电厂燃料混煤掺烧技术分析及节能运行措施

(整期优先)网络出版时间:2021-09-13
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电厂燃料混煤掺烧技术分析及节能运行措施

吴奇隆

北京国电电力有限公司大连开发区热电厂 116600

摘要:为了保证电厂锅炉有良好运行质量,管理人员应能认识到掺烧技术的特点,并能将掺烧技术和电厂锅炉实际的运行需要以及不同燃煤特点来进行制定相应的燃煤方案,有效的强化电厂锅炉质量。

关键词:电厂;锅炉;混煤

0前言

混煤掺烧技术,就是将不同类型、不同性质的煤,按照一定比例参配后进入锅炉内燃烧,其性能指标达到或接近锅炉设计煤种的要求,提高电力生产效率,获得良好的环保效益。新形势下,混煤掺烧技术在火电厂应用普遍,已经成为一种主要发电方式。以下结合实践,探讨了混煤掺烧技术的应用和改进。

1电厂锅炉混煤掺烧技术的优势

相比于单煤种燃烧技术,混煤掺烧技术的优势有:①优质煤和劣质煤的合理搭配,能创造良好的燃烧条件,提高煤炭资源利用率,降低生产成本。②火电厂可以选用不同种类的煤源,不再依赖单一的煤种设计,能提高采购主动权,扩大采购范围。③不同煤种混合配比后,混煤能更好地适应锅炉,既能提高燃烧效率,又能降低飞灰的含碳量,提高电厂的经济效益。④锅炉运行时,炉膛结渣是行业普遍问题,会影响锅炉机组的安全性、经济性。混煤掺烧时,合理确定混煤的组分和比例,能减轻结渣现象,减少故障发生。⑤锅炉燃烧过程中,会产生粉尘、有害气体等污染物,是造成大气污染的重要原因。通过混煤掺烧,可以减少污染物的生成和排放,改善大气环境,满足国家低碳、节能、环保的发展要求。

2电厂发电中混煤掺烧处理技术分析

在社会发展中火力类型电厂发挥了关键作用,为社会发展提供了大量的电力能源,但过去锅炉设备在使用的时候往往带有一定的限制。电厂锅炉所使用的燃煤类型有所区别,每种燃煤中所含有的主要成分以及成分结构都有一定的区别,为了保证各地区锅炉能对让燃煤做到充分的利用,在进行锅炉设计的时候会根据锅炉燃煤种类来决定锅炉的具体结构以及设备,尤其是锅炉设备之中的燃烧器部件以及制粉系统部件在设计上的差异更为突出。这样的设计结构在过去提升了锅炉系统对于燃煤的利用率,为电厂发电提供了更多能量,但也让电厂对燃煤进行选择的时候受到了较大的局限性,影响了电厂的发展。在现代化石能源逐渐枯竭的情况下,燃煤已经不能完全满电厂锅炉运行发展的需要,并且在电厂发展中由于燃煤产量的缩减,较多的电厂锅炉已经不能运用锅炉最初设计煤种来满足锅炉运行需要,但完全使用其他煤种进行燃烧的时候,锅炉的运行质量会直接受到较大影响。

为了解决燃煤供应和电厂锅炉之间的矛盾,现代电厂锅炉在运行的时常会采取混煤掺烧的处理方式来为电厂锅炉提供动力,这种掺烧方式在实际的电厂锅炉运行中表现出了较强的经济型以及实效性,从根源上降低了煤种限制给电厂锅炉运行造成的影响。但在使用掺烧处理技术的时候也需要掌握更多的专业技术,比如要处理好混煤掺烧过程中使用燃煤的煤粉粗细度、燃煤飞灰的具体含量、燃煤燃烧后炉渣的质量、燃烧阶段中排烟的温度等方面的情况,只有充分的掌握了这些情况才能有效保证掺烧技术能有效的促进电厂锅炉高校运行。

3锅炉混煤掺烧技术的改进方法

3.1分磨制粉+炉内掺烧技术

以往火电厂的煤炭制粉时,常用直吹式制粉工艺。混煤掺烧制粉时,要将不同种类的煤质,放在不同的磨煤设备中研磨,即分离式制粉工艺。如此,能根据不同的煤种性质,选择合适的研磨时间,保证煤粉总体质地均匀,然后经一次风管将混合煤粉吹进锅炉内燃烧。如此改进,一方面能节约煤粉进入锅炉前的混合时间,对人力和场地条件的要求降低;另一方面能保证煤粉质地均匀,提高锅炉燃烧的稳定性和效率。

如果电厂采用仓储式制粉工艺,首先利用不同磨煤设备,对不同煤质进行研磨;然后分别置于储粉仓中;最后从储粉仓传输至燃烧机喷口,充分混合后实现燃烧。如此改进,能将不同性能的煤粉,传输到对应的温度区,通过改善燃烧条件,提高燃烧效率。例如,在高热负荷区内,更适合燃烧不易凝结的煤质。综合来看,分磨制粉+炉内掺烧技术,可提高煤粉的均匀性,降低煤灰、炉渣中的碳含量,降低劳动力成本,提高燃烧效率和稳定性。

3.2分磨制粉+仓内掺混+炉内燃烧技术

该技术必须在储粉仓内混合,因此只适用于仓储式制粉工艺,具体操作是:首先利用磨煤设备,对选择好的煤质进行研磨,并且传输至对应的储粉仓;然后在储粉仓内,对不同煤粉进行混合;最后传输至燃烧机。结合生产实际,分磨制粉+仓内掺混+炉内燃烧技术的应用,优势是:①对于燃尽特性不同,和难燃煤种类似性质的煤种,可以解决燃烧缺陷,提高煤种的利用效率;②突出着火特性,能发挥出易着火煤种相似的优势;③可以降低煤灰和炉渣中的碳含量,尤其使用低熔点煤时,能减少锅炉结渣现象和大气污染,实现环保目标。

4电厂锅炉运行阶段中所使用的燃煤掺烧技术分析

4.1不同煤种可磨性分析

在使用不同每种进行掺烧的时候,要考虑到煤种的可磨性,在实际使用掺烧技术进行燃煤处理的时候,如果燃煤的颗粒粗细程度不同,那么也就直接影响到燃煤的燃烧质量和对锅炉的供能多少。因此在使用掺烧技术的时候要能从不同燃煤可磨性的角度出发,精确的把控燃煤的燃烧时间,保证不同燃煤在混烧技术下能有充分的燃烧时间。

4.2对于不同每种着特定的把控

为了保证燃煤能有充分的燃烧,需要保证锅炉中的温度的能达到燃煤燃烧分解时候所需要达到的燃烧温度,当燃煤达到相应温度之后才能完全分解,但每种燃煤的燃烧温度点存在一定的差异,需要工作人员才采用燃煤掺烧处理技术的时候能关注燃煤的分解温度,从而保证掺烧质量。在对掺烧技术进行分析时候通过将不同的燃煤曲线进行统计、绘制就会发现不同燃煤在燃烧点以及分解点之间存在着明显差异。因此在进行燃煤混烧处理的时候要能根据所使用燃煤种类的不同、燃点的不同来科学制定燃烧方案。一般情况下,先要保证燃烧室内的温度达到易着火类型煤种的具体温度,之后在逐渐升温的阶段中控制好锅炉内的温度变化。

5输煤系统的节能运行措施

混煤掺烧技术应用期间,输煤系统的管理,不仅影响运行效率,还关系到电耗指标。要想实现输煤系统节能运行,可从以下几点出发:

(1)中速磨煤机的适应性广,不仅维修简单,而且运行可靠,是电厂主要的制粉设备。但是,磨煤机体积大、质量重,运行期间的耗电量大。对此,可增大制粉系统的出力,降低制粉电耗、金属消耗,发挥出磨煤机的优势,实现节能目标。

(2)根据不同煤种的热值、硫份、含物理特性,通过A、B两侧皮带“二入一”,两个煤种混入一根皮带。如此,既能增加混掺均匀性,又能减少人工劳动量,实现降本增效的目标。

(3)磨煤机的经济指标,主要有煤粉细度、通风出力、运行温度等。为了提高运行效率、降低能耗,应该测试煤粉细度,将细度指标控制在经济细度范围内。此外,在运行温度下,水平的一次风管内的流速不小于15m/s,能防止煤粉沉积,造成磨煤机堵塞;一般中速磨煤机出口温度,控制在100℃~120℃。

6结语

经济社会快速发展,提高了电力资源的使用需求,火电厂为了提高电力生产效率和质量,普遍采用混煤掺烧技术。分析可知,相比于单一煤种燃烧,混煤掺烧具有诸多优势,尤其是节能环保的效果突出。针对实际生产中存在的问题,对输煤系统进行节能改造,对煤场管理工作进行改进,从而提高效率、降低能耗,提高电厂的生产效益。

参考文献:

[1]段学农,朱光明,焦庆丰等.电厂锅炉混煤掺烧技术研究与实践[J].中国电力,2008,6(42):53-54.

[2]张晓杰,孙绍增,孙锐等.混煤着火模型研究[J].燃烧科学与技术,2001,7(1):89-92.

[3]高正阳,方立军,周健等.混煤燃烧特性的热重试验研究[J].动力工程,2002,22(3):1764-1768.