒度小、密度小、粘度大、含灰率及含水率高，是一種低熱值洗煤泥。

綜合分析黑灰和煤泥各自的特性，將它們按一定比例摻合，能彌補各自的不足，若加入一定量的粘結劑，機械擠壓成型煤，使之具有一定強度，即能滿足在爐膛內床料相互碰撞，逐步爆裂，充分燃燒的效果。其生產工藝流程如圖1:

圖1

②影響黑灰型煤物理性能的因素

影響黑灰型煤物理性能指標主要因素是黑灰、煤泥和粘結劑的品種及相互配比關係;其次是乾燥溫度、乾燥時間、儲存時間。磨損率主要受粘結劑摻量和乾燥時間影響。型煤的熱爆破性能與型煤成份及配比和乾燥溫度因素有關。

③對粘結劑的要求

根據黑灰成型工藝要求和沸騰爐燃燒特點，粘結

劑的選擇是關鍵。 它應具有:

（1）塑性好，粘結性好和低、中溫爆裂的性能。

（2）低熔點，導熱性能好的特點。

（3）無毒、低毒或有害成份控制在國家相關標準

內。

（4）有助於提高型煤的燃燒活性

黑灰型煤的工業套用

黑灰型煤的燃燒性能由黑灰，煤泥和粘結劑的配比來決定其優劣。

①不同配料型煤在沸騰爐中的燃燒情況

經過三組不同配比的型煤在流化床鍋爐中工業套用試燒情況比較結果如表3。

3

上表中三組成份型煤均加工成長枕形棒型煤，分別在鍋爐中燃燒的運行參數表明:單純以黑灰與煤泥加工的型煤，發電平均負荷略低於未加型煤燃燒。使用粘結劑Ⅰ型時，燃燒效果基本與未加型煤時一致，沸騰爐運行參數無明顯改變，型煤基本燒，但捧型較完整，爆裂程度較差。而使用複合助燃粘結劑Ⅱ型，型煤進入爐內爆裂性，燒透程度高，燃燒充分，通過調整型煤與洗矸的配比，運行參數顯著改變，發電負荷要比原來提高10%～20%。

同時，發現使用Ⅱ型粘結劑的型煤，灰渣排量比原來降低1倍，由於加入了固硫成份，使整個煙氣中的排放量也比原來減少60%以上。燃燒後排出的冷渣含量低於1.70，且強度高，只要適度調整CaO加入量，可直接作為高標號水泥混合材使用，經濟上具有高附加值。而含碳量超過8%以上的黑灰，又可再次配比成型煤循環燃燒使用。

在工業試驗成功的基礎上，安源矸石發電廠已建成一條年產5萬t黑灰型煤生產線,每年可處理黑灰3.5萬t。

②黑灰型煤的工業套用前景

通過工業試驗表明，黑灰在一定條件下，摻入泥煤或其它可燃料加工成型。二次燃燒技術上是可行的;利用型煤再燃技術，使黑灰中的可燃成份在發電過程中形成閉路循環，可大大提高煤炭資源的利用率。同時，可提供大量高附加值的冷渣直接用於水泥生產，符合綜合利用原則，也為企業經濟開闢了一條創收的途徑。生產黑灰復燃型煤,原料來源充足，又可解決黑灰堆積污染問題。提高固硫、脫硫效果，對環境保護十分有利，鑒於以上諸多優勢，將對廣大煤炭火電廠產生巨大的吸引力，從而加快黑灰復燃型煤技術的開發推廣和套用。

黑灰復燃煤的開發和套用，是潔淨煤技術的一條途徑，是有效利用煤炭資源,保護環境，提高企業經濟效益的一項一舉多得，利國利民的事業。

今後，有針對性的研究和開發粘結劑品種及型煤配比技術，以適應各種鍋爐燃燒特性，並符合經濟效益、環境效益與社會效益相統一原則，是十分必要的。