淺析電廠鍋爐的混煤燃燒技術與應用

賀士凱

摘 要：因為我國煤炭儲備量分布非常分散，而且生產應用也不平均，再加之，我國煤炭煤質本身差異性比較大，因此現階段，很多電廠都無法應用設計煤種，有些電廠甚至不能使用校核煤種。在這一背景下，如何能夠確保電廠鍋爐運行安全穩定成為重要問題，而混煤燃燒技術成為了重要選擇。本文主要通過對電廠鍋爐混煤燃燒技術種類的介紹，探討了電廠鍋爐混煤燃燒技術的具體應用，僅供參考借鑒。

關鍵詞：電廠鍋爐；混煤燃燒技術；應用

現如今，無論國內，還是國外都對混煤摻燒技術進行了大量的研究，其中研究主要集中在煤質特性、燃盡特性、可磨性方面，這些方面都取得了一定的成果。正是在這些研究成果的基礎上，很多電廠開始嘗試著應用混煤燃燒技術，通過大量的實踐證明，此種技術效果比較好，值得進一步推廣應用。

一、電廠鍋爐混煤燃燒技術種類

1、鍋爐前摻和配制、鍋爐內進行混燒

各個類型的原煤，借助輸送皮帶，同時根據要求按照相應的比例進行混合，必須確保摻混均勻，之后再同時運送到磨煤機中，變成粉，再將其送進到爐膛中進行燃燒。此種混煤燃燒技術通常適合應用在管理水平比較高，同時具有良好堆煤條件的電廠，另外，必須保證各個煤種具有接近的可磨性。這樣送入到燃燒器中的煤粉成分才能夠一致，工作人員通過調整混單煤的各個品種以及相應的比例，以此來改變爐煤的每項指標。此種混煤燃燒技術有利于燃料充分燃燒，而且長時間保持穩定狀態。但是因為混煤與難磨每種比較接近，因此很少能夠完全燃盡。

2、分別磨制煤粉、在鍋爐中進行摻燒

工作人員將各個種類的原煤分別放入到各個磨煤機中，而后將其磨制成煤粉，之后再借助層次差異性明顯的燃燒器，將其放入到爐膛中進行摻燒。此種混煤燃燒技術主要應用在混煤手段比較少，而且混煤設備也比較少的情況下，同時該電廠的混煤管理程度并不高，特別是應用在可磨性差異非常大的煤種中。煤粉細度由磨煤機控制，工作人員可以按照煤質以及煤種的燃燒特點來選擇燃燒器以及配風方式。比如若應用的是比較難以燃燒的每種，工作人員可以將其送入到最底層燃燒器，以此增加煤粉燃燒時間，使得煤粉能夠更充分的燃盡，同時要對其進行高風溫處理，以此保證著手燃燒更加有效；將不容易結渣的煤種，放入到中間二層，以此來減少爐膛燃燒器結渣問題。此種混煤燃燒技術優勢比較明顯，克服了鍋爐前摻和配制、鍋爐內進行混燒的缺陷，但是如果摻燒的是難燃燒的煤種，著火就非常困難。此種混煤燃燒技術應用在混煤手段比較少的電廠，可磨性具有很大差別的煤種最適宜應用此種方法。

3、分別磨制煤粉、倉中進行摻混、鍋爐中進行混燒

工作人員將類型不一的原煤分別放入到相對應的磨煤機種，以此磨成細度不一的煤粉，而后在煤粉倉中將類型不一的煤粉摻混起來，同時保證摻混均勻，最終將其送到鍋爐中燃燒。這種方式是對“分磨制粉，爐內摻燒”的改良，僅適用于采用中間倉儲式制粉系統的電廠鍋爐。這種方式不但克服了混煤可磨性接近于難磨煤種，燃盡特性接近于難燃盡煤種的缺點，而且保留了著火特性接近于易著火煤種的優點，是前兩種方法的有機結合。

二、電廠鍋爐的混煤燃燒技術的應用

1、煙煤摻燒技術的應用

由于煙煤較好的燃燒特性，國內大型燃煤電廠一般把煙煤作為設計煤種和校核煤種。當選取煙煤與鍋爐原燃用煤種進行摻燒時，由于2種煤種的煤質特性差異并不大，煙煤本身的燃燒特性也不錯，通常對鍋爐的運行進行微調之后，就能使鍋爐的運行安全？穩定。煙煤摻燒時要注意的主要問題是避免2種或幾種強結渣性煤種的相互摻燒，這樣會導致鍋爐結渣？積灰問題加劇，嚴重影響鍋爐的安全？穩定運行。

2、褐煤摻燒技術的應用

某電廠裝機容量2×350MW，鍋爐為單汽包亞臨界自然循環，一次中間再熱鍋爐。鍋爐設計煤種為山西大同煙煤，近年來實際燃用煤種主要為神華混煤和大同煤。為適應國內煤炭市場的變化，拓寬電廠煤源，降低燃煤成本，該電廠對印尼Adaro褐煤進行了現場摻燒試驗。試驗采用“分磨制粉，爐內混燒”的方式，摻燒煤種為神華混煤和印尼Adaro褐煤。試驗期間，鍋爐運行安全？穩定，取得了良好的效果和經濟效益。鍋爐一共有5臺磨煤機，1臺備用，在進行摻燒時，下兩層磨燃用印尼Adaro褐煤，上兩層燃用神華混煤，摻燒褐煤的比例為50%。

3、無煙煤摻燒技術的應用

某電廠一期工程裝機容量2×600MW，鍋爐為600MW超臨界參數？直流？一次中間再熱燃煤鍋爐，П型露天布置。設計煤種分別為神華煙煤和山西塔山煙煤，實際燃用煤種大同優混煤。在不進行設備改造的情況下，該電廠進行了煙煤摻燒越南無煙煤的試驗。由于越南煤與設計煤種和燃燒器的最低揮發分要求相差較大，單獨應用無法著火，因此采用了“爐前摻混，爐內混燒”和“分磨制粉，爐內摻燒”相結合的混煤方式。中層燃燒器燃用越南煤和煙煤的混煤，下層燃燒器燃用煙煤。這樣，下層易著火的煙煤可以促進中層燃燒器中難著火的越南無煙煤的燃燒。試驗結果表明，摻燒20%比例的越南無煙煤可保證鍋爐安全？穩定？經濟地運行。無煙煤具有低揮發分？高固定碳含量？高發熱量？可磨性差的特點。摻燒無煙煤所面臨的問題主要集中在2個方面：如何保證無煙煤的及時著火燃燒以及如何保證無煙煤的燃盡。

通常正確選擇混煤摻燒方式能夠解決上述問題。揮發分含量達到燃燒器最低揮發分要求的無煙煤，對于采用直吹式制粉系統的鍋爐，采用“分磨制粉，爐內摻燒”的效果較好，此舉可以根據摻燒煤種的煤質特性選擇合適的煤粉細度，促進煤粉的著火燃燒，同時克服了混煤燃盡特性趨于難燃煤種的缺點。對于采用中間倉儲式制粉系統的鍋爐，采用“分磨制粉，倉內摻混，爐內混燒”能取得不錯的效果。這一方式既能根據摻燒煤種的煤質特性選擇合適的煤粉細度，克服混煤燃盡特性趨于難燃盡煤種的缺點，又保留原有“爐前摻混”著火特性接近于易著火煤種的優點。如果所要摻燒的無煙煤的揮發分含量遠低于鍋爐燃燒器最低揮發分要求，可以采取“爐前摻混，爐內混燒”和“分磨制粉，爐內摻燒”相結合的混煤方式，將無煙煤與易著火煤種的混煤送入中層燃燒器以促進無煙煤的著火。

三、結語

總之，我國很多電廠能夠擴大鍋爐燃煤范圍，使其在購煤競爭中擁有更大的主動權，不同程度的進行了混煤燃燒試驗。在不影響鍋爐正常安全運行的條件下，混煤燃燒技術的應用效果比較好，而電廠帶來了比較客觀的經濟效益。但是由于摻燒煤種、方案都是通過經驗決定，因此還存在一定的缺陷，這就需要研究人員進行更為深入的研究。

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