火電廠燃煤摻燒技術(shù)的實際應(yīng)用研究

王滄海

摘? 要：近年來，國際能源價格不斷上漲，受煤炭價格市場化等因素的影響，導(dǎo)致全國范圍內(nèi)電煤資源非常短缺，很多電廠在運(yùn)行過程中都采取了一系列的措施來保證電煤采購量，使機(jī)組可以在穩(wěn)定的環(huán)境中運(yùn)行。由于購煤的渠道非常多元化，煤源存在一定的差異，導(dǎo)致煤質(zhì)穩(wěn)定性難以提升，特別是揮發(fā)性比較差的煤質(zhì)，不僅在燃燒過程中難以調(diào)整，同時很容易對環(huán)境造成破壞，與國家大力提倡的節(jié)能理念背道而馳。針對火電廠煤源復(fù)雜等問題，對燃煤摻燒技術(shù)進(jìn)行探索和研究。

關(guān)鍵詞：火電廠;燃煤摻燒;節(jié)能減排

中圖分類號：TM621? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

某電廠現(xiàn)有多臺大功率的機(jī)組，鍋爐設(shè)計非常合理。由于近些年來，煤炭資源供應(yīng)存在許多的困難，各發(fā)電廠為了滿足發(fā)電需要，積極拓展購煤渠道，使鍋爐燃煤煤質(zhì)參差不齊，變化性比較強(qiáng)，發(fā)電資金持續(xù)增加，不僅影響了鍋爐機(jī)組的運(yùn)行效率，同時還對鍋爐設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生阻礙。為了徹底解決電廠煤源供應(yīng)的差異性，保證鍋爐入爐燃煤的性質(zhì)穩(wěn)定，應(yīng)用配煤摻燒技術(shù)成為電廠改進(jìn)的主要方式。從目前該電廠使用鍋爐配煤摻燒技術(shù)的情況上看，應(yīng)用效果非常良好。

1 如何實現(xiàn)優(yōu)化配煤摻燒

1.1 開發(fā)數(shù)字化分段堆煤信息系統(tǒng)

該電廠煤場設(shè)計容量目前已經(jīng)達(dá)到幾十萬，隨著儲煤量的不斷增加，到達(dá)一定程度時，就會對卸煤速度產(chǎn)生影響，使運(yùn)輸船只在港口停留更多的時間，為了可以在規(guī)定的時間內(nèi)順利完成運(yùn)輸，就會隨意進(jìn)行堆放，導(dǎo)致燃煤堆放沒有合理的順序，很難按照取舊存新的原則順利開展作業(yè)，導(dǎo)致入廠煤與入爐煤的溫度存在較大的差異，煤場經(jīng)常會出現(xiàn)煤自燃的問題。針對煤場存儲數(shù)量有效、位置緊缺的特點，該電廠近些年來對存在的問題進(jìn)行總結(jié)，力圖采取最為合理的方式解決存在的問題。在不斷的發(fā)展過程中，該廠順利改造輸煤控制系統(tǒng)，以自動化的方式對輸煤進(jìn)行自動化的管理。積極開發(fā)了數(shù)字化分段堆煤信息系統(tǒng)。主要的方法就是將煤場進(jìn)行合理的劃分，使其可以分成規(guī)格相同的段，在不同的區(qū)域存放指定的煤種，全面實現(xiàn)數(shù)字化的管理。同時還需要根據(jù)具體的情況，指定詳細(xì)的表格，使燃煤堆放更加合理。為了減少數(shù)據(jù)錄入工作量，準(zhǔn)確進(jìn)行統(tǒng)計，該火電廠構(gòu)建了煤場動態(tài)管理系統(tǒng)，對煤場的存煤等工作內(nèi)容進(jìn)行動態(tài)化的管理，積極進(jìn)行改造，使堆取煤操作更加智能化，避免人為原因產(chǎn)生的錯誤。

1.2 建立高效的入爐配煤管理機(jī)制

應(yīng)用完善的數(shù)字化分段堆煤信息系統(tǒng)后，對堆放不合理問題進(jìn)行了有效的改進(jìn)，但是如何利用信息技術(shù)的優(yōu)勢，對配煤摻燒進(jìn)行優(yōu)化，使鍋爐可以在安全的環(huán)境中持續(xù)運(yùn)行，則是配煤摻燒工作的重點內(nèi)容。

某年該火電廠共燃燒300萬t以上的煤，20家為其供應(yīng)煤，其中主要參數(shù)偏離設(shè)計要求的入場煤達(dá)到總量的1/3，進(jìn)場煤種達(dá)到10種以上，如果不能結(jié)合實際對配煤摻燒措施進(jìn)行優(yōu)化，將會直接影響機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。為了保證機(jī)組可以在安全、穩(wěn)定的環(huán)境中運(yùn)行，該廠相關(guān)部門針對配煤摻燒工作進(jìn)行了多次研究，并結(jié)合實際需要，建立了配煤摻燒管理機(jī)制;由專門的人員對入廠的所有煤進(jìn)行統(tǒng)一管理，根據(jù)運(yùn)行需要取入爐煤種;運(yùn)行根據(jù)煤場的實際存儲量，針對不同功率的設(shè)備狀況，對配煤指標(biāo)進(jìn)行確定，制定每天的配煤計劃，并加強(qiáng)監(jiān)督和落實。

2 火電廠配煤摻燒實現(xiàn)方法

針對直吹式煤粉鍋爐，火電廠合理應(yīng)用配煤摻燒技術(shù)。在具體的應(yīng)用過程中，可以在爐內(nèi)進(jìn)行完全的燃燒，就是將原煤在煤場進(jìn)行破碎處理后，統(tǒng)一送入鍋爐制粉系統(tǒng)進(jìn)行燃燒;或者在爐內(nèi)設(shè)置不同的層，分層進(jìn)行摻燒，簡單來說就是將原煤按照一定的比例進(jìn)行配置，分倉送入鍋爐制粉系統(tǒng)。該廠配燒的煤種比較多樣化，針對煤質(zhì)特性比較特殊又不能單獨(dú)進(jìn)行燃燒的煤進(jìn)行了配煤燃燒實踐。在實踐的過程中成功針對不同的煤進(jìn)行了摻燒。

神華煤摻燒：我們都知道，神華煤具有儲量豐富、價格低廉的特點，同時含有大量的水分，不容易產(chǎn)生灰，可以準(zhǔn)確進(jìn)行發(fā)熱。在進(jìn)行配煤前屬于不能單獨(dú)進(jìn)行燃燒的煤，特別是在火電廠運(yùn)行負(fù)荷不斷提升的基礎(chǔ)上，鍋爐受到溫度的影響更容易結(jié)焦，繼而運(yùn)行出現(xiàn)苦難。因此，需要采取合理的方式進(jìn)行配煤摻燒，成為延伸神華煤鍋爐燃燒范圍的關(guān)鍵。該火電廠為了對不同混煤的運(yùn)行特性有所了解，特別進(jìn)行了不同方式的摻燒試驗。在實驗過程中將神華煤與其他煤按照固定的比例在鍋內(nèi)進(jìn)行全爐燃燒;并在兩層噴燃器中進(jìn)行混合燃燒。經(jīng)過對實驗結(jié)果進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，該方法非常合理，可以應(yīng)用。

從試驗結(jié)果中可以看出，通過應(yīng)用配煤摻燒結(jié)渣情況得到有效的改善。試驗中對不同位置的參數(shù)進(jìn)行了仔細(xì)的檢查，采用分層摻燒的方式，爐內(nèi)沒有任何的殘渣現(xiàn)象;在全爐進(jìn)行燃燒時，只有輕微的結(jié)渣現(xiàn)象，可以通過提升空氣系數(shù)等方式對其進(jìn)行調(diào)整。同時分層燃燒的方式可以對風(fēng)力進(jìn)行控制，對于煤質(zhì)特性差異比較大的煤種非常適用。因此，采取分層摻燒的方式更加合理，可以從根本上保證鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行，保證安全性。

根據(jù)煤的燃燒特點，分層燃燒具有多種配置方式。1）可磨性系數(shù)不高、含有大量的碳，一般最下層會布置燃燼性差的煤，使煤粉可以在爐內(nèi)可以停留更多的時間，使其可以充分進(jìn)行燃燒。2）在中間兩層可以配置著火比較慢的煤種，上下兩層可以布置容易點燃的煤種，使質(zhì)量比較差的煤可以在高溫度中充分燃燒。同時最小層和最上層需要保持良好的通風(fēng)，避免噴燃器口出現(xiàn)結(jié)渣問題。3）爐膛出口溫度不高時，可以在上層燃燒器噴口位置布置含有大量碳的煤，從而對爐膛內(nèi)的溫度進(jìn)行合理的控制。4）下層承載的符合比較低，因此可以在該位置配置不容易產(chǎn)生灰的煤種。5）神華煤含有大量的水分，在進(jìn)行配煤時，需要選擇水分含量少的煤種。

神華煤不僅品質(zhì)優(yōu)良，同時釋放的硫含量比較少，可以有效減少污染物的排放量，為火電廠帶來更多的經(jīng)濟(jì)收入。

印尼煤摻燒：印尼煤具有發(fā)揮性高、水分多的特征，煤質(zhì)特性非常不穩(wěn)定。為了使摻燒更加合理，在進(jìn)行摻燒時，可以使用分層和爐內(nèi)完全燃燒的方式進(jìn)行摻燒，經(jīng)過摻燒后發(fā)現(xiàn)，采取分層摻燒的方式效果更加良好，但是爐內(nèi)完全摻燒的方式在安全和經(jīng)濟(jì)性方面更勝一籌。特別需要注意的是，在對印尼煤金星村摻燒時，因其揮發(fā)性比較強(qiáng)，很容易發(fā)生自燃，所以必須加強(qiáng)對原煤的檢查力度，對磨煤機(jī)出口溫度進(jìn)行控制，對自燃問題進(jìn)行規(guī)避。噴燃器口結(jié)焦也是燃燒高揮發(fā)煤的主要特點，所以在進(jìn)行調(diào)整時需要保持足夠強(qiáng)大的風(fēng)率，使著火距離可以增加。

伊泰煤摻燒：伊泰煤具有水分含量多，灰融點低的特點，可以實現(xiàn)高溫度發(fā)熱。受伊泰煤灰融點影響，如果只有該種煤在鍋爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，很容易導(dǎo)致鍋爐內(nèi)出現(xiàn)結(jié)焦問題。為此，該火電廠針對性該煤種的特點，一般與水分比較低的煤進(jìn)行混合，在鍋爐內(nèi)進(jìn)行燃燒。

通過鍋燒實踐發(fā)現(xiàn)該煤種在不同的鍋爐和磨煤機(jī)進(jìn)行摻配時，磨煤機(jī)很容易發(fā)生堵塞，主要就是因為該煤種黏性比較大，不能合理地進(jìn)行制粉，當(dāng)煤量不斷增加時，沒能及時配合一次風(fēng)，導(dǎo)致調(diào)整不合理，出現(xiàn)堵磨問題。針對低灰融點的煤進(jìn)行配燒時，需要實時觀察鍋爐溫度，經(jīng)過一段時間的燃燒后再加入高發(fā)熱量的山西煤，使鍋爐可以快速掉焦。

3 結(jié)語

綜上所述，通過對配煤摻燒進(jìn)行研究，可以使火電廠的煤源更加豐富，為火電廠供應(yīng)更多的煤量，保證火電廠的穩(wěn)定運(yùn)行，使火電廠可以增加更多的經(jīng)濟(jì)收益。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和全世界能源的告急，煤炭市場變化很大，為了使資源可以合理地進(jìn)行配置，降低能源消耗，拓寬煤源。

參考文獻(xiàn)

[1]李仲業(yè).燃煤摻燒技術(shù)在某電廠中的應(yīng)用[J].廣東科技，2009，18（16）：181-182.

[2]黃孝彬，張培超，梁龍飛，等.一種新型煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度確定方法[J].電氣技術(shù)，2018，9（1）：126-129.

[3]郭娟.淺談火力發(fā)電廠燃煤配煤摻燒技術(shù)[J].中國設(shè)備工程，2017，8（7）：190-191.