低灰熔點煤摻燒與結焦淺析

【摘 要】本文針對電廠煤中部分中、高硫和低灰熔點煤進行摻燒實驗，從中找出摻燒后灰熔點變化基本規(guī)律，為配煤摻燒及防止鍋爐結焦提供參考。

【關鍵詞】灰熔點；摻燒；結焦

一、設計煤種及煤質(zhì)參數(shù)

（1）鍋爐設計煤種。鍋爐設計煤種為婁底地區(qū)無煙煤，其主要設計參數(shù)：收到基低位發(fā)熱量17412～21231kj/kg，干燥無灰基揮發(fā)份7～9%，灰熔點軟化溫度低于1400℃以上，干基全硫1%以下。（2）公司對入廠煤灰熔點及入爐煤含硫的要求。公司根據(jù)入廠煤質(zhì)的實際情況和鍋爐特點，要求入廠煤灰熔點軟化溫度（ST）應高于1400℃，當灰熔點軟化溫度低于1400℃的原煤入廠后要做好低灰熔點煤的摻配，防止鍋爐結焦；同時對入爐煤含硫要求（St，d）不大于1.2%。

二、歷年進廠煤量質(zhì)基本情況

2008年至2010年公司進煤量從336萬噸上升至386萬噸，外省進煤量年平均占25%左右，外省煤中云貴地區(qū)進煤量約占總量的10%。進廠煤收到基低位發(fā)熱量在17725J/kg以上、干基全硫在1.1%以下，干燥無灰基揮發(fā)分在10.28%以上，基本符合入爐煤設計值要求。云貴地區(qū)來煤發(fā)熱量在20807kJ/kg以上、干基全硫3.22%以下，灰熔點溫度ST均在1400℃以下，不符合設計值要求，不能直接入爐，需要摻燒。

三、低灰熔點煤摻配試驗

（1）灰熔點檢測情況。經(jīng)對進廠煤灰熔點分片檢測，總體結果表明云貴地區(qū)煤灰熔點ST溫度在1236～1355℃之間，而來煤St，d在0.85～3.31%之間，且灰熔點溫度高低與含硫高低無絕對對應關系；省內(nèi)邵陽地區(qū)煤St，d在2～3%，灰熔點ST溫度在1270～1330℃左右；其他地區(qū)來煤灰熔點ST溫度大都在1500℃以上，最低ST溫度也在1400℃以上，均符合要求。（2）低灰熔點煤摻配試驗。一是摻配方式：貴州水城礦業(yè)（簡稱水礦）/湘煤塘沖礦（簡稱塘沖）。水礦某礦點進廠煤灰熔點ST溫度測試結果為1324℃，塘沖礦進廠煤灰熔點ST溫度測試結果大于1500℃，兩種煤按水礦/塘沖分別以1/9、2/8、3/7、4/6、5/5、6/4和7/3進行摻配后測試灰熔點。結果顯示：水礦低灰熔點煤占總煤量比例≤50%時，灰熔點仍維持塘沖礦煤的高灰熔點不變；水礦煤占總煤量比例>50%～70%時，灰熔點有降低但ST溫度大于1400℃，仍屬合格范圍。二是摻配方式：貴州六枝工礦（簡稱六枝）/湘煤塘沖礦。六枝某礦點進廠煤灰熔點ST溫度測試結果為1270℃，塘沖礦進廠煤灰熔點ST溫度測試結果大于1500℃，兩種煤按六枝/塘沖分別以3/7、4/6、5/5、6/4和7/3進行摻配后測試灰熔點；結果顯示：六枝低灰熔點煤占總煤量比例50%時，灰熔點仍維持塘沖礦煤的高灰熔點不變。三是摻配方式：將水礦和六枝的低灰熔點煤與本地地方多個小礦煤摻燒，結果表明貴州低灰熔點煤占總煤量比例70%及以下時，灰熔點均維持地方小礦煤的高灰熔點。

四、灰渣特點與結焦

在灰渣特性中，其粘度受溫度變化影響不同，受溫度影響大的稱為短渣，影響小的稱為長渣。從灰熔點上判別，長渣表現(xiàn)為DT與FT之間溫差大，一般達到200℃及以上；短渣表現(xiàn)為DT與FT之間溫差小，一般在100℃及以內(nèi)。在灰熔點溫度ST一定時，燃用長渣煤，一般情況下結焦相對進行緩慢；而燃用短渣煤，短時間內(nèi)可能出現(xiàn)大面積結焦現(xiàn)象。

五、含硫與結焦

已在研究表明，鍋爐結焦受結焦指數(shù)影響，而結焦指數(shù)的高低主要取決于煤灰中堿性氧化物與酸性氧化物的比值。一方面煤灰的結焦指數(shù)隨著煤灰中堿性氧化物與酸性氧化物的比值增大而升高；另一方面煤中硫含量升高，則結焦指數(shù)值增大，結焦越嚴重。同時只有當煤灰中堿性氧化物與酸性氧化物的比值接近，結焦指數(shù)值的大小，才取決于含硫量的高低。因此單純從煤中含硫量的高低并不能判別該煤種是否容易結焦。

六、結論

（1）貴州水礦和六枝工礦來煤與本省婁底地區(qū)煤礦的無煙煤摻燒時，按灰熔點摻燒可摻燒量不超過50%，按入爐煤含硫量摻燒時可摻燒量不超過30%，考慮摻燒的不均勻性，綜合考慮云貴地區(qū)來煤的灰熔點與含硫兩個參數(shù)，在同本地無煙煤摻燒時以不超過30%為宜，盡管不同灰熔點煤摻配后灰熔點非線性迭加，但理論上按此比例摻燒應不會結焦。當然，最好通過鍋爐摻燒試驗后再確定摻燒比例。（2）不同煤種摻燒能在一定程度上綜合所摻煤種的灰渣特性，低熔點煤灰容易在受熱面上沉積，高熔點固態(tài)灰則對受熱面有一定的沖刷作用，使沉積量降低，對結焦有緩解作用。（3）影響鍋爐結焦的原因很多，煤的含硫量與灰熔點ST溫度、爐膛溫度與機組負荷高低均對結焦有影響，因此發(fā)生結焦時要具體問題具體分析。

參 考 文 獻

[1]曹長武.電煤特性標準與應用指南[M].北京：中國標準出版社，2004

[2]曹長武.火力發(fā)電廠燃料試驗方法及應用[M].北京：中國電力出版社，2004