鍋爐煤粉系統是現代燃煤電廠和工業鍋爐中常見的高效燃燒方式。其工作流程主要包括煤粉的制備、輸送、燃燒以及后續的灰渣處理。整個過程可以概括為以下幾個關鍵步驟:
- 煤粉制備:原煤經過破碎設備(如破碎機)粉碎后,送入磨煤機進行細磨,使其成為極細的煤粉(通常粒徑小于0.1毫米)。這一步驟提高了煤的表面積,從而增強了燃燒效率。磨煤過程中常采用熱風干燥,以降低煤的濕度,防止堵塞和結塊。
- 煤粉輸送:制備好的煤粉通過氣力輸送系統(通常使用一次風)被吹入鍋爐燃燒器。輸送過程中,系統需保持穩定,以避免煤粉沉積或爆炸風險。
- 燃燒過程:煤粉與空氣(包括一次風和二次風)在鍋爐燃燒室中混合并點燃。煤粉顆粒在高溫下迅速燃燒,釋放大量熱能,使鍋爐中的水轉化為蒸汽。燃燒溫度通常高達1300°C以上,這要求鍋爐內壁使用耐高溫材料來承受極端條件。
- 熱能利用與排放處理:燃燒產生的熱能被鍋爐吸收,用于發電或供熱。同時,煙氣經過除塵、脫硫等環保設備處理后排放,而灰渣則收集處理,可用于建筑材料等領域。
在鍋爐煤粉系統中,耐火材料起著至關重要的作用。鍋爐內部,尤其是燃燒室和煙道,需使用高性能耐火材料(如高鋁磚、硅酸鋁纖維或碳化硅制品)來抵御高溫、化學腐蝕和機械磨損。這些材料能延長鍋爐壽命,提高安全性和效率。例如,耐火內襯可防止爐壁過熱變形,并減少熱損失。
鍋爐煤粉系統通過精細的煤粉制備和高效燃燒,實現了能源的高效利用,而耐火材料的應用則為系統的穩定運行提供了保障。這種技術在能源領域,特別是煤制品利用中,具有重要的經濟和環保意義。