电厂锅炉混煤掺烧技术研究与实践

王伟

摘 要： 当前时期，发电的形式多种多样，而在我国火力发电中锅炉混煤掺烧技术的应用最为广泛。为了节省燃煤，许多火力发电厂进行发电的时候，燃料均不运用单一的燃煤，而是把各类不同煤炭种类进行混合燃烧。这种混煤掺烧技术可以有效提升燃料的利用率，进而节约成本，提升火力发电厂的经济效益。现简要分析电厂锅炉混煤掺烧技术与实践，力求为今后的相关工作提供可靠的参照。

关键词：电厂锅炉 混煤掺烧技术 实践应用 特性

中图分类号：TK229.6 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）05-0319-01

由于我国电煤供应的逐年下降，更多的火力发电厂进行发电过程中，无法使用设计煤种，有些电厂连校核煤种都无法使用。在这样的大背景下，为了尽可能的确保火力发电厂运行的稳定性、经济性、安全性以及环保性，混煤掺烧技术获得了快速的应用和发展，已经变成了火力发电厂主要的发电方式[1]。因此，对电厂锅炉混煤掺烧技术进行研究就变得非常重要，需提高重视程度。

一、电厂锅炉混煤掺烧特性

1.可磨特性

由于煤质之间存在很大的差异性，燃煤的可磨特性同样会存在差异。部分煤质的可磨特性比较相似，而部分煤质的可磨特性相差较多。若两类煤质可磨特性比较相似的煤炭进行混合，则两类煤极易有效的进行融合。可若两类煤质的可磨特性差别比较严重的煤炭进行混合，则混合后的可磨特性与可磨特性较差的煤质相似。和可磨特性较高的煤质对比，可磨特性较差的煤质粒径要粗一些，燃烧效率也就更低。所以，若要使两类煤质充分燃烧殆尽，则需认真考虑可磨特性较差煤质的充分燃烧。

2.着火特性

第一，对煤质进行加热的时候，锅炉内的温度会持续升高。但温度提高的阶段会出现热分解反应。在进行热分解过程中，煤质挥发成气体与煤膏。基于實际情况来分析，热分解反应受到多种因素的作用，最具代表性的就是升温速度、温度以及阈能；第二，若煤质属于单一煤炭，则在燃烧过程中会发生一个失重速率高峰。可若煤质属于混合类煤炭，则进行燃烧过程中会发生多于两个的失重速率高峰。则表示混合煤质在燃烧的时候，可以保证其本身的着火特性。通过实践可以发现，多类型煤质掺烧的时候，各煤质的着火点存在差异，高低不同。在掺烧温度为最低着火点的情况下，则会提升燃烧速度。当掺烧温度为其它煤炭种类着火点的情况下，则会再次提升燃烧速度。

3.燃尽特性

由于各类煤质的挥发分存在很大的差异，部分种类的煤质挥发分相似，部分种类的煤质挥发分之间则有很大的差异。若两类挥发分比较相似的煤炭种类进行混合燃烧，则他们的燃烧并没有较大的影响。若两类挥发分之间差别很大的煤质种类进行混合燃烧，他们则会发生抢风问题。抢风问题就是两类煤质种类混合燃烧之后，挥发分较大的煤质种类会快速进行燃烧，燃烧阶段将消耗锅炉中许多氧气。挥发分较小的煤质进行燃烧阶段同样需消耗许多氧气，这时候氧气稀缺则会造成挥发分较小的煤质点燃时间提升，且不能充分燃烧殆尽。另外，两类燃尽特性差别较大的煤质进行掺烧，对锅炉的配风标准也设定了更加严格的标准[2]。

二、传统电厂锅炉混煤掺烧技术的特点和问题

1.传统电厂锅炉混煤掺烧技术的特点

传统混煤掺烧技术主要在煤质燃烧前，把两类或更多种类的煤质按照一定方式实行混合，把各类煤质均匀混合之后开始磨煤环节。把混合充分的煤质进行研磨，变成煤粉之后输送到锅炉中实行燃烧发电。此类传统混煤掺烧技术是在火力发电厂具备很大存储场地与混合煤质场地的前提下，对可磨特性比较相似的煤质在混煤掺烧前混合，对煤粉的着火特性与掺烧阶段的稳定性有非常关键的作用[3]。

2.电厂锅炉混煤掺烧技术的问题

2.1电厂锅炉的燃烧稳定性较差

由于之前长时间的单一煤炭种类燃烧，火力发电厂的锅炉已经彻底适应了此类单一煤种的燃烧特点可以保证较佳的燃烧发电状态。在采用混煤掺烧技术之后，若掺烧的混合煤质总体燃烧特性很差，则会很大程度导致火力发电厂锅炉燃烧稳定性下降。不仅远远比单一煤种燃烧的稳定性更差，还会导致电厂锅炉出现灭火问题。造成该问题的主要因素就是掺烧的混合煤质热分解作用的时间太多，煤质不容易着火，致使混煤掺烧的着火点提升，所以需较多的热能方可达到燃烧要求。混煤掺烧技术的燃烧稳定性较差，会造成实际应用过程中很难满足预期的燃烧效率，并对火电厂锅炉的运行效率产生不良影响。

2.2一次风管极易出现阻塞

因煤炭燃烧的发热量较低，生成的煤灰更多，正是混煤掺烧现实运用阶段相对多见的一类缺陷。火力发电厂锅炉混煤掺烧阶段，若出现此类缺陷，必定会很大程度对煤粉的燃烧效果产生影响，且会对一次风管产生很大的阻碍，造成一次风管的下风管正压值显著升高。如果一次风管的下风管正压值超出额定值，非常容易造成风管阻塞问题，进而对锅炉通风顺畅产生很大影响，导致混煤掺烧效果较差，发热率不能满足标准，最终影响发电成效[4]。

三、新型电厂锅炉混煤掺烧技术研究和实践应用

为了切实消除传统电厂锅炉混煤掺烧技术的各类问题，大唐珲春电厂的科研人员通过长期的研发，得到了几类新型电厂锅炉混煤掺烧技术，且列举了分磨制粉的煤质加工模式。当前，应用相对广泛的新型电厂锅炉混煤掺烧技术有两种，以下为具体的研究分析。

1.“分磨制粉，炉内掺烧”混煤掺烧技术的分析与实践应用

若火力发电厂的制粉方式为直吹式制粉模式，则混煤方式可以将煤炭种类不同的煤质添加到不同的磨煤设备内实行对应的研磨。由于这种方式为分离研磨，因此，可以基于煤炭种类研磨性的差别，选择适宜的研磨时间。能够保证研磨的煤粉总体上质地均匀，借助锅炉一次风管把研磨完毕的煤粉吹进锅炉内开始掺烧。这种方式节约了煤粉进入电厂锅炉之前的混合时间，并且节约了混合场地和人力，消除了煤粉质地不均匀的缺陷，确保燃煤燃烧阶段的稳定，提升了煤粉的燃烧效率。若火力发电厂的制粉模式为仓储式制粉模式，则混煤模式为：应用不同磨煤设备对不同煤质进行研磨之后，放到相应的储粉仓中，通过储粉仓把煤粉传输到相应的燃烧机喷口，煤粉则会在燃烧阶段进行充分的混合。此类混煤模式的优势为：煤质能够被传输到相应的温度区，电厂锅炉中的燃烧条件能够获得有效的改善。比如，高热负荷区的燃烧机更加适宜燃烧不容易凝结的煤质。应用新型“分磨制粉、炉内掺烧”的混煤燃烧模式之后，能够切实消除劳动力不足的问题，降低煤灰与炉渣中的碳含量，确保设备工作稳定性与煤粉燃烧的高效性。

2.“分磨制粉、仓内掺混、炉内燃烧”混煤掺烧技术的分析与实践应用

此类混煤掺烧技术要在储粉仓中混合，因此，只能在仓储式制粉模式中应用。这种技术的操作方式为：仓储式制粉模式的磨粉设备首先把选好的煤种进行充分研磨，将煤粉传输到相同的粉仓中，之后在储粉仓中进行混合，混合完成之后送到燃烧机中。应用此类混煤掺烧模式，一方面消除了燃尽特性和难燃煤种相似煤质难以燃烧缺陷，另一方面充分发挥了着火特性和易着火煤种相似的优势。还可以有效消除煤灰和炉渣中的碳含量。此类混煤掺烧技术在许多火力发电厂中获得应用，效果显著[5]。

总结：综上所述，火力发电厂锅炉燃煤依然是发电的主要方式，能源节约同样是一项紧迫的工作。因此，火电厂需切实提升煤炭的利用率。进行锅炉混煤阶段基于煤质的可磨特性、着火特性以及燃尽特性进行分析，以选择科学合理的混煤掺烧方式，进而提升煤炭的利用率，节约资源能源。最终提升火力发电厂的经济效益，并为我国可持续发展战略的有效施行提供一份助力。

参考文献

[1]孙煜.电厂锅炉混煤掺烧技术应用[J].电工文摘.2015（05）：68-70.

[2]陈国栋；袁益超；王波.电厂锅炉混煤燃烧技术应用现状及分析[J].锅炉技术.2014（05）：53-57.

[3]毛晓飞；吴英；曾过房，等.700MW机组锅炉混煤掺烧试验研究[J].热力发电.2014（05）：69-74.

[4]王文欢；潘秉超；王爱晨，等.燃煤锅炉掺烧褐煤的经济性与环保特性分析[J].锅炉技术.2014（02）：67-71.

[5]刘发圣；谈紫星；桂良明，等.大型电站锅炉混煤掺烧试验研究[J].发电设备.2015（04）：248-251，260.