电厂锅炉混煤燃烧技术应用分析

杜昊轩+姚欣+贾为群

摘 要：电力是我国应用最为广泛的一种能源，而我国发电的能源燃料使用最广泛的是煤炭，当前很多电厂为了节约成本而采用泥煤掺烧的形式。这就要求将泥和煤的比例控制在一个较为恰当的范围，如果其搭配的比例存在不合理之处，就经常会导致锅炉运行的时候出现各种各样的问题。本文首先讨论了泥煤掺烧技术的要点，然后说明了其实际应用的情况，希望可以给相关工作带来一些参考和指导。

关键词：电厂锅炉；泥煤掺烧；煤种

对于火力发电厂来说，应该根据锅炉的特点来选择具体的煤种，对于不同结构的锅炉，应该选择最为适当的煤种，否则会出现不兼容的问题，给实际发电工作带来困难。如果煤种选用得当，则可以一方面提高煤种的燃烧效率，另一方面也大大增加设备运行的安全性。我国虽然是一个煤炭资源丰富的国家，但是煤炭质量存在着很明显的差异性，所以对于火力发电厂来说，为了确保设备运行的安全性，就要选用最合适的煤种。当前泥煤掺烧已经是一种应用非常广泛的形式了。

1 关于泥煤掺烧的简要说明

泥煤掺烧是当前应用比较广泛的一种燃煤形式，很多电厂为了降低自身运行的成本而采用这种方式，并且获取了不错的经济效益。但这种泥煤掺烧的方式并非是将不同种类的泥煤简单进行混合，然后送进锅炉燃烧，而是应该首先对于泥煤二者的特性具有一系列充分的了解，然后才能选择一个最佳的配比以及最为合适的燃烧方式，一方面降低了经济成本，另一方面也提高了整个煤炭的燃烧效率。下文就是对这种技术进行的简要说明。

这种技术首先要求我们对于我国的泥煤材质有一系列充分的了解，我国的泥煤具备可磨的特点，并且应该对泥煤本身的燃烧以及燃尽特性进行了解。不同种类的泥煤搭配混合到一起之后，往往由于其可磨性上存在区别，所以有些会被磨成较细的煤粉，而有些则难以研磨得较为细致，这就需要我们考虑到其燃尽的问题，这样才能尽量提高难磨泥煤材料燃烧效率。而不同的煤种也会在其热解曲线上存在着很大的区别，混合泥煤中经常会由于其煤种的不同而存在多种不同的热解曲线，这样一来，燃烧时产生的燃烧高峰也就无法相同了。正常来说，泥煤着火所需要的温度和混合泥煤中着火点较低的泥煤材料相同。由于不同的煤种想要燃尽的时候，需要消耗的氧气又是不同的，所以这样看来，应该对不同泥煤材料的燃尽特性进行考虑，避免出现抢风，造成燃烧的不利。当前看来，混合泥煤的方式有以下几个类型。

2 首先在送进锅炉前完成掺配

首先应该将不同的煤种按照一定的比例进行混合，然后将混合泥煤磨成粉末之后，再进入锅炉燃烧。当前看来，这种方式在技术水平比较先进、管理体系比较完善的火力发电厂中使用，因为这需要不同的煤种之间进行合理存放，并且选购可磨特性比较接近的煤种，同时也要保证着火特性的相近，这样才能保证整个燃煤燃烧中的稳定，但不足是这种方式往往会存在一定程度的强风情况，这也就导致了整个混合泥煤难以燃尽，这是其中比较明显的一个缺点。

3 分别磨制成粉末

首先选用不同的磨碎机械来对不同的泥煤种类进行分别磨制，然后分别送到不同的燃烧器之内，进行燃烧。而上文提到的不同的煤种之间存在可磨性差距较大的问题也就得到了解决，不同的磨煤机械也会产生不同的磨碎效果然后根据其燃烧特性来选择配风方式。这种磨碎和燃烧方式有效克服了上文存在的是难以燃尽的问题，燃烧更加趋于稳定，但其缺点是起火较为困难，所以这种方式被广泛运用在没有足够混煤技术条件的火力发电厂中。

分磨制粉，仓内掺混，炉内混烧。该种方式分别使用不同的磨煤机对原煤进行磨粉，通过设置不同的磨煤机参数实现对煤粉粒度的控制，将煤粉在煤仓内完成均匀混合，然后通过燃烧器送入炉膛燃烧。此种方式是对上述两种燃烧方式的结合和改进，保留了燃烧特性接近易燃煤種的优点，克服了燃尽特性接近难燃煤种，可磨特性接近难磨煤种的缺点。适用于采用中间仓储式制粉系统的电厂锅炉。

4 电厂锅炉混煤燃烧技术的应用

4.1 烟煤掺燃技术应用与问题

烟煤的燃烧特性较好，大型电厂一般采取烟煤作为设计煤种。采用烟煤和原燃用煤种进行掺烧时，由于两种煤种在燃烧特性上差别不大，通常只需对锅炉的燃烧参数进行微调后，即可实现稳定燃烧。在操作中，需要注意避免强结渣性煤种的相互掺烧，防止炉内结渣和积灰问题的加剧。

4.2 褐煤掺燃技术应用与问题

沙角B电厂利用神华混煤和印尼Adaro褐煤进行掺烧，采用分磨制煤，炉内掺烧的方式进行调配，掺烧比例混煤50%，试验锅炉运行稳定。国电泰州电厂一期采用神华煤和国内某褐煤的掺烧，运行过程稳定，经济性良好。褐煤由于低廉的价格和易着火的特性受到电厂的关注，由于褐煤存在高挥发分、高水分、低发热量，可能会存在一些问题。（1）褐煤的挥发性高，甚至可以达到40%以上。因此，在磨煤机中可能存在自燃的风险。如果降低磨煤机的出口温度，适当增加煤粉的颗粒粒径，可能会导致煤粉结块、沉积，进而堵塞输粉管的可能性。因此，在运行中要着重注意对制粉系统中磨煤机的一氧化碳浓度检测，避免磨煤机带褐煤进行启停操作，降低自燃的可能性。（2）褐煤高水分、低发热量，燃烧时产生的烟气量较大，可能导致引风机的出力不足，因此进行掺烧时，要结合引风机的出风能力选择合适的掺配比例。

4.3 无烟煤掺燃技术应用与问题

潮州电厂一期采用烟煤掺烧越南无烟煤试验，燃烧方式为分磨制粉，炉前掺婚，炉内燃烧的方式，试验发现：掺配20%无烟煤时，燃烧稳定。无烟煤低具有低挥发分、高固定碳含量、高发热量、可磨性差的特点。掺烧时主要关注着火性能和燃尽性能。

（1）合适的配煤比例。由于无烟煤的燃烧特性决定了选择其进行掺烧时，应该选择使用挥发性高的易燃煤种进行掺配，选用煤种时要注意煤种的结渣性能，避免炉膛内结焦。

（2）合适的燃烧方式。对于无烟煤的掺烧，实践表明，采取直吹制粉锅炉，分磨制粉，炉内掺烧方式较为合理。

（3）在煤粉堵管的前提下，尽量降低一次风速运行，实现无烟煤的稳定燃烧，以防止灭火故障出现。

结束语

对于火力发电厂来说，首先应该确保设备运行的稳定性，保证供电安全，在此前提下，为了有效降低设备运行的成本，提高电厂自身的经济效益，采用泥煤掺烧的方式可以有效达到这种效果，但是在整个泥煤掺烧过程中，还有很多要点需要注意，例如泥煤混合比例以及锅炉自身结构等等，才能保证整个锅炉设备的正常运行。

参考文献

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