基于煤質工程分析法優化配煤方案的研究

何金珠

1 太原理工大學研究生院礦業工程學院；2 神華銷售集團西北能源貿易有限公司

一、簡析煤質特性和煤質指標

1.煤質特性及對電廠工作的影響

煤是人們生產生活的主要能源之一，是經歷了億萬年的演變而形成的不可再生資源。煤的主要成分有氫（H）、氧（O）、碳（C）、氮（N）、硫（S）、磷（P）等。碳是煤中的主要有機物質和可燃物，煤的發熱量與碳的含量是成正比的，煤的變質程度加深煤中的碳含量也隨之加深。相反，煤中的氧、氫含量是隨煤變質程度的加深而減少的。煤質的特性不僅影響鍋爐的工作狀況，還對整個電廠工作過程的產生眾多影響。煤質特性對電廠工作的影響大致有以下幾個方面：一、揮發分的高低影響到爐膛的燃燒狀況和出口溫度，同時也影響送粉的溫度和方式。二、煤中可燃物的燃燒狀況受煤灰的影響，爐膛出口溫度和排煙溫度都是以灰的軟化溫度為基準，它是除煤水分、可磨性系數之外確定磨煤機的負荷的重要系數之一。三、硫分也對電廠工作有一定的影響，煤中含硫量過高時，電除塵能力會相應降低，加大了脫硫工作的投資，也增加了脫硫設備的維護費用。

2.動力配煤技術的煤質指標

動力配煤的程序一般比較簡單，就是將多種不同性質的動力用煤按一定的比例進行均勻混合。動力配煤技術的煤質指標層次有：第一層指標基本上具有線性加和性，配煤前，對單煤進行采樣、化驗，得到各項指標值，在通過對各項指標值計量分析，完成動力配煤的工藝。第二層次指標為非加和性指標，如灰熔融溫度、可磨性HGI(哈氏可磨性)、粒度組成等，所以要通過具體試驗來預測配煤的指標值。

在實際操作中，要根據煤質的不同、鍋爐的燃燒、電廠的運行、以及不同類型的鍋爐和電廠對煤質的不同技術要求來確定動力配煤的指標，完成動力配煤方案的優化設計。方案的選擇關乎配煤技術的高低和電廠工作的正常運行，為了更好的達到配煤的目的，要根據燃煤設備和電廠具體技術狀況,確定動力配煤技術的指標，選擇適宜的配煤方案來完成配煤工作。

二、煤質工程分析系統

1.煤質工程分析系統的關系圖

煤質工程分析系統是一個龐大而復雜的網絡系統，包含了對煤質的分析設計、生產安全、經濟效益、設備使用等諸多方面的問題。煤質參數的變化影響著火力發電廠的整體運行狀況，對電廠設備的工作效率和維護費用都有一定的影響。煤質工程分析系統的邏輯圖具體如圖（1-1）所示。

2.煤質工程分析系統的建立

根據火電廠電力生產的整體過程把煤質工程分析系統劃分為：輸煤、制粉、燃燒、除灰等幾個子系統。綜合各子系統的最優結果，使其有機結合，才能使整個系統達到最佳的運行狀態。煤質工程分析系統一般由數據輸入輸出、計算和輸出、經濟分析等獨立性小模塊組成。

在生產時間中根據用戶的不同需求對這些模塊進行組合、評估、計算分析。煤質工程分析系統的作用主要表現在對同一機組使用不同煤種時所產生的不同發電成本進行評估，同時，對調峰時機組的經濟效益、系統的運行和日常維修進行計算和評估。

3.基于煤質工程分析的優化配煤系統開發與應用

考慮了煤質特性對鍋爐燃燒過程和電廠生產運行的影響，依據煤質工程分析來進行配煤優化是值得進一步探索、實行的。配煤的目標實現燃料的最低成本，基于煤質工程分析優化得到的配煤，是通過對當前設備運行狀態進行的優化，以實現降低燃料成本和電廠總費用的目的。煤質工程分析系統是從小環節入手，旨在從整體上研究整個電廠的運行狀況的工作程序，所以要求熟悉操作中的各個環節，熟悉各個環節中的設備運行情況，對煤質及煤質變化進行綜合評估。為了達到最優的配煤效果，煤質工程分析系統會依據煤質的變化制定出科學的控制方案，對輸煤系統、制粉系統、除灰系統、燃燒系統等的運行維護費用和發電成本進行計算，減少了磨煤機的工作量，提高了輸煤設備的工作效率。

圖1-1 煤質工程分析系統的邏輯圖

三、結論

煤是人們日常生產、生活中必不可少的非可再生能源，隨著工業的發展，一度出現供應緊張的局面，為了提高能源的利用率、減少投資、提高經濟效益，不少火電廠開始使用混配煤。配煤是一項要求嚴格、意義重大的項目，基于煤質工程分析法優化配煤的方案尚處于初步發展階段，還需業內專業技術人員對其改革創新，以便在實際運用中發揮出它最大的優勢，實現最佳的經濟效益。

[1]陳有根.優化動力配煤是符合中國燃煤特點的純凈煤技術[J].潔凈煤技術，1997.01

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