淺析動(dòng)力配煤原理在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用

石廣斌

摘 要：本文簡(jiǎn)述了動(dòng)力配煤的原理和特點(diǎn)，分析了我國(guó)動(dòng)力配煤的發(fā)展現(xiàn)狀，研究了動(dòng)力配煤原理在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：動(dòng)力配煤原理；火力發(fā)電廠；應(yīng)用

煤炭資源年是我國(guó)重要的能源之一，每年消耗著巨大數(shù)目的煤炭，是我國(guó)電力和暖氣等主要來源之一。盡管我國(guó)煤炭品種豐富，但是品質(zhì)良莠不一，燃燒效率低下，燃煤設(shè)備適用度低，排放物污染嚴(yán)重，煤炭市場(chǎng)和使用存在著許多問題。所以，無論從世界角度還是國(guó)內(nèi)來看，動(dòng)力配煤的應(yīng)用都是最好的選擇，是符合國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求的。

一、動(dòng)力配煤的原理

動(dòng)力配煤是根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需要，利用科學(xué)的計(jì)算方法或者燃燒實(shí)驗(yàn)得到合理的配煤比，通常把兩種或者多種不同品質(zhì)的動(dòng)力煤均勻的混合在一起，根據(jù)環(huán)保需要添加適量的添加劑，從而生產(chǎn)出一種新的動(dòng)力煤的工藝過程。通過配煤技術(shù)將各種品質(zhì)的煤炭進(jìn)行合理混合，從而提高并得到了穩(wěn)定質(zhì)量的煤炭，保障了燃煤時(shí)能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。動(dòng)力配煤的具體工藝是根據(jù)燃煤鍋爐對(duì)煤炭品質(zhì)的要求將不同品質(zhì)的煤炭，分別經(jīng)過篩選、破碎、按比例就均勻混合等環(huán)節(jié)，得到性質(zhì)改善、特性互補(bǔ)、有利燃燒的煤炭?；绎w含碳量是通過測(cè)定灰飛中沒有完全燃燒的碳的含量來反映機(jī)械不完全燃燒損失的大小?；绎w含碳量大會(huì)增大尾部受熱面的磨損，排煙溫度升高，在爐內(nèi)形成還原性氣體使灰飛的熔點(diǎn)降低，電除塵的效率下降，粉煤灰的利用性降低。動(dòng)力配煤可以同時(shí)發(fā)揮多個(gè)單種煤的優(yōu)點(diǎn)，滿足不同的燃煤設(shè)備，從而提高煤炭的燃燒效率，減少污染氣體的排放，穩(wěn)定燃燒，提高粉煤灰的合格率，降低灰飛含碳量，節(jié)約成本，節(jié)能減排。

二、動(dòng)力配煤的發(fā)展現(xiàn)狀

動(dòng)力配煤在國(guó)外，如美國(guó)、德國(guó)、日本，以及西歐一些發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)電廠都都已經(jīng)普遍應(yīng)用了幾十年，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益。目前國(guó)內(nèi)的一些大中型發(fā)電廠也已經(jīng)應(yīng)用。中國(guó)作為世界上最大的煤炭交易市場(chǎng)，煤炭資源占據(jù)了我國(guó)能源消費(fèi)的百分十六十五以上，超過了世界平均水平近兩倍。另外，隨著我國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的進(jìn)程加快，對(duì)于能源的需求越來越高，煤炭資源這一老牌能源供給也在需求與生產(chǎn)上出現(xiàn)了從所未有的高增長(zhǎng)趨勢(shì)。我國(guó)的煤炭含硫比重較大，在已有的煤炭?jī)?chǔ)備中，近一半的煤炭含硫量超過百分之一，近三分之一的煤炭含硫量超過百分之二。這種含硫煤燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量二氧化硫等有害氣體，污染環(huán)境。為了更經(jīng)濟(jì)環(huán)保的使用我國(guó)的煤炭資源，實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀，建設(shè)環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會(huì)，我國(guó)的煤炭市場(chǎng)面臨著巨大的考驗(yàn)?，F(xiàn)在我國(guó)煤炭市場(chǎng)的現(xiàn)狀是，煤炭燃燒效率低，煤炭品種多，質(zhì)量參差不齊，符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的煤炭不能滿足市場(chǎng)的需求量，大量不合格的煤炭卻被擱置，不能合理利用，發(fā)電廠也面臨著煤炭品質(zhì)不穩(wěn)定，影響發(fā)電質(zhì)量和效率的問題，這需要引起相關(guān)專業(yè)人士的重視。目前我國(guó)動(dòng)力配煤整體技術(shù)有待提高，生產(chǎn)規(guī)模普遍較小，與選煤、型煤、添加劑等工藝結(jié)合較少，產(chǎn)品種類少。

另外，煤炭品質(zhì)的質(zhì)檢分析、自動(dòng)化生產(chǎn)控制水平較低。結(jié)合價(jià)格、用戶利益等因素沒有實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)水平。產(chǎn)品沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，即使有也很簡(jiǎn)單。技術(shù)檢測(cè)、機(jī)械配套、控制生產(chǎn)、市場(chǎng)反饋一條龍沒有實(shí)現(xiàn)，部門分離過多，影響整體的技術(shù)水平。

三、動(dòng)力配煤的特點(diǎn)

動(dòng)力配煤可以使煤炭的品質(zhì)穩(wěn)定，保障鍋爐在燃煤時(shí)的爐內(nèi)溫度，控制出風(fēng)口的轉(zhuǎn)速和風(fēng)量，減少結(jié)渣和排渣現(xiàn)象。另外，還可以避免燃燒單種煤時(shí)易產(chǎn)生的燒斷爐排，減少鍋爐壽命的現(xiàn)象。動(dòng)力配煤的原料和加工的成本較低，而燃燒效率較高，發(fā)電廠可以顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。

動(dòng)力配煤的含硫量已經(jīng)穩(wěn)定控制在百分之一點(diǎn)五以下，比高硫煤的燃燒排放量顯著降低，可以有效降低二氧化硫等有害氣體對(duì)空氣的污染，有效推進(jìn)我國(guó)建設(shè)資源節(jié)約型和生態(tài)環(huán)保型社會(huì)的進(jìn)程。

動(dòng)力配煤需要使用多種煤炭，可以充分利用我國(guó)的煤炭資源。我國(guó)煤炭品種較多，質(zhì)量有好有壞，品質(zhì)不一，一些低品質(zhì)的煤炭使用受到一些限制，而優(yōu)質(zhì)煤炭受產(chǎn)量地域的限制，難以滿足日趨增加的市場(chǎng)需求。動(dòng)力配煤就可以把不同品質(zhì)的煤炭科學(xué)合理的混合起來，取長(zhǎng)補(bǔ)短，既充分利用了我國(guó)豐富的煤炭資源，又滿足了用戶不同的需求。

四、動(dòng)力配煤原理在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用

目前我國(guó)火力發(fā)電廠的燃煤供應(yīng)共有三個(gè)明顯的變化趨勢(shì)，分別是煤炭品種多變，取決于煤炭的生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售和電力的生產(chǎn)情況等因素，火力發(fā)電廠往往會(huì)被供應(yīng)幾個(gè)品質(zhì)差異較大的煤炭品種；劣質(zhì)煤所占比重較大，隨著地方小煤礦的增加，向火力發(fā)電廠供應(yīng)的劣質(zhì)煤比重增加；計(jì)劃外的采購(gòu)、來煤加工等多個(gè)進(jìn)貨渠道以及目前煤炭市場(chǎng)的開放性，都使火力發(fā)電廠極易同時(shí)購(gòu)買多重品質(zhì)的煤炭，為動(dòng)力配煤打下基礎(chǔ)。

目前我國(guó)動(dòng)力配煤的應(yīng)用較為廣泛，主要是因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的容量增大，用電需求越來缺大，煤炭的消耗也就越來越大，這種情況下燃燒單一煤種很難實(shí)現(xiàn)；我國(guó)煤炭資源的分布不均勻，分布與需求在地域上不匹配，北煤南運(yùn)，收運(yùn)輸能力的限制，很難維持燒單一煤種的現(xiàn)象；我國(guó)煤炭資源分布不均，煤炭質(zhì)量參差不齊，劣質(zhì)煤的比重較大，為了能充分利用我國(guó)的煤炭資源，降低成本，往往利用動(dòng)力配煤將其混合進(jìn)優(yōu)質(zhì)煤中；一些火力發(fā)電廠為了優(yōu)化劣質(zhì)煤的燃燒特性，特意在其中加入優(yōu)質(zhì)煤；某些火力發(fā)電廠燃燒利用的煤種與鍋爐不匹配，不能實(shí)現(xiàn)很好的燃燒效果，容易出現(xiàn)問題，所以往往才去動(dòng)力配煤的方法混合燃燒不同種煤炭，以滿足鍋爐的要求。

不同種類的煤炭進(jìn)行混合燃燒時(shí)，煤炭的品質(zhì)特性對(duì)于燃燒效率的影響較大，所以火力發(fā)電廠在應(yīng)用時(shí)要對(duì)其進(jìn)行測(cè)定。品質(zhì)相近的煤炭在混合燃燒時(shí)的比例對(duì)燃燒效果和效率的影響不大，所以品質(zhì)相近的煤炭可以按任意比例混合。品質(zhì)特性相異的煤炭混合燃燒時(shí)，比例不同，燃燒效果和效率不同，所以為了實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益和燃燒效率，要通過實(shí)驗(yàn)獲得最好比例。

一般來說，品質(zhì)相差較大的煤炭一旦混合，會(huì)大幅度降低經(jīng)濟(jì)效益，最好不要采用此種方法。在粉煤爐中燃燒混合煤炭時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益，最好提前進(jìn)行測(cè)定實(shí)驗(yàn)，確定其特性。

采取分倉上煤時(shí)，用穩(wěn)燃煤進(jìn)入鍋爐下層原煤倉維持鍋爐的穩(wěn)定燃燒，中揮發(fā)分煙煤和低、中揮發(fā)分貧瘦煤進(jìn)入鍋爐的中間層原煤倉提升鍋爐熱負(fù)荷，若庫存中沒有中揮發(fā)分煙煤和低、中揮發(fā)分貧瘦煤，可以用B類和C類穩(wěn)燃煤替代，用普煤進(jìn)入機(jī)組上層原煤倉平衡發(fā)電成本。如此既能穩(wěn)定鍋爐燃燒和機(jī)組負(fù)荷，又降低了灰飛含碳量，提高了粉煤灰的合格率。

五、小結(jié)

綜上所述，動(dòng)力配煤技術(shù)是一項(xiàng)極具推廣前景，可以實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益，環(huán)境效益和社會(huì)效益的新型生態(tài)煤技術(shù)。但是，由于一些限制，還沒有受到相關(guān)部門和專業(yè)人士的重視，沒有得到普遍推廣和支持。所以需要提高相關(guān)部門對(duì)動(dòng)力配煤的認(rèn)識(shí)，制定合理的推廣和扶持計(jì)劃，促進(jìn)動(dòng)力配煤市場(chǎng)的建設(shè)，保障動(dòng)力配煤在中國(guó)的穩(wěn)步展和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉淑清，劉士新.火電廠動(dòng)力煤配煤優(yōu)化方法與系統(tǒng)研究.東北大學(xué)，2013.

[2]桑士杰，董澤.煤質(zhì)特性對(duì)火電廠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性影響的研究.華北電力大學(xué)，2013.

[3]孫云峰，李冬妍.數(shù)字化煤場(chǎng)管理系統(tǒng)在電廠燃料管理中的應(yīng)用研究.華北電力大學(xué)（北京），2011.