配煤摻燒技術(shù)保證措施及應(yīng)用研究

趙曦

摘 要：配煤摻燒技術(shù)是鍋爐在進(jìn)行煤炭燃燒的過程中，通過摻入不同類型的煤質(zhì)，提高燃燒效率，完成發(fā)電的過程，該技術(shù)能夠有效優(yōu)化煤炭資源的使用效率，提高環(huán)保性能?；诖?，文章圍繞配煤摻燒技術(shù)的相關(guān)保證措施展開分析討論，并對配煤摻燒技術(shù)在燃燒發(fā)電中的應(yīng)用進(jìn)行研究，從而提高相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)效率，促進(jìn)火力發(fā)電行業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：配煤摻燒技術(shù);煤質(zhì);火力發(fā)電

中圖分類號：TK227.1;G434文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-1064（2021）06-033-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.06.016

配煤摻燒技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)眾多，不僅能夠有效擴(kuò)大煤炭的購置范圍，優(yōu)化煤炭混合比例，改變工廠依賴單一煤質(zhì)種類的現(xiàn)狀，而且能夠提高鍋爐的燃燒安全性，緩解結(jié)渣現(xiàn)象，大幅提高鍋爐的燃燒效率，減少污染物的形成，改善自然環(huán)境。因此，保證配煤摻燒技術(shù)得到高效應(yīng)用，是相關(guān)企業(yè)的首要任務(wù)。

1 配煤摻燒技術(shù)保證措施

1.1 提高出力限制

鍋爐的出力能力高低很大程度上取決于煤質(zhì)的變化是否可控，如果煤質(zhì)在燃燒過程中出現(xiàn)性能的改變，會使相關(guān)燃燒裝置無法保持正常的工作狀態(tài)，部分機(jī)組設(shè)備不能保持滿負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行，從而使?fàn)t內(nèi)結(jié)渣、積灰的可能性大大提高，導(dǎo)致爐內(nèi)受雜質(zhì)的影響，產(chǎn)生受熱不均勻的現(xiàn)象，引發(fā)相關(guān)安全問題。使用配煤摻燒技術(shù)時(shí)，要確保煤質(zhì)的變化處在可調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)，保證送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)在使用時(shí)不會受煤灰的影響，導(dǎo)致處理能力下降。技術(shù)人員要加強(qiáng)鍋爐的清潔、清理工作，使用電離除塵器進(jìn)行除灰處理，確保鍋爐能夠穩(wěn)定燃燒，并安裝受熱面的溫度測量儀，實(shí)時(shí)監(jiān)控鍋爐受熱情況，當(dāng)出現(xiàn)燃燒不均勻的問題時(shí)，第一時(shí)間采取相應(yīng)的解決措施。

1.2 加強(qiáng)煤質(zhì)管控

劣質(zhì)煤的灰分比例較高，燃燒性較差，導(dǎo)致可燃物無法充分燃燒，造成大量的氮氧化物、硫氧化物生成，危害人體健康，影響生態(tài)平衡，大量的灰分會使鍋爐加熱時(shí)間延長，造成爐膛火焰上移，引發(fā)管道爆裂。因此，各燃煤工廠要加強(qiáng)對煤質(zhì)的管理與監(jiān)控，充分了解混煤的相關(guān)特性，控制其相關(guān)影響因素。

混煤的可磨性分為難磨煤質(zhì)和易磨煤質(zhì)兩種。難磨煤質(zhì)在加工、混合后的煤粒較為粗大，容易產(chǎn)生燃燒不徹底的現(xiàn)象。而易磨煤質(zhì)在加工后的煤粒直徑較小，能夠徹底燃燼。在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)要注意區(qū)分兩者的實(shí)際情況，選擇合理的燃燒方法，確保物質(zhì)的二次使用，提高生產(chǎn)效率。

混煤的著火特性受活化能、溫度和升溫率等因素影響，相關(guān)技術(shù)人員要提高對煤質(zhì)著火能力的了解，通過進(jìn)行燃燒實(shí)驗(yàn)，繪制不同的熱解特性曲線，掌握其實(shí)際性能。根據(jù)煤質(zhì)燃燒釋放的熱量，確定著火點(diǎn)溫度。同時(shí)，要控制不同類型的混合配比，防止差異性過大的兩種煤炭產(chǎn)生“搶風(fēng)”現(xiàn)象，要結(jié)合鍋爐的構(gòu)造制定不同的燃燒條件，滿足多種煤炭的燃燒需求。

1.3 重視設(shè)備維護(hù)

煤質(zhì)能否充分燃燒不僅取決于煤質(zhì)質(zhì)量，還會受生產(chǎn)設(shè)備的影響。施工人員要重視設(shè)備的維護(hù)工作，確保設(shè)備能夠保持高質(zhì)量、高效率的工作狀態(tài)。第一，相關(guān)人員要制定完善的操作管理制度，確保配煤摻燒技術(shù)所涉及的相關(guān)設(shè)備操作方法能夠被施工人員完全掌握，保證配煤摻燒技術(shù)得到高效應(yīng)用。第二，工廠人員要定期對燃燒設(shè)備進(jìn)行檢測，比如，判斷磨煤機(jī)的出口角度是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、引風(fēng)機(jī)的輸氧量能否保證燃燒需求、鍋爐管道是否存在老化現(xiàn)象等。針對相關(guān)問題進(jìn)行維修與護(hù)理，保證設(shè)備的安全性。

除此之外，技術(shù)人員要定期對燃燒設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)，通過涂抹冷凝劑降低爐外溫度，使用抗氧化劑提高部分金屬的使用壽命。

1.4 優(yōu)化環(huán)境保護(hù)

配煤摻燒技術(shù)之所以被廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電，正是由于其良好的環(huán)保性能，降低有害物質(zhì)的生成，提高生產(chǎn)效率，減少企業(yè)在后期污染物處理時(shí)所投入的資金，從而提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。為了保證配煤摻燒技術(shù)得到有效應(yīng)用，企業(yè)要注重相關(guān)環(huán)保工作，將配煤摻燒技術(shù)的環(huán)保性能發(fā)揮大最大化。首先，企業(yè)要明確燃燒過程產(chǎn)生的有害物成分，通過了解其對自然環(huán)境產(chǎn)生的相關(guān)危害，提高環(huán)境保護(hù)的思想認(rèn)知。其次，相關(guān)人員要熟練掌握消除有害物質(zhì)的處理方法，比如，煤質(zhì)的含硫量較高，在燃燒時(shí)會產(chǎn)生大量的二氧化硫氣體，引起爐壁的腐蝕效應(yīng)，對排煙管道、蓄熱元件造成嚴(yán)重破壞。相關(guān)人員在進(jìn)行處理時(shí)要分別掌握化學(xué)方法和物理方法，從而能夠依據(jù)不同的實(shí)際情況進(jìn)行針對性處理。

1.5 提高煤質(zhì)燃燒效率

以往的燃燒方式為了提高生產(chǎn)效率，會將大量的煤炭進(jìn)行一次性運(yùn)輸，這就導(dǎo)致相關(guān)存儲工作難以有效開展，過多的煤炭在工廠內(nèi)被管理人員隨意堆放，使燃煤工作缺少良好的秩序管理，燃煤在高溫工廠內(nèi)很容易因?yàn)闇囟鹊膭×易兓a(chǎn)生自燃現(xiàn)象。企業(yè)要建立數(shù)字化信息管理系統(tǒng)，針對煤場的儲煤量和施工位置進(jìn)行自動(dòng)化管理，通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行參數(shù)分析，制定合理的規(guī)劃方案，將其分配至合理的存放位置，制定相應(yīng)的數(shù)據(jù)表格，提高煤場的動(dòng)態(tài)管理。

技術(shù)人員需要縮短燃燒的運(yùn)行時(shí)間，要注意爐口排煙管的含氧量不能超過3%，燃燒器的擺角與煤機(jī)的速率差值要高于6%，確保燃燒的高效性。

1.6 控制煤質(zhì)揮發(fā)率

當(dāng)前，生產(chǎn)行業(yè)缺少對煤質(zhì)揮發(fā)的有效控制，如果煤質(zhì)的揮發(fā)過高，使熱風(fēng)送粉環(huán)節(jié)的氣粉混合溫度大幅度升高，導(dǎo)致系統(tǒng)噴燃器的損壞，使相應(yīng)管道產(chǎn)生變形。因此，配煤摻燒技術(shù)設(shè)計(jì)人員要注重煤質(zhì)揮發(fā)率的分析與研究，通過試驗(yàn)不同煤質(zhì)在自然環(huán)境的揮發(fā)程度，選擇適合工業(yè)生產(chǎn)的煤質(zhì)類型，并結(jié)合實(shí)際需要，建立良好的配煤摻燒管理機(jī)制，制定相關(guān)使用標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施科學(xué)有效的監(jiān)督與管理[1]。

2 配煤摻燒技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 分磨制粉

工廠要針對不同型號的鍋爐以及生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，選擇合適的配煤摻燒技術(shù)，保證爐內(nèi)可燃物的完全燃燒，提高分磨制粉的工作效率。

第一，間斷摻燒，通常應(yīng)用在煤量需求較少、生產(chǎn)場地面積較小、存放不夠便捷的情況下，不會將混煤進(jìn)行統(tǒng)一燃燒，而是單獨(dú)將一種煤質(zhì)進(jìn)行熱處理;當(dāng)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的結(jié)渣情況時(shí)，燃燒另一種類型的煤質(zhì)，如此反復(fù)進(jìn)行，達(dá)到配煤摻燒的目的。該方法對煤質(zhì)的使用能夠做到“隨到隨用”，使用時(shí)要注意避免長期高負(fù)荷燃燒煤渣，提高切換過程的觀察與監(jiān)測，防止在切換過程中部分煤灰在高溫的作用下，其部分化學(xué)成分異變，加重結(jié)渣現(xiàn)象，造成鍋爐燒焦或崩塌。

第二，爐前預(yù)混摻燒，在堆煤時(shí)通過不同皮帶向同一煤斗輸送煤質(zhì)時(shí)進(jìn)行預(yù)混。爐前預(yù)混摻燒需要面積較大的工廠才能夠完成相關(guān)工程，由于其混煤比例不易控制，燃燒工廠要對鍋爐的抗渣能力進(jìn)行測試，確保煤質(zhì)不會在燃燒過程中出現(xiàn)大量雜質(zhì)。

第三，分磨入爐摻燒，通過使用不同的磨煤機(jī)和不同型號的燃燒器，燃燒不同種類的煤質(zhì)，使其在爐內(nèi)混合。該方式能夠使四角切圓燃燒方法得到充分發(fā)揮，提高爐內(nèi)的升溫速度。由于該摻燒方式是使煤質(zhì)在爐內(nèi)進(jìn)行混合，能夠有效避免煤質(zhì)產(chǎn)生較大的波動(dòng)，適用于煤質(zhì)結(jié)渣特性差異較大的情況。其入爐方式可分為兩種：一，上層燃燒煤質(zhì)，下層燃燒結(jié)渣，優(yōu)點(diǎn)在于利用下層燃燒器的溫度較低，有效降低煤渣的形成;二，上層燃燒結(jié)渣，下層燃燒煤質(zhì)，能夠提高煤質(zhì)在高溫區(qū)的停留時(shí)長，保證煤質(zhì)充分燃燒[2]。

2.2 倉內(nèi)摻混

當(dāng)前，配煤摻燒技術(shù)應(yīng)用最多的煤炭類型是神華煤，神華煤在我國儲量豐富、價(jià)格低廉，并且富含大量的水成分，在燃燒過程中不易產(chǎn)生灰塵，發(fā)熱效率較高。在應(yīng)用配煤摻燒技術(shù)時(shí)，要注意延伸鍋爐燃燒的范圍，加強(qiáng)人員對相關(guān)煤炭性質(zhì)的了解，掌握神華煤和其他煤種的混合比例，確保其在兩層燃燒器中充分燃燒，并根據(jù)分層方式和可磨系數(shù)，制定相關(guān)防護(hù)措施。同時(shí)，要提高倉內(nèi)摻混的應(yīng)用分析，工廠要將倉內(nèi)混摻方式中的著火特性進(jìn)行提煉，保證混煤能夠克服難燃燼的缺點(diǎn)。要充分考慮工廠生產(chǎn)力和工程建設(shè)資金，提高燃煤的利用率，制定優(yōu)良的配煤摻燒技術(shù)應(yīng)用方法，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益最大化。熱電廠管理部門需要要求生產(chǎn)部每天及時(shí)反饋現(xiàn)場實(shí)際情況，獲取準(zhǔn)確信息，根據(jù)當(dāng)天鍋爐燃燒的復(fù)核情況，對燃煤用量進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測，及時(shí)調(diào)整配煤比例，保證機(jī)組的高效運(yùn)行，并加強(qiáng)數(shù)據(jù)總結(jié)[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，通過分析討論提高出力限制、加強(qiáng)煤質(zhì)管控、重視設(shè)備維護(hù)、優(yōu)化環(huán)境保護(hù)、提高煤質(zhì)燃燒效率、控制煤質(zhì)的揮發(fā)率等配煤摻燒技術(shù)保護(hù)措施，加強(qiáng)配煤摻燒技術(shù)在分磨制粉、倉內(nèi)摻混方面的實(shí)際應(yīng)用，研究對比實(shí)際案例，優(yōu)化相關(guān)設(shè)計(jì)方案，提高相關(guān)企業(yè)配煤摻燒技術(shù)的使用效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 冉大召，鄒加文，楊長軍.邯峰電廠660MW機(jī)組W型火焰鍋爐精細(xì)化配煤摻燒的可行性研究[J].鍋爐技術(shù)，2021，52（1）：51-55.

[2] 孫越.配煤摻燒對水冷壁管使用性能的影響及應(yīng)對措施[J].電力與能源，2018，39（6）：889-891.

[3] 張皓，李超凡.基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)對燃煤電廠配煤摻燒經(jīng)濟(jì)效益的研究[J].電力與能源，2018，39（6）：897-901.