电厂锅炉混煤掺烧技术的研究分析

电厂锅炉混煤掺烧技术的研究分析

李靖宇

大唐黄岛发电有限责任公司   266500

摘要：混煤掺烧技术应用于锅炉燃烧，是电厂适应社会发展的必然选择。混煤燃烧可以有效地改善燃烧条件，为混煤的充分燃烧提供重要保障；可以有效减少制粉单耗，提高生产效率，有力地促进了电力行业的发展。为节约能源、降低生产成本提供了很好的借鉴。

关键词：电厂锅炉；混煤烧；技术研究

1、电厂炉混掺烧技术研究的意义

煤炭作为一种不可再生能源，内部成分因成因不同而不同。随着煤粉消耗量的增大，煤炭市场价格的波动，火电厂很难烧到设计煤种。混煤掺烧广泛应用在国内火电厂中，研究掺烧而带来的安全性与运行经济性的问题，对火电厂的安全、稳定、经济运行有着十分重要的意义。混煤掺烧时候如果选择的煤种正确，燃烧条件好，就会使两种煤粉充分发挥各自优势，取得良好的安全性与经济性。否则就会出现一系列不良的情况。因此，有必要加强对混煤燃烧技术的研究，提高其燃烧的安全性和经济性，为实现我国电力良性的发展作出应有的贡献。

2、电厂锅炉混煤烧理论分析

2.1混煤的着火特性

要让物质能够燃烧，就得需要物质能够达到可燃点温度，要想让煤炭在锅炉里的起火燃烧，一定要达到足够的高温才会让煤炭受热后开始分解，这样就释放了能量。在锅炉中煤炭进行燃烧时，重要的决定性条件是温度、活化能、升温率等其他因素。在锅炉内燃烧中，作为由不同煤种掺配成的混煤会煤炭种类的不同，它们会有不同煤的热解及特性燃烧曲线，同时会出现不同燃烧特性。

一般情况下，混煤都是有两种或两种以上的煤炭构成，还有的是由有很多种煤炭相互进行混合组成的，这样各种不同特性煤炭在锅炉里燃烧时都会有自己的可燃点温度，可燃点温度低的就会被率先进行燃烧，释放出大量的热量，为可燃点温度高的煤种的燃烧提供能量，进而达到共同燃烧的目的，这样为锅炉燃烧的稳定性提供保证，以防止灭火事故的发生。

2.2混煤的难磨煤种与易磨煤种

通常煤炭都会具有可磨特性，但每个煤种的可磨特性都不尽相同，主要分为易磨和难磨两种煤种。在进行难磨煤种的煤炭磨制过程中，一般的磨制出来的都会显示较粗的煤粉，而在燃烧的过程中这些较粗的煤粉经过很长的燃烧时间还不能彻底地完全燃烧；易磨煤种则没有这样的情况出现在锅炉内得到充分的燃烧，不会出现长时间燃烧还不彻底的情况。不同特性的煤种在同一台磨煤机内研磨，可以改善磨煤机出力情况，降低制粉单耗。

2.3混煤的燃尽特性

所谓混煤就是把两种挥发的差异性很大的煤种进行混合而制成的，这样的混煤在燃烧时，因为两种煤体的各自不同的特性就会有抢风情况出现，实际上出现的这种现象对于彻底燃烧十分不利。燃烧特性有很大差异的煤种的混煤在燃烧过程中，会对锅炉运行的配风要求很苛刻，所以如果构造简单的锅炉基本上不会满足各自不同的两种煤炭的燃烧条件。

3、传统的炉前配、炉内混烧方式的技术特性

3.1煤质燃烧性能受到限制

煤炭进行混合后的性能差别太大，这对于发电企业的生产管理及设备使用都有相当高的要求，劣质的煤炭在燃烧时会造成十分严重的空气污染，更重要的是其含硫量很高同时燃烧效率低下。劣质煤如果在混煤里掺杂得太多，就会出现不均匀掺混、掺混手段少等情况的出现，同时锅炉内的煤粉进行燃烧时会导致结焦和局部灭火现象出现。如把优质煤掺入含量严重超标的劣质煤，很有可能会导致风管被烧坏或发生煤粉系统的爆炸。

3.2煤粉不均匀

因为不同的煤炭在性能方面存在很大的不同，这样在使用磨煤机对煤粉加工混煤时不能确定煤体的研磨程度，这样就很容易导致易磨煤种被过分研磨以及难磨煤种研磨不够的情况出现，这种情况下其均匀性与粗细程度不能达到一致的效果，极易造成煤粉充分燃烧后炉渣的含碳质量分数与飞灰含碳量较高，这种燃烧不充分的煤炭不能二次利用，无形中造成生产成本上升，更是与节能减排的战略目标相背离。

3.3运行时间过长导致成本增加

尽管炉前缺少掺混手段，但混煤的均匀性在进行炉前混掺时必须得到保证，因此大量的人工需要进行操作，目的是确保混煤的均匀性。另外，还需要确保输配煤设备能够长时间正常地运行，这样的话用电量居高不下，消耗过大，也加大了工人的劳动强度。

4、新型混煤烧技术的相关研究

电厂锅炉采用传统的燃烧技术过程中，就会带来难燃尽煤种不充分燃烧、抢风等很多问题，这些技术上的缺陷如不完全解决，必然会产生能源的耗费过大。在我国经济快速发展的背景之下，不可再生能源逐渐越来越少，而经济发展对能源需求会越来越多，煤炭属于不可再生资源，只有在使用的过程中做合理的掺配比例和掺烧方案，才能达到节能降耗的目的。

4.1分磨制粉，炉内燃烧的特点

在直吹式制粉系统的锅炉里采取实施“分磨制粉，炉内燃烧”的方式，就是让不同的磨煤机对不同性能的煤炭进行磨制，然后使用一次性风管将这些煤粉输送到电厂锅炉里，这样可以根据不同的燃料特性，合理分配磨煤机的出力，然后按照各自的可燃点进行充分掺混燃烧，对不同燃烧器的二次风配比也可以进行单独的控制，已改善燃烧条件

。采取“分磨制粉，炉内燃烧”技术，会让锅炉内不稳定的混煤燃烧得到有效的解决，同时煤粉掺烧的经济性也大幅提升，降低了企业的生产成本。

采取“分磨制粉，炉内燃烧”技术，在仓储式煤粉制造系统里使用磨煤机对不同种类的煤炭展开磨制，当完成粉状的磨制任务后，将这些煤粉输送至不同的分仓之中储存。然后，根据锅炉热负荷要求不同，把各个粉仓的煤粉按不同配比输送到对应的燃烧器喷口位置，达到让性能不同的煤粉迅速进行混合，同时开始燃烧的目的。

4.2仓储式制粉系统的“分磨制粉，炉内燃烧”的应用分析

采取“分磨制粉，炉内燃烧”的技术，前提是电厂的锅炉系统要与之相配套的条件，在这个基础上使用磨煤机将各种不同的煤炭磨制出来然后将这些不同的煤粉放到一个大的煤粉仓里，与其他技术不同，在没有进入锅炉前就将性能不同的煤质进行了混合。在国家对机组上大压小的要求下，实际上大容量机组不适合这种方式，因为大量的煤粉堆积容易自燃爆炸。

4.3直吹式制粉系统的“分磨制粉，炉内燃烧”的应用分

大容量锅炉必然选择直吹式制粉系统，以提高制粉系统的安全性。针对正压直吹式制粉系统采用“分磨制粉，炉内燃烧”配煤方案的特点是可以根据研磨不同煤种控制不同的磨煤机出口温度，煤粉细度，一次风量，以达到在锅炉内经济、安全燃烧的目的。可以针对不同的燃烧器内煤种特性，进行单独的配风。可以根据锅炉热负荷的不同，通过切换制粉系统及时调节配煤比例。在低负荷时可以启动燃烧优质煤种的磨煤机，以达到稳燃的目的，在高负荷阶段可以增加燃烧劣质煤磨煤机出力，提高电厂的经济效益。采用分磨制粉更有利于控制制粉单耗。现在，大多电厂都采用炉外掺烧与分磨制粉相结合的方式，即炉外掺配成不同的煤种，再采用分磨制粉的方式进行锅炉的燃烧调整。

5、结束语

综上所述，电厂锅炉混煤掺烧技术是一项十分重要的技术，为电厂火力发电提供重要的动力支撑。近年来随着科学技术的不断进步，对于混煤掺烧技术从经济性与安全性方面有了更加深入的研究，主要目的是降低电厂的生产成本，提升锅炉混煤燃烧的安全，更好地服务主机发电，并取得了一些很重要的成果。

参考文献

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