火电厂燃煤掺烧技术的实际应用研究

2022.08.12

王沧海

摘? 要：近年来，国际能源价格不断上涨，受煤炭价格市场化等因素的影响，导致全国范围内电煤资源非常短缺，很多电厂在运行过程中都采取了一系列的措施来保证电煤采购量，使机组可以在稳定的环境中运行。由于购煤的渠道非常多元化，煤源存在一定的差异，导致煤质稳定性难以提升，特别是挥发性比较差的煤质，不仅在燃烧过程中难以调整，同时很容易对环境造成破坏，与国家大力提倡的节能理念背道而驰。针对火电厂煤源复杂等问题，对燃煤掺烧技术进行探索和研究。

关键词：火电厂;燃煤掺烧;节能减排

中图分类号：TM621? ? ? ? ? ? 文献标志码：A

0 前言

某电厂现有多台大功率的机组，锅炉设计非常合理。由于近些年来，煤炭资源供应存在许多的困难，各发电厂为了满足发电需要，积极拓展购煤渠道，使锅炉燃煤煤质参差不齐，变化性比较强，发电资金持续增加，不仅影响了锅炉机组的运行效率，同时还对锅炉设备的正常运行产生阻碍。为了彻底解决电厂煤源供应的差异性，保证锅炉入炉燃煤的性质稳定，应用配煤掺烧技术成为电厂改进的主要方式。从目前该电厂使用锅炉配煤掺烧技术的情况上看，应用效果非常良好。

1 如何实现优化配煤掺烧

1.1 开发数字化分段堆煤信息系统

该电厂煤场设计容量目前已经达到几十万，随着储煤量的不断增加，到达一定程度时，就会对卸煤速度产生影响，使运输船只在港口停留更多的时间，为了可以在规定的时间内顺利完成运输，就会随意进行堆放，导致燃煤堆放没有合理的顺序，很难按照取旧存新的原则顺利开展作业，导致入厂煤与入炉煤的温度存在较大的差异，煤场经常会出现煤自燃的问题。针对煤场存储数量有效、位置紧缺的特点，该电厂近些年来对存在的问题进行总结，力图采取最为合理的方式解决存在的问题。在不断的发展过程中，该厂顺利改造输煤控制系统，以自动化的方式对输煤进行自动化的管理。积极开发了数字化分段堆煤信息系统。主要的方法就是将煤场进行合理的划分，使其可以分成规格相同的段，在不同的区域存放指定的煤种，全面实现数字化的管理。同时还需要根据具体的情况，指定详细的表格，使燃煤堆放更加合理。为了减少数据录入工作量，准确进行统计，该火电厂构建了煤场动态管理系统，对煤场的存煤等工作内容进行动态化的管理，积极进行改造，使堆取煤操作更加智能化，避免人为原因产生的错误。

1.2 建立高效的入炉配煤管理机制

应用完善的数字化分段堆煤信息系统后，对堆放不合理问题进行了有效的改进，但是如何利用信息技術的优势，对配煤掺烧进行优化，使锅炉可以在安全的环境中持续运行，则是配煤掺烧工作的重点内容。

某年该火电厂共燃烧300万t以上的煤，20家为其供应煤，其中主要参数偏离设计要求的入场煤达到总量的1/3，进场煤种达到10种以上，如果不能结合实际对配煤掺烧措施进行优化，将会直接影响机组运行的稳定性。为了保证机组可以在安全、稳定的环境中运行，该厂相关部门针对配煤掺烧工作进行了多次研究，并结合实际需要，建立了配煤掺烧管理机制;由专门的人员对入厂的所有煤进行统一管理，根据运行需要取入炉煤种;运行根据煤场的实际存储量，针对不同功率的设备状况，对配煤指标进行确定，制定每天的配煤计划，并加强监督和落实。

2 火电厂配煤掺烧实现方法

针对直吹式煤粉锅炉，火电厂合理应用配煤掺烧技术。在具体的应用过程中，可以在炉内进行完全的燃烧，就是将原煤在煤场进行破碎处理后，统一送入锅炉制粉系统进行燃烧;或者在炉内设置不同的层，分层进行掺烧，简单来说就是将原煤按照一定的比例进行配置，分仓送入锅炉制粉系统。该厂配烧的煤种比较多样化，针对煤质特性比较特殊又不能单独进行燃烧的煤进行了配煤燃烧实践。在实践的过程中成功针对不同的煤进行了掺烧。

神华煤掺烧：我们都知道，神华煤具有储量丰富、价格低廉的特点，同时含有大量的水分，不容易产生灰，可以准确进行发热。在进行配煤前属于不能单独进行燃烧的煤，特别是在火电厂运行负荷不断提升的基础上，锅炉受到温度的影响更容易结焦，继而运行出现苦难。因此，需要采取合理的方式进行配煤掺烧，成为延伸神华煤锅炉燃烧范围的关键。该火电厂为了对不同混煤的运行特性有所了解，特别进行了不同方式的掺烧试验。在实验过程中将神华煤与其他煤按照固定的比例在锅内进行全炉燃烧;并在两层喷燃器中进行混合燃烧。经过对实验结果进行分析后发现，该方法非常合理，可以应用。

从试验结果中可以看出，通过应用配煤掺烧结渣情况得到有效的改善。试验中对不同位置的参数进行了仔细的检查，采用分层掺烧的方式，炉内没有任何的残渣现象;在全炉进行燃烧时，只有轻微的结渣现象，可以通过提升空气系数等方式对其进行调整。同时分层燃烧的方式可以对风力进行控制，对于煤质特性差异比较大的煤种非常适用。因此，采取分层掺烧的方式更加合理，可以从根本上保证锅炉的稳定运行，保证安全性。

根据煤的燃烧特点，分层燃烧具有多种配置方式。1）可磨性系数不高、含有大量的碳，一般最下层会布置燃烬性差的煤，使煤粉可以在炉内可以停留更多的时间，使其可以充分进行燃烧。2）在中间两层可以配置着火比较慢的煤种，上下两层可以布置容易点燃的煤种，使质量比较差的煤可以在高温度中充分燃烧。同时最小层和最上层需要保持良好的通风，避免喷燃器口出现结渣问题。3）炉膛出口温度不高时，可以在上层燃烧器喷口位置布置含有大量碳的煤，从而对炉膛内的温度进行合理的控制。4）下层承载的符合比较低，因此可以在该位置配置不容易产生灰的煤种。5）神华煤含有大量的水分，在进行配煤时，需要选择水分含量少的煤种。

神华煤不仅品质优良，同时释放的硫含量比较少，可以有效减少污染物的排放量，为火电厂带来更多的经济收入。

印尼煤掺烧：印尼煤具有发挥性高、水分多的特征，煤质特性非常不稳定。为了使掺烧更加合理，在进行掺烧时，可以使用分层和炉内完全燃烧的方式进行掺烧，经过掺烧后发现，采取分层掺烧的方式效果更加良好，但是炉内完全掺烧的方式在安全和经济性方面更胜一筹。特别需要注意的是，在对印尼煤金星村掺烧时，因其挥发性比较强，很容易发生自燃，所以必须加强对原煤的检查力度，对磨煤机出口温度进行控制，对自燃问题进行规避。喷燃器口结焦也是燃烧高挥发煤的主要特点，所以在进行调整时需要保持足够强大的风率，使着火距离可以增加。

伊泰煤掺烧：伊泰煤具有水分含量多，灰融点低的特点，可以实现高温度发热。受伊泰煤灰融点影响，如果只有该种煤在锅炉内进行燃烧，很容易导致锅炉内出现结焦问题。为此，该火电厂针对性该煤种的特点，一般与水分比较低的煤进行混合，在锅炉内进行燃烧。

通过锅烧实践发现该煤种在不同的锅炉和磨煤机进行掺配时，磨煤机很容易发生堵塞，主要就是因为该煤种黏性比较大，不能合理地进行制粉，当煤量不断增加时，没能及时配合一次风，导致调整不合理，出现堵磨问题。针对低灰融点的煤进行配烧时，需要实时观察锅炉温度，经过一段时间的燃烧后再加入高发热量的山西煤，使锅炉可以快速掉焦。

3 结语

综上所述，通过对配煤掺烧进行研究，可以使火电厂的煤源更加丰富，为火电厂供应更多的煤量，保证火电厂的稳定运行，使火电厂可以增加更多的经济收益。随着社会经济发展和全世界能源的告急，煤炭市场变化很大，为了使资源可以合理地进行配置，降低能源消耗，拓宽煤源。

参考文献

[1]李仲业.燃煤掺烧技术在某电厂中的应用[J].广东科技，2009，18（16）：181-182.

[2]黄孝彬，张培超，梁龙飞，等.一种新型煤粉经济细度确定方法[J].电气技术，2018，9（1）：126-129.