電廠鍋爐變煤種摻燒問題研究

袁斌

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.19.038

摘 要：該文從分析電廠鍋爐在燃用混煤時產生的各種問題入手，對電廠的變煤種燃燒過程進行了全面透徹的分析，并針對性地提出了摻燒煤種如何選擇、如何有效管理、如何有效運行，以最大限度地保證鍋爐的安全性、經濟性以及更好地適應煤種。

關鍵詞：鍋爐 煤種 摻燒 管理

中圖分類號：TK229 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）07（a）-0038-02

隨著我國經濟社會的發展，國內電廠對電煤的需求量增加，電煤供應嚴重不足，使得更多的電廠開始使用非設計煤種進行燃燒。為了有效解決電廠鍋爐在煤種發生變化后摻燒出現的各種問題，有效保證電廠鍋爐的安全、經濟、正常運行，筆者深入地分析了鍋爐在變煤種摻燒過程中出現的各種問題，并針對性地提出了在摻燒過程中如何進行煤質特性評價、如何選擇摻燒方式、如何選取摻燒比例、如何進行運行特性評價，旨在對電廠鍋爐變煤種摻燒提供一定的參考和借鑒。

1 電廠鍋爐變煤種摻燒可能出現的問題分析

電廠鍋爐變煤種摻燒可能出現的問題主要體現在以下幾個方面：一是在煙煤鍋爐內摻燒無煙煤，這些無煙煤為低揮發分無煙煤，在這種煙煤鍋爐內摻燒這種低揮發分無煙煤，極容易造成燃燒不穩定和煤粉燃盡度降低的問題。二是在電廠的鍋爐中加入低灰熔點煤，這種摻燒極易造成屏區受熱面與燃燒器區的嚴重結渣，眾所周知，結渣會大大提高管壁的溫度，也會使排煙溫度提升，這無疑會大大降低鍋爐的效率。三是電廠鍋爐中摻燒褐煤，這些煤質高揮發分，水分也較高，會大大提高磨煤機落煤管的堵塞幾率，也增加了制粉系統爆炸的風險。這些問題的存在，將會給電廠鍋爐的正常、安全、經濟運行埋下諸多隱患，需要我們積極采取針對性措施，認真研究電廠鍋爐摻燒需要注意的事項，從而對電廠鍋爐變煤種摻燒提供有益參考。

2 混煤指標及其對煤質產生的影響分析

我國自1993年起，就專門下發文件規定了電廠鍋爐燃煤煤質的參數范圍，電廠化驗室也是依據這一文件對混煤煤質的揮發分、水分、灰分、發熱量、灰溶點、硫分進行化驗并進行煤質分析、煤種摻配。一般情況下，混煤的揮發分通常低于按加權平均計算出的揮發分數據，利用揮發分進行著火溫度、燃盡率計算和煤粉細度選擇時存在一名義揮發分[1]。

3 電廠鍋爐混煤摻燒注意事項分析

（1）如何選取摻燒方式。由于受到煤炭自身結渣特性、煤場的配煤條件以及電廠鍋爐運行的安全性和經濟性的制約，目前，大多數電廠在進行摻燒煤種選擇、摻配方式以及摻燒方式的過程中，通常會選擇爐前預混摻燒、間斷摻燒以及分磨摻燒3種方式。首先，爐前預混摻燒：這種方式適用于帶有中儲式制粉系統且煤炭種類具有較大差別的電廠，此種摻燒方式對預混地點沒有明確的要求，一般情況下，電廠選擇在場外的煤礦或碼頭上就進行摻配，其具體方式是按不同的燃煤配比調整取料機速度，將各混合煤種倒換到同一皮帶上，通過多次皮帶轉運進行混合，其混合效果較好，但要求有較大的煤場[2]。也有的電廠因廠區面積較大、具備足夠的取煤設備，選擇在場內進行預混。他們通常有兩種方式：一是根據確定好的摻燒比分層堆煤，在取用時從某一個橫斷面取用。二是由兩條傳送帶將種類不同的煤傳輸到一條傳送帶，利用傳送帶轉速的高低進行多煤種摻配比例控制。其次，間斷摻燒：這種摻燒方式適用于供煤比較困難或煤場面積較小的電廠，由于受存放條件的制約，通常是隨到隨燒。神華煤和高鐵煤的摻燒就不適宜選用間斷摻燒的方式。在選用這種摻燒方式時，需要注意在鍋爐高負荷情況下應避免燃燒易結渣煤；還應在進行煤種切換時，規范操作，避免換煤過程中引起踏焦或煤渣加重的現象。最后，分磨摻燒：這種摻燒方式是穩定性最強的，它通過將全部煤種進爐燃燒來降低煤質的大幅度波動，最適合采用直吹式制粉系統的電廠之中。采用這種摻燒方式的電廠，往往首先利用磨煤機將各種煤種進行磨制，并根據鍋爐的實際負荷能力來合理調節混煤比例，因此，這是靈活性最強的摻燒方式，最適合四角切圓形狀鍋爐。另一方面，這種摻燒方式能夠最大限度地提高各種煤種煤粉的燃盡度，從而節省資源，且對煤場具有較低的要求，能夠在很大程度上降低電廠經營成本?？傊陨?種摻燒方式是電廠最常用的，無論哪種摻燒方式，都存在著配煤是否均勻的問題。一旦配煤不均勻，就會對鍋爐的安全可靠運行造成影響。這也提示電廠，一定要高度重視對配煤的管理，最大限度地確保配煤的均勻性。

（2）如何選取摻燒比例。摻燒比例是混煤摻燒中最為關鍵的參數之一，由于它可能受到煤炭價格、不同煤種煤渣特性、脫硫系統、除灰系統、輔助設備等多種因素的影響，因此，要科學地選擇合適的摻燒比例需要注意以下問題：一是根據鍋爐的結渣情況確定摻燒比例，如果結渣比較嚴重，則應按比例摻燒高灰熔點煤，從而降低結渣量。二是合理進行褐煤摻燒。由于磨煤機會受到褐煤水分高低的影響而出現出力差別，因此，對于煙煤鍋爐而言，如果需要摻燒褐煤，則應充分考慮褐煤摻燒比例對鍋爐和磨煤機出力產生的影響。為了不大幅降低磨煤機出力，我們需要有效控制褐煤的摻入比例，同時要注意引風機出力也會影響到褐煤的摻燒比例。三是在摻燒低揮發分煤時，需要注意鍋爐是否為高揮發分鍋爐，要注意鍋爐的著火是否穩定，爐膛出口受熱面管壁溫度是否過高，煤粉燃盡率高低。四是要根據鍋爐脫硫系統的設計能力進行高硫煤的摻燒。五是根據磨煤機的磨煤出力、除灰系統實際情況、吹灰機的效果和位置來進行高灰分煤的摻燒。六是通過煤炭價格來科學確定摻燒比例，對于電廠而言，煤炭作為主要的必需品，其價格高低是一個不可忽視的因素，因為它直接關系到企業的經濟效益。這就要求電廠在充分調研低價煤的基礎上，本著安全、環保、經濟的原則，進行低價煤摻燒。

（3）混煤摻燒的有效對策。筆者結合自己多年的學習和實踐，提出了自己對混煤摻燒的認識，并總結出了混煤摻燒的工作對策。

一是充分掌握煤質特性，科學進行煤種選擇。當鍋爐燃燒的混煤煤質與設計煤種差異較大時，對鍋爐的熱力性能會產生一定的影響。這就需要我們充分掌握不同煤種的灰分、揮發分、發熱量，盡量控制校核煤種與設計煤種指標的差異不要太大，且要注意盡量摻燒煤質差異特別大的煤種，否則會導致搶風現象的發生。所謂搶風現象，兩種煤質混合在一起后，其中揮發分偏高的煤質變化迅速燃燒，燃燒中會將大量氧氣消耗掉，而揮發分偏低的煤質在燃燒中也需要氧氣，氧氣不足便會直接導致揮發分偏低的煤質著火過程延遲、始終無法燃盡。

二是合理控制混煤的技術參數。一般情況下，要使這些參數與設計值盡可能地接近，通過實驗測試的方法找出混煤的特性，主要包括燃盡率、結渣情況、著火情況以及磨損和爆炸情況。

三是密切關注混煤配比的變化對沾污結渣特性以及灰熔融特性的影響，注意沾污結渣特性以及灰熔融特性隨混煤配比的變化規律。

四是要加強摻燒管理，通過現場試燒的方式來確定最佳摻燒方式和摻燒配比，要增強工作人員的安全意識和責任意識，密切關注鍋爐運行情況，從而確保鍋爐的安全、經濟、環保運行，為電廠降低經營成本和持續發展提供有力保證。

4 結語

總之，燃煤是電廠必不可少的環節，一定要對擬摻燒的煤種、設備的適應性、安全性、經濟性等多方面綜合考慮，選用合適的煤質、科學地配比，才能保證電廠的安全運行，才能降低電廠的經營成本，實現電廠的持續發展。

參考文獻

[1] 楊忠燦，姚偉.電廠鍋爐變煤種摻燒問題研究[J].中國電力，2010（11）：43.

[2] 陳國棟，袁益超，王波.電廠鍋爐混煤燃燒技術應用現狀及分析[J].鍋爐技術，2014（5）：56.