火电厂配煤掺烧分析研究

火电厂配煤掺烧分析研究

文旭升

深能合和电力（河源）有限公司广东河源517000

摘要：配煤掺烧方式可满足机组稳定运行的要求，且经济性优于单独燃用设计煤种。掺烧方式可实现劣质煤的合理利用，提高锅炉燃料的适应范围。因此，增加相关煤种的采购量，通过合理比例地掺混，使燃料既可保证机组安全稳定运行，又能降低燃料成本，提高企业的经济效益。

关键词：火电厂；配煤掺烧；燃烧效率

1火电厂燃煤现状

1.1使用煤种与设计煤种不一

锅炉煤燃烧完全就需要相应的煤炭种类，含水量达到相应的标准，同时，在对锅炉整体结构进行设计的过程中，会将其余煤种以及实际需要进行紧密联合，但是在日常实际中，即使没有适合的煤种，有一部分工作人员也会将其放在锅炉内进行燃烧，这就十分容易出现锅炉煤燃烧不完全的不良现象，不仅使锅炉的使用效果呈现出较低的态势，而且也会使锅炉排放的废气含量得以更大程度上的增加。

1.2入炉煤种变化较大，偏离设计值严重

我国煤炭虽然储量较大，但煤质较差，劣质煤占比较多，近些年，由于煤炭市场的变化，电厂在购买燃煤时可选择性较低，导致入炉的煤种掺烧时劣质煤多，且波动明显。入炉煤几个关键指标，包括含硫量，灰特性，挥发分含量及热值，实际入炉煤种与设计煤种偏差严重，对锅炉燃烧造成不利的影响。煤的热值影响烟气量，挥发分含量对炉膛的温度场影响较大，高含硫量使得尾部烟道的烟气特性发生变化，腐蚀性和污染性更强，灰特性导致烟气粉尘量增加，比电阻变化等等，这些关键参数对机组运行的经济性和污染排放特性都产生较大影响。但是一些电厂在改造技术时，由于信息不足，往往只提供设计煤种和校核煤种两种，有时甚至只考虑设计煤种，对煤种变化带来的节能环保影响估计不足，在项目后期运行中煤种发生变化时，原本进行的改造和优化变得不再适应，导致后期运行效果不佳。

2煤质变化对锅炉运行的影响

若燃煤的发热量比设计煤种低，相同负荷下锅炉的实际耗煤量增加，导致磨煤机电耗增大，锅炉磨损加剧、检修周期缩短、维护工作增大、检修费用增加。对于直吹式制粉系统，耗煤量增加导致一次风量增加，理论燃烧温度和炉内温度下降，煤粉气流的着火延迟，燃烧稳定性变差，影响煤粉的燃烬，造成机械不完全燃烧和排烟损失增大。同时，燃烧不稳定会导致助燃油成本提高。

若实际燃用煤种的挥发分比设计煤种低，会使炉膛火焰中心上移，排烟温度随之上升，排烟热量损失增大，锅炉效率降低。

若实际燃用煤种的灰分比设计煤种高，煤粉进入炉膛后着火点会推迟，导致不完全燃烧损失增大。灰分增大也会降低燃料的燃烧程度，灰渣含碳量增加，导致灰渣热损失增加。燃用高灰分的劣质煤会加剧锅炉水冷壁的磨损，导致炉膛内积灰、结焦较严重，影响锅炉的稳定运行。同时，灰分提高会使实际耗煤量增加，导致输煤系统、制粉系统和除灰系统超负荷运行。燃煤灰分提高会使可磨性系数降低，制粉系统各设备的磨损量增大，电耗也随之增加。

若实际燃用煤种的水分比设计煤种高，会使炉膛燃烧温度降低，导致燃烧稳定性降低。同时，增加了输煤系统和制粉系统的堵煤风险，增加了运行维护工作量。

3合理进行配煤掺烧的策略分析

3.1选取合适的煤种和高煤质煤炭

为了能够使锅炉的节能减排工作得以全面性、高效性、完善性地开展，就要注重优先选择那些与锅炉设计要求相同的煤种，同时，要对煤炭的质量予以更高的重视程，在锅炉燃烧过程中要运用那些高质量的煤炭，这样一来，才能够从源头上实施好锅炉的节能减排工作，对于我国环境保护工作的顺利实施来说具有着十分积极的现实意义。

3.2做好配煤的煤质分析及燃煤掺配管理

燃料管理相关部门积极引进新煤源，优化进煤结构，在新煤种上煤前应对该煤种特性进行检测，符合要求方可进入商业谈判，对已供煤商户要进行跟踪检测，不符合标准的，立即停止其供煤；测量煤质特性，加强煤质分析，开展配煤掺烧试验，确定掺烧的边界条件，从而确定合理的配合比例及燃烧方式。做好燃料接卸监督管理，不发生人员、设备不安全事件及压车情况；做好煤场的日常管理，及时掌握煤场库存动态，指导燃料采购方向，不断优化煤场存煤结构；建立燃料存储管理台账，对燃煤的接卸、堆煤、整型，掺配、加仓及煤场日常管理等实行在线实时管理，主要包括各个煤场的存煤情况显示、燃料接卸统计表、入炉煤统计表和入厂煤报表等；根据锅炉实际燃烧及煤场存煤、输煤设备（斗轮机、输煤皮带等）情况，将可取煤种汇总给配煤掺烧工作组，以便确定符合实际情况的配煤掺烧方案。

3.2完善配煤掺烧的工作方案

配煤掺烧方案必须从安全、经济、环保三方面综合考虑，做到目标优化。可以从以下几个方面考虑：（1）煤质要与锅炉特性相适应，有利于提高锅炉效率。（2）在保证安全性及机组负荷的情况下，多掺配一些劣质煤。（3）控制煤种硫分，力求达到环保指标要求。

劣质煤掺配方式根据机组掺烧要求进行，配煤掺烧工作组每日综合当日的机组负荷、劣质煤掺配量、掺配出现的问题，修正、制定次日的配煤方案；同时还要考虑到上煤过程中遇到突然情况，如设备突然故障需要检修等，重新制定新的配煤方案。每天分析燃煤接卸情况、煤场存煤情况，劣质煤掺配和掺烧情况，总结配煤掺烧存在的问题，并根据掺烧机组运行情况制定掺烧计划和掺烧方式，控制入炉煤热值、挥发分、硫分及水分均在正常范围内，杜绝掺烧比例严重失控，导致机组限负荷、环保超标等异常事件的发生，对影响掺烧量的问题及掺烧出现的问题制定整改措施，并组织落实。根据磨煤机运行方式及磨煤机检修情况实际修改配煤方式；根据雨情合理控制掺烧比例和掺配方式，防止多台给煤机断煤；分析机组吸收塔硫分变化，对于硫分突变的情况分析原因，对配煤工作提出要求。

4火电厂燃煤掺烧发展展望

污泥是一种很有利用价值的潜在资源，为了充分利用这种资源，减少环境危害，许多国家都在大力发展污泥处置和利用技术。，随着科学技术的发展和研究的深入，污泥的无害化掺烧逐渐成为未来最具潜力的处置方法。

污泥焚烧一般是指将污泥脱水或者干燥后，送入焚烧炉进行焚烧。直接焚烧要求污泥满足一定的含水率、低位发热量、酸碱度、可燃有机物含量等。鉴于此，通常将直接焚烧技术应用于污泥处置时，需要先将污泥进行一定程度的干燥处理。而且，可以使用焚烧污泥产生的尾部废气作为热源干燥污泥，这样可以减少高热废气给环境带来的热污染，还能显著提升能量利用效率。只要工艺选择恰当、设施设备运行良好、操作运行规范时，甚至可以减少或者不添加辅助燃料，实现污泥焚烧的稳定燃烧。

将具有较好燃烧特性的其他燃料(如煤、生活垃圾、生物质等)与污泥进行混合燃烧也是污泥焚烧方式的一种。混合燃烧设备不需要配套的干燥系统，只需要额外建立污泥与燃料的混合输送系统即可，系统简单，操作方便，运营成本也大大降低。因此，在许多污泥处理方法中，焚烧技术被认为是最有发展潜力的方法之一。结合我国的实际情况，污泥与火电厂煤粉锅炉掺混燃烧的处理方法是比较可行的。

结语

燃料成本是燃煤发电厂运行成本的重要组成部分。面对煤炭市场的不利形势，优化燃煤结构、科学合理地开展配煤掺烧工作，是应对市场变化、降低发电企业运行成本的重要举措。

参考文献

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