水煤漿是固液混合物,柴油是液體,兩者的熱值和燃燒特性差別很大。對(duì)燃柴油裝置必須作相應(yīng)的改造才能形成精細(xì)煤漿的代油市場(chǎng)。下面以兩種典型的燃油裝置為例。
精細(xì)水煤漿在柴油機(jī)中的燃用
霧化柴油在氣缸內(nèi)是高壓爆燃,壓力達(dá)15~20MPa。柴油機(jī)燃料系統(tǒng)的關(guān)鍵部件是油泵和油噴嘴,兩者都是柱塞型的;柱塞與塞套是精密的耦合件。小型農(nóng)用柴油機(jī)是高速柴油機(jī),運(yùn)轉(zhuǎn)速度達(dá)2000 r/min。柱塞高速往復(fù)運(yùn)動(dòng),柴油在偶合件表面形成薄膜,起到潤滑作用。
燃用漿體燃料,柴油機(jī)的改造有兩種途徑:另設(shè)漿泵和霧化噴嘴,取代原來的油泵和油噴嘴;對(duì)原有的油泵和油噴嘴加以改造,使其適用于漿體燃料。農(nóng)用柴油機(jī)是廉價(jià)設(shè)備,在我國有上千萬臺(tái),第二種改造途徑如果成功,將具有巨大的現(xiàn)實(shí)意義。
要采用高壓油封系統(tǒng)潤滑藕合件,并阻止?jié){體滲入藕合件的間隙。
精細(xì)水煤漿在小型燃油供暖鍋爐上的燃用
居室供暖燃油鍋爐的體積很小,設(shè)備緊湊,自動(dòng)化程度高。用精細(xì)水煤漿作替代燃料,需要解決三個(gè)題。
(1)提高漿體燃料的燃燒強(qiáng)度。采用常規(guī)的 霧化懸浮燃燒方式,煤漿的容積熱負(fù)荷僅為柴油的1/4~1/5,因此,需要的燃燒室體積為柴油的4~5倍。為保持居室設(shè)備的小型化,必須尋求漿體燃料高強(qiáng)度燃燒的技術(shù)。
(2)簡化漿體燃料的霧化方式。一般是用壓縮空氣霧化水煤漿,這就需要漿泵和空壓機(jī);這對(duì)居室設(shè)備顯然太復(fù)雜。必須尋找簡單的漿體燃料霧化方法,以取代漿泵和空壓機(jī)。
(3)適應(yīng)燃漿的溫控系統(tǒng)。小型燃油供暖鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)是靠點(diǎn)火、熄火的方式維持熱載體水的溫度,達(dá)到溫控目的。柴油點(diǎn)火是靠電火花,熄火則靠停供燃料。漿體燃料頻繁點(diǎn)火、熄火是難以實(shí)現(xiàn)的,宜采用調(diào)節(jié)供漿量的控制策略,達(dá)到控溫目的。
水煤漿燃燒比成漿前原煤要困難些。主要是水煤漿含有30%以上的水分。和煤粒同時(shí)噴入爐內(nèi),需要外來熱源幫助干燥,水分未干燥的煤粒是不會(huì)著火的。水煤漿的著火熱是普通煤粉的1.8倍。普通原煤也含有水,甚至高達(dá)15%,褐煤有高達(dá)40%,但是它們的水分在研磨過程中被熱空氣或高溫爐煙干燥。如在鋼球磨煤、中間粉倉制粉系統(tǒng)中,原煤水分進(jìn)入磨機(jī)系統(tǒng)的乏氣中,吹入爐膛的部位已不影響煤粉的著火,而干燥煤粉由熱風(fēng)單獨(dú)吹入爐膛。而褐煤鍋爐煤粉經(jīng)干燥后的乏氣有的經(jīng)過濾后排空,有的高溫乏氣和煤粉一起進(jìn)入爐膛。所以水煤漿要著火,除采用燃燒器的射流卷吸高溫?zé)煔獾奶攸c(diǎn)外,其著火熱的提供方法視鍋爐容量、用途不同而有所不同。
(a) 對(duì)小型鍋爐,采用絕熱碹口和預(yù)燃室,依靠高溫耐火層對(duì)噴入的漿霧熱輻射,使水分快速蒸發(fā)。
(b) 對(duì)爐窯而言,整個(gè)爐窯基本上是由絕熱的耐火材料構(gòu)成,因而水煤漿水份的多少對(duì)其著火穩(wěn)定影響不大。
(c) 對(duì)大型鍋爐,則可采用溫度250~300℃以上的過熱蒸汽作為霧化介質(zhì),加速水煤漿中水分的汽化,以及提高熱空氣溫度到350~400℃,并根據(jù)揮發(fā)份的大小,灰熔點(diǎn)特性,在爐壁上適當(dāng)布置一些保溫衛(wèi)燃帶,增加旋流式燃燒器的耐火層碹口,在國內(nèi)幾個(gè)典型的示范機(jī)組上,成功的運(yùn)用了這一技術(shù)。





