電廠鍋爐混煤燃燒技術(shù)應(yīng)用分析

杜昊軒+姚欣+賈為群

摘 要：電力是我國應(yīng)用最為廣泛的一種能源，而我國發(fā)電的能源燃料使用最廣泛的是煤炭，當(dāng)前很多電廠為了節(jié)約成本而采用泥煤摻燒的形式。這就要求將泥和煤的比例控制在一個較為恰當(dāng)?shù)姆秶?，如果其搭配的比例存在不合理之處，就?jīng)常會導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行的時候出現(xiàn)各種各樣的問題。本文首先討論了泥煤摻燒技術(shù)的要點(diǎn)，然后說明了其實(shí)際應(yīng)用的情況，希望可以給相關(guān)工作帶來一些參考和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐；泥煤摻燒；煤種

對于火力發(fā)電廠來說，應(yīng)該根據(jù)鍋爐的特點(diǎn)來選擇具體的煤種，對于不同結(jié)構(gòu)的鍋爐，應(yīng)該選擇最為適當(dāng)?shù)拿悍N，否則會出現(xiàn)不兼容的問題，給實(shí)際發(fā)電工作帶來困難。如果煤種選用得當(dāng)，則可以一方面提高煤種的燃燒效率，另一方面也大大增加設(shè)備運(yùn)行的安全性。我國雖然是一個煤炭資源豐富的國家，但是煤炭質(zhì)量存在著很明顯的差異性，所以對于火力發(fā)電廠來說，為了確保設(shè)備運(yùn)行的安全性，就要選用最合適的煤種。當(dāng)前泥煤摻燒已經(jīng)是一種應(yīng)用非常廣泛的形式了。

1 關(guān)于泥煤摻燒的簡要說明

泥煤摻燒是當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的一種燃煤形式，很多電廠為了降低自身運(yùn)行的成本而采用這種方式，并且獲取了不錯的經(jīng)濟(jì)效益。但這種泥煤摻燒的方式并非是將不同種類的泥煤簡單進(jìn)行混合，然后送進(jìn)鍋爐燃燒，而是應(yīng)該首先對于泥煤二者的特性具有一系列充分的了解，然后才能選擇一個最佳的配比以及最為合適的燃燒方式，一方面降低了經(jīng)濟(jì)成本，另一方面也提高了整個煤炭的燃燒效率。下文就是對這種技術(shù)進(jìn)行的簡要說明。

這種技術(shù)首先要求我們對于我國的泥煤材質(zhì)有一系列充分的了解，我國的泥煤具備可磨的特點(diǎn)，并且應(yīng)該對泥煤本身的燃燒以及燃盡特性進(jìn)行了解。不同種類的泥煤搭配混合到一起之后，往往由于其可磨性上存在區(qū)別，所以有些會被磨成較細(xì)的煤粉，而有些則難以研磨得較為細(xì)致，這就需要我們考慮到其燃盡的問題，這樣才能盡量提高難磨泥煤材料燃燒效率。而不同的煤種也會在其熱解曲線上存在著很大的區(qū)別，混合泥煤中經(jīng)常會由于其煤種的不同而存在多種不同的熱解曲線，這樣一來，燃燒時產(chǎn)生的燃燒高峰也就無法相同了。正常來說，泥煤著火所需要的溫度和混合泥煤中著火點(diǎn)較低的泥煤材料相同。由于不同的煤種想要燃盡的時候，需要消耗的氧氣又是不同的，所以這樣看來，應(yīng)該對不同泥煤材料的燃盡特性進(jìn)行考慮，避免出現(xiàn)搶風(fēng)，造成燃燒的不利。當(dāng)前看來，混合泥煤的方式有以下幾個類型。

2 首先在送進(jìn)鍋爐前完成摻配

首先應(yīng)該將不同的煤種按照一定的比例進(jìn)行混合，然后將混合泥煤磨成粉末之后，再進(jìn)入鍋爐燃燒。當(dāng)前看來，這種方式在技術(shù)水平比較先進(jìn)、管理體系比較完善的火力發(fā)電廠中使用，因?yàn)檫@需要不同的煤種之間進(jìn)行合理存放，并且選購可磨特性比較接近的煤種，同時也要保證著火特性的相近，這樣才能保證整個燃煤燃燒中的穩(wěn)定，但不足是這種方式往往會存在一定程度的強(qiáng)風(fēng)情況，這也就導(dǎo)致了整個混合泥煤難以燃盡，這是其中比較明顯的一個缺點(diǎn)。

3 分別磨制成粉末

首先選用不同的磨碎機(jī)械來對不同的泥煤種類進(jìn)行分別磨制，然后分別送到不同的燃燒器之內(nèi)，進(jìn)行燃燒。而上文提到的不同的煤種之間存在可磨性差距較大的問題也就得到了解決，不同的磨煤機(jī)械也會產(chǎn)生不同的磨碎效果然后根據(jù)其燃燒特性來選擇配風(fēng)方式。這種磨碎和燃燒方式有效克服了上文存在的是難以燃盡的問題，燃燒更加趨于穩(wěn)定，但其缺點(diǎn)是起火較為困難，所以這種方式被廣泛運(yùn)用在沒有足夠混煤技術(shù)條件的火力發(fā)電廠中。

分磨制粉，倉內(nèi)摻混，爐內(nèi)混燒。該種方式分別使用不同的磨煤機(jī)對原煤進(jìn)行磨粉，通過設(shè)置不同的磨煤機(jī)參數(shù)實(shí)現(xiàn)對煤粉粒度的控制，將煤粉在煤倉內(nèi)完成均勻混合，然后通過燃燒器送入爐膛燃燒。此種方式是對上述兩種燃燒方式的結(jié)合和改進(jìn)，保留了燃燒特性接近易燃煤種的優(yōu)點(diǎn)，克服了燃盡特性接近難燃煤種，可磨特性接近難磨煤種的缺點(diǎn)。適用于采用中間倉儲式制粉系統(tǒng)的電廠鍋爐。

4 電廠鍋爐混煤燃燒技術(shù)的應(yīng)用

4.1 煙煤摻燃技術(shù)應(yīng)用與問題

煙煤的燃燒特性較好，大型電廠一般采取煙煤作為設(shè)計(jì)煤種。采用煙煤和原燃用煤種進(jìn)行摻燒時，由于兩種煤種在燃燒特性上差別不大，通常只需對鍋爐的燃燒參數(shù)進(jìn)行微調(diào)后，即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒。在操作中，需要注意避免強(qiáng)結(jié)渣性煤種的相互摻燒，防止?fàn)t內(nèi)結(jié)渣和積灰問題的加劇。

4.2 褐煤摻燃技術(shù)應(yīng)用與問題

沙角B電廠利用神華混煤和印尼Adaro褐煤進(jìn)行摻燒，采用分磨制煤，爐內(nèi)摻燒的方式進(jìn)行調(diào)配，摻燒比例混煤50%，試驗(yàn)鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定。國電泰州電廠一期采用神華煤和國內(nèi)某褐煤的摻燒，運(yùn)行過程穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)性良好。褐煤由于低廉的價格和易著火的特性受到電廠的關(guān)注，由于褐煤存在高揮發(fā)分、高水分、低發(fā)熱量，可能會存在一些問題。（1）褐煤的揮發(fā)性高，甚至可以達(dá)到40%以上。因此，在磨煤機(jī)中可能存在自燃的風(fēng)險(xiǎn)。如果降低磨煤機(jī)的出口溫度，適當(dāng)增加煤粉的顆粒粒徑，可能會導(dǎo)致煤粉結(jié)塊、沉積，進(jìn)而堵塞輸粉管的可能性。因此，在運(yùn)行中要著重注意對制粉系統(tǒng)中磨煤機(jī)的一氧化碳濃度檢測，避免磨煤機(jī)帶褐煤進(jìn)行啟停操作，降低自燃的可能性。（2）褐煤高水分、低發(fā)熱量，燃燒時產(chǎn)生的煙氣量較大，可能導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)的出力不足，因此進(jìn)行摻燒時，要結(jié)合引風(fēng)機(jī)的出風(fēng)能力選擇合適的摻配比例。

4.3 無煙煤摻燃技術(shù)應(yīng)用與問題

潮州電廠一期采用煙煤摻燒越南無煙煤試驗(yàn)，燃燒方式為分磨制粉，爐前摻婚，爐內(nèi)燃燒的方式，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：摻配20%無煙煤時，燃燒穩(wěn)定。無煙煤低具有低揮發(fā)分、高固定碳含量、高發(fā)熱量、可磨性差的特點(diǎn)。摻燒時主要關(guān)注著火性能和燃盡性能。

（1）合適的配煤比例。由于無煙煤的燃燒特性決定了選擇其進(jìn)行摻燒時，應(yīng)該選擇使用揮發(fā)性高的易燃煤種進(jìn)行摻配，選用煤種時要注意煤種的結(jié)渣性能，避免爐膛內(nèi)結(jié)焦。

（2）合適的燃燒方式。對于無煙煤的摻燒，實(shí)踐表明，采取直吹制粉鍋爐，分磨制粉，爐內(nèi)摻燒方式較為合理。

（3）在煤粉堵管的前提下，盡量降低一次風(fēng)速運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無煙煤的穩(wěn)定燃燒，以防止滅火故障出現(xiàn)。

結(jié)束語

對于火力發(fā)電廠來說，首先應(yīng)該確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，保證供電安全，在此前提下，為了有效降低設(shè)備運(yùn)行的成本，提高電廠自身的經(jīng)濟(jì)效益，采用泥煤摻燒的方式可以有效達(dá)到這種效果，但是在整個泥煤摻燒過程中，還有很多要點(diǎn)需要注意，例如泥煤混合比例以及鍋爐自身結(jié)構(gòu)等等，才能保證整個鍋爐設(shè)備的正常運(yùn)行。

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