电厂锅炉混煤掺烧技术研究与实践

电厂锅炉混煤掺烧技术研究与实践

生浩岩

中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司 吉林省长春市 130000

摘要：对于电厂混煤掺烧技术的研究是我国煤炭资源方面研究的重点，也是如今我国工业不断发展的必然需求。混煤掺烧技术不仅可以将电厂的发电效率提升至最大化，还可以为我国电力事业的可持续发展提供重要保障。基于此，本文对混煤掺烧技术的相关理论以及电厂锅炉混煤掺烧技术实践应用进行了分析。

关键词：电厂；锅炉；混煤掺烧；燃料利用率

我国经济水平的迅速发展，推进了工业行业的进步，煤炭等能源消耗越来越多，致使我国出现了资源急缺的状况。在技术方面的改革可以很好地加快电厂锅炉混煤掺烧技术的向前发展，提高煤炭的使用率进而有效减少浪费。

1 混煤掺烧技术的相关理论
1.1 混煤的可磨特性
为了提高燃料利用效率，通常将电站锅炉的燃煤以粉末的形式吹入炉膛中，以使其充分连续燃烧。因此，有必要在将混合煤放入锅炉之前将其研磨成粉末。如果煤的可磨性差异很大，将极大地影响清洁煤的磨削。研磨后获得的一些粉煤灰颗粒会有大小差异，较小的煤灰颗粒燃烧效果也会更好。而如果将具有不同粒径的原煤直接吹入炉膛当中，则较大颗粒的煤的另一部分将不会燃烧，并且将大大影响再燃的效率。
1.2 混煤的着火特性
燃烧时，当环境温度达到燃煤的燃点，燃煤再次发生热分解过程时，燃煤的物理和化学能可以直接转化为热能。这也是煤烟的功能特征。经过大量的研究成果和理论实践表明，不同煤种的主要着火特性大不相同。但在混合和搅拌燃烧的条件下，煤焦的着火特性也有很大的不同。当大型锅炉的室内温度达到可燃煤的总体烟气温度时，这种煤将首先被火焰燃烧，而当产生的热量达到难燃煤的点火时，温度下降，它将逐渐吸收热量。因此，配煤时应选择合适的配煤类型。总体而言，应考虑混煤中浓烟的主要特征，以使其接近可燃煤的特征。
1.3 混煤的燃尽特性
燃尽的主要特征与不同煤种相同。如果两种混煤的燃尽函数不同，其整体燃尽特性更接近于不燃洁净煤。挥发分较大的煤在再燃时会立即消耗空气中大量的氧气，从而使挥发分较低的煤在炉中缺氧，使连续燃烧时间缩短，如果配煤粉时选用的煤种是燃尽功能特性差异较大的煤种，则对燃气锅炉配风软件系统的要求就高而明确，且大多数配风方式难以同时满足多种煤种的混合。

2 电厂锅炉混煤掺烧技术实践应用

2.1 直吹式制粉系统锅炉掺烧技术

掺烧技术中包含直吹式制粉系统锅炉，其作为一个非常重要的混煤掺烧技术。直吹式制粉这个系统中，原煤依照不一样的类别，使用不同的磨煤机开始磨制，而且要保障磨制出的煤粉可以全部均匀分布，磨煤机在开始磨制运行后，必须把原煤直接送到炉子里，还要在炉内开始掺烧。尽管直吹式混煤掺杂技术必须配置不一样的磨制机，成本投入上偏高。可是，在使用中节约了进入锅炉之前，混掺需要耗费的时间。另外，这样的方法还能够解决以前锅炉中细度不平衡的技术困难，在电厂里存在着非常广泛的使用。而且通过实际操作发现，直吹式制粉系统锅炉掺烧技术有着比较好的燃烧效果，还存在燃烧稳定性和经济性的两大优点，极大地推进了电厂锅炉的运行。

2.2 “分磨制粉、仓内掺混、炉内燃烧”的应用分析
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。随着电力技术的进一步发展，中国传统的混煤技术已不能满足社会对电力的巨大实际需求。当采用单独研磨的新技术进行配煤时，必须考虑配煤的基本特性，并将其与电厂发电煤粉系统的设计和配置相结合。而这种混煤掺烧技术具有火焰燃烧率高，废品率低的优点，同时也在大多数电厂煤粉系统中被广泛应用且已得到认可，可以有效提高火电厂的生产率，提高经济效益。
2.3 分磨制粉+炉内掺烧技术

原来火电厂在煤炭制粉的时候，经常使用直吹式制粉工艺。在混煤掺烧进行制粉时，把不一样类型的煤质，放进不一样的磨煤设备中进行研磨，就是分离式制粉工艺。因此，可以依据不一样的煤种特质，找到恰当的研磨时间，保障煤粉总体有均匀的质量，接着，经过一次风管把混合煤粉吹进锅炉里燃烧。这样改造，一方面，可以使煤粉进入锅炉前的混合时间节省出来，减少人力和所要求的条件；另一方面，可以保障均匀的煤粉质量，可以使锅炉燃烧的稳定性和效率得以提升。假如电厂使用仓储式制粉工艺，首先需要使用不一样的磨煤设备，对不一样的煤质开始研磨；接着，分开放置在储粉仓；然后，从储粉仓传送到燃烧机喷口，实现在炉内进行联合后形成燃烧。像这样改造，可以把不一样功能的煤粉，传送到相应的温度地区，经过改良燃烧的条件，燃烧率得到大大提升。

比如，高热负荷区，燃烧不容易凝结的煤质比较合适。总的看来，分磨制粉再加上炉内掺烧技术，能使煤粉的均匀性得以提升，减少煤灰、炉渣里的碳含有量，减少劳动力方面的成本，使燃烧率和稳定性得以提升。

2.4 对煤炭掺烧的锅炉优化方法探析

我国人口基数过大，人口数量逐年不断增长，对于自然资源的需求不断增长，但是我国人民对自然资源无法充分利用导致自然资源状况不乐观。电厂利用煤炭资源进行大范围的供电，而现在所提出的混煤掺烧技术，就是针对我国当前自然资源现状，为了充分利用煤炭资源，提高资源利用率及煤炭的燃烧率，节约燃烧成本，尽可能的提高我国电厂锅炉的燃烧率。

①煤炭在锅炉内燃烧时，锅炉内含氧量对锅炉的燃烧性能有很大影响，如若锅炉内含氧量过高则会造成排烟量增大从而导致锅炉内的热损失，加大煤炭的投入量，提高了火力发电厂的供电成本，降低了对资源的利用率。如若锅炉内的含氧量过低，则又会造成锅炉内混煤没有充分的燃烧加大了供电成本，所以一定要加大对锅炉内含氧量的注意。②对于不混合煤粉的可磨性所造成的煤粉粗细不同的问题，加大力度提高自身对煤粉研磨方面的技术，使得进入锅炉的煤粉越细越好，使煤粉与火充分接触，加大燃烧速度，提高煤粉利用率，提高工作效率。③应该加强在空预器进口烟温的控制，加强对锅炉内壁上积灰的影响。

2.5 输煤系统的节能运行措施

在混煤掺烧技术应用期间，输煤系统管理的品质，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：第一，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℃。第二，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。第三，尽量保持稳定的输煤量，避免忽大忽小影响系统出力。设备启动前，选择好运行方式，减少皮带空转时间。加强卫生清理工作，针对皮带、滚筒、托辊下积存的煤粉，及时清理干净，避免摩擦力加大导致能耗增加，保证系统的经济稳定运行。

3 结束语

发电厂锅炉中的碳纤维技术虽然有助于提高发电厂的燃烧率和资源利用率，但也存在弊端。燃烧技术是一种复杂的技术，具有火灾、火焰和防磨损性。发电厂锅炉中煤水合物的燃烧主要是由于大部分发电厂采用的异性粉末系统和贮存系统，具有较高的研究价值。

参考文献：

[1]陈晶玲,车美美,程健林,周义凤.电厂锅炉混煤掺烧技术研究与实践[J].冶金与材料,2020,40(06):34-35.

[2]宋小俊.电厂锅炉混煤掺烧技术研究与实践[J].石化技术,2020,27(01):111+152.

[3]张锐.电厂锅炉混煤掺烧技术研究与实践[J].科学技术创新,2017(28):30-31.