關于研究準東煤燃燒時防結焦結渣措施重要性淺析

孟建財（大唐新疆發電有限公司,烏魯木齊　830000）

關于研究準東煤燃燒時防結焦結渣措施重要性淺析

孟建財
（大唐新疆發電有限公司,烏魯木齊830000）

摘要：由于新疆地理位置特殊、目前交通條件和經濟發展有限，新疆的煤炭資源還無法大規模的外運。而國家能源局2014年能源指導意見明確提出優化能源布局，治理東部城市大氣污染的具體實施措施之一就是推進新疆準東等煤炭煤電大基地建設大容量、高參數的機組，目前，準東煤電基地開發規劃已獲國家能源局批復，配套的電廠項目已經新疆自治區人民政府核準。但是，準東煤質堿金屬含量高，限制了其在電廠鍋爐燃煤發電，致使大量煤炭資源不能很好有效的利用，造成了資源的浪費，也限制的新疆經濟的發展，因此，目前做好電廠鍋爐燃燒準東煤時防結焦結渣措施的研究有著非常重要的意義。

關鍵詞：電廠鍋爐；準東煤；研究技術措施；重要性

1　背景

新疆作為國家西北的戰略屏障，是實施西部大開發戰略的主戰場，也是對外開放的橋頭堡，同時是國家戰略資源的重要基地。新疆穩定與發展，關系全國大局穩定，祖國統一、民族團結、關系中華民族偉大復興，在黨和國家事業發展全局中有重要的地位。當前，我國面臨的減排壓力很大，加快東部地區霧霾治理任務繁重，加快能源結構調整和優化布局成為共識。隨著國家能源開發的西移和北移，新疆在我國能源資源布局和平衡中的作用日益凸顯，努力將新疆建成重要的煤電生產基地，既是自治區經濟社會發展的需要，更是國家能源安全的保障。

2　新疆準東煤炭儲量巨大，發展煤電基地的定位明確

新疆準東煤田位于新疆昌吉州東三縣境內，距離新疆首府烏魯木齊230公里，煤田分為五彩灣、大井、將軍廟、西黑山、老君廟五大礦區，東西長約220公里，南北寬約60公里，總面積約1.3萬平方公里。準東煤田為儲量預測3900億噸的超級煤田，煤田內各礦區煤層賦存淺、瓦斯含量低、開采條件好。隨“500”水庫東延供水工程的實施，制約工業發展的水資源瓶頸得到有效解決。準東地區適合集約開發大型坑口電廠，已被自治區確定為國家電力外送的主要基地，通過特高壓直流等輸電技術將準東電力輸送到中東部等地區，使得新疆煤炭資源優勢轉化為經濟優勢，優化了全國能源結構布局，促進了資源節約型和環境友好型社會建設。

3　新疆準東煤炭煤質特性

由于新疆準東煤田的歷史成因，再加上當地自然條件的不同，準東礦區煤炭資源的煤質也是沿著煤礦分布變化而不同。但總體有以下特點：（1）水分中高；（2）發熱值中等；（3）煤質的堆積密度小；（4）容易著火、燃盡；（5）結焦強；（6）堿金屬含量高，沾污性強；（7）各礦的灰熔點相差也比較大。

不同地點的煤質有著很大的區別，從煤的水分和揮發分和堆積密度輕等方面來推斷來說，其燃燒特性比較接近于褐煤。但是灰分含量有著很大變化，其中堿金屬Na2O含量在2%至10%范圍內，與國內其他地區動力用煤相比極高（國內動力煤Na2O基本在1%以下），Al2O3含量在15-25%之間，部分礦區SO3含量高達20～35%，堿金屬氧化鈣CaO的含量高時將達60%以上，SiO2的含量變化范圍也較大。

4　新疆準東地區已投運電廠燃用準東煤的調研情況

根據調研，新疆準東地區現役某電廠鍋爐設計煤種某準東露天礦，但由于鍋爐設計之初，以準東煤為主設計煤源的鍋爐還未投運，準東煤氧化鈉等堿金屬含量高，鍋爐在燃燒時易結焦沾污的現象還未充分暴露出來，后經技術改造，包括添加了貼壁風、減小三次風噴口角度、增加吹灰器等技改措施，同時在運行中通過加強吹灰（每天三分之二時間在吹灰）來及時除去，同時，燃料進行了準東煤和低堿金屬的堿溝煤（北塔山煤）或烏東礦的摻燒，目前，負荷長期在25萬千瓦至30萬千瓦之間運行時，準東煤的燃燒比例為70%，30%為堿溝煤（北塔山煤）或烏東礦。

同時，目前已投運的新疆準東地區電廠鍋爐基本均采用摻燒低堿金屬含量煤種或摻燒高嶺土的方式進行燃燒，均未達到滿負荷情況下全燒準東煤的情況。

5　目前深入研究電站鍋爐燃燒準東煤的緊迫性和重要性

根據新疆自治區人民政府對新疆準東重點發展煤電煤化工的戰略定位，目前，準東煤電基地開發規劃已獲國家能源局批復，規劃中的疆電外送配套電源項目（容量總計1320萬千瓦）已取得新疆自治區人民政府核準，下階段將進入電源項目開工建設的實質性階段，目前深入研究電站鍋爐燃燒準東煤顯得緊迫和重要。

6　關于目前對準東煤燃燒研究的一些認識

新疆地區高堿煤種具有嚴重結渣、嚴重沾污的特性，各電站鍋爐廠家根據已投運的電廠的運行經驗和試驗臺研究結果，目前，提出一些共識的預防結渣沾污技術條件總結為：

（1）鍋爐本體：鍋爐設計時重點考慮控制爐膛出口煙溫，通過選取較低的爐膛容積熱負荷、斷面熱負荷、燃燒器區域壁面熱負荷，增大管子間節距，防止結焦、積灰。同時，建議結焦嚴重部位應考慮提高鋼材等級，以降低管壁腐蝕和磨損。（2）輔助系統：適當增加吹灰器數量，增強吹灰能力，并考慮預留水力吹灰器。（3）下階段關于電廠鍋爐燃燒新疆準東煤時防結焦結渣技術措施研究的建議。

目前雖然國內的電站鍋爐廠家、上海成套院、西安熱工院等均對準東煤燃燒進行了一些研究，但均未徹底解決電廠鍋爐燃燒新疆準東煤結焦結渣的問題，因此，建議將該課題列入新疆自治區人民政府乃至國家專項研究計劃，組建專項研究團隊、撥付專項研究資金，盡快進入準東煤炭基地，進行深入研究。

7　結語

總之，新疆準東地區煤炭儲量巨大，煤炭外送條件尚不具備，為進一步調整國家能源結構布局，積極發展新疆優勢能源產業，自治區人民政府將會大力發展準東煤電產業，因此，目前深入研究電站鍋爐燃燒準東煤防結焦結渣的技術措施既是煤電產業長期安全運營的需要，也是新疆自治區發展高效環保能源產業的需要。

參考文獻：

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[3]張軍,漢春利,劉坤磊,徐益謙.煤中堿金屬及其在燃燒中的行為[J].熱能動力工程,1999(02).