燃煤电厂配煤方法浅析

30.有色冶金节能口工艺节能燃煤电厂配煤方法浅析刘涵轩(金川集团公司热电分公司，甘肃金昌737100)[摘要]介绍了国内动力配煤技术的基本原理和发展现状,讨论了配煤过程中采取的配比原则和质量指标,结合实际生产运行问题,研究科学、实用、经济的配煤方案并投入生产提升了燃煤电厂的经济性和运营效益。[关键词] 电厂;配煤;结焦[中图分类号] TK16[文献标识码] B[文章编号] 1008 -5122(2013)02 - 0030 -03.Discussion on Coal Blending Methods of Coal-fired Power PlantsLIU Han-xuanAbstract: The basic principle and development status of domestic power coal blending technique were in-troduced. The matching principle and quality indicator adopted in the coal blending process were discussed. Based on the practical production, the scientific ，practical and economic coal blending schemewas studied and put into production, increasing the economic and operating benefits of coal-fired powerKey words: power plant; coal blending; coking大于1250 C。但持续的煤炭市场紧张、铁路运力1概述不足、生产成本压力等诸多方面的因素,迫使公司不中国是以煤炭为主要能源的国家,是目前世界得不开始燃用各种不同类型的煤。人炉煤种的变化上最大的煤炭生产国和消费国。全国每年用于直接导致产生了一系列问题。燃烧的动力煤约占煤炭总消费量的80% ,其中发电(1)锅炉大面积结焦,降低了锅炉负荷和机组约占32% ,工业锅炉、窑炉约占35%。由于我国动出力。新疆方向的部分煤种由于灰熔点较低、灰分力煤品种繁杂且质量不均,供煤质量与锅炉、窑炉用少、结焦性强,而且结焦形成的焦块结构致密难以在煤要求严重不符,致使燃煤效率低、污染严重。锅炉冷灰斗高温水淬中碎裂,这直接导致了锅炉受金川集团公司热电分公司承担供热任务的主要热面的大面积结焦,在焦块堵塞了部分通流部分又热源锅炉有15台,总装机容量354MW,最大的锅炉使得锅炉水平烟道和尾部受热面管束出现局部高为480 th,最小的锅炉为50 tVh,锅炉设计煤种为新温,出现了受热面管束高温爆管事故的发生,为了减疆哈密烟煤。从锅炉设计出发原煤采购目标一直要少此类故障的出现,不得不降负荷运行,使得成本持求煤的发热量(Qnet, ar)大于20. 91 MJ/kg(不包括续居高不下。褐煤),可波动5%,粒度为小于50 mm,挥发分(2)锅炉灰渣系统运行不稳定,现场安全管控(Vdaf)大于20% , 硫分(St,d)小于1. 0%， 外在水分难度大。为了尽可能减少结焦对锅炉燃烧的影响，(Mt)小于10%，干式除渣灰熔融性软化温度(ST)运行上增加了锅炉内部吹灰频次,而处于锅炉较高受热面的焦块掉落时,容易在冷灰斗处出现蓬焦,运.行人员在冷灰斗处处理蓬焦作业危险性极高。同[收稿日期] 2012-11-13 .时,形成的焦块中国煤化工使渣系统无[作者简介]刘涵轩(1975-),女,江苏句容人,大学本.科,经济师,从事原煤管理工作。法正常运行,被Y片CNMHG,不仅大幅增加了人力成本,而且使现场伤害几率增加。2013年4月第2期燃煤电厂配煤方法浅析一刘 涵轩●31●(3)部分原煤硫分较高,环保管理难度加大。法改变其挥发份、内在水分、有机硫、灰分粘结性等热电分公司锅炉配置的脱硫除尘系统属于国控污染与燃烧有关的的主要指标。而配煤则能通过调节煤源,日常的脱硫环保数据直接在线实时上传到市环质、改变燃烧相关指标，满足用户对煤质的特定要保局、省环保厅和国家环保部。根据对部分新疆方求,充分发挥煤炭的潜能,取各单种煤之所长,使燃向来煤分析,硫分在1.0~1.8,远远高出原有设计，煤性质稳定，锅炉操作可靠,达到防止结焦、节能降为此锅炉系统在日常的脱硫除尘系统运行过程中采耗的目的'”。取了加大脱硫剂的用量和优化系统运行的方法,仍2.2配煤技术发 展现状无法使环保数据达标,进而被迫采取降低锅炉出力由于动力配煤技术有其无可替代的优势和特的办法来应对环保检查,制约了供热系统正常的生点,近年来,在我国发展相当快,一-些用煤量较大的产组织。城市、大的煤炭集散地和--些煤种较多且煤质复杂2配煤技术的基本原理及 国内发展现状的煤炭矿区正建成大型的动力配煤场以解决用户的需要。动力配煤技术已做为一种比较适合中国国情2.1配煤技术原理与煤炭洗选技术对比的洁净煤技术列入了煤炭工业洁净技术发展规划，在国内有一种观点认为动力配煤毫无技术可.这项技术在中国将会有更为广阔的发展前景。言,只是几种质量不同的煤炭的简单混配,在实际使3动力配煤采用的质量指标和原则用效果.上也不如煤炭洗选的好。实际上,这种观点是非常片面的,其产生的根本原因是对选煤技术和3.1 质量指标配煤技术缺乏全面的了解和深刻的认识。由于动力配煤技术在我国发展的时间较短,国从锅炉结焦分析,锅炉结焦主要是煤粉燃烧对内尚无明确的配煤质量国家标准,为确保配煤的科煤中矿物成分发生作用的结果。通常情况下,如果学性和合理性,决定采用GB7562《发电煤粉锅炉用煤灰中含有较多碱性氧化物(如氧化钙、氧化铁、氧煤质量》作为动力配煤的质量技术指标。根据国家化镁等)就容易发生结焦;而酸性氧化物(氧化硅、技术标准,结合煤的燃烧理论,制定动力配煤的质量氧化铝等)较多,则灰熔融温度就高,不易发生结标准时选取的煤质指标有:发热量挥发分、灰分、全焦。在工程实际中,为了避免这类问题,需要对硫水分、煤灰熔融性。另外除常规分析数据如工业锅炉用煤进行调质,这就是动力配煤。分析、元素分析、可磨性指数、煤灰成分及煤灰熔融动力配煤就是将不同类别、不同品质的煤经过温度、飞灰比电阻特性以外，还包括了非常规分析数筛选、破碎并按一定比例进行配合掺混,进而改变动据如着火特性、燃尽特性.结渣特性、磨损特性等。力煤的化学组成、物理特性和燃烧特性,使之达到煤煤的结焦性和粘结性指标对动力煤来说也很重要，质互补、优化产品结构、充分利用煤炭资源、适应用对灰熔融性软化温度指标做出硬性规定,必须大于户燃煤设备对煤质的要求,达到防止结焦、提高燃煤1200C,并注意混煤的灰熔融特性及沾污结渣特性效率和减少污染物排放的技术[2]。随混煤配比的变化关系。动力配煤与煤炭洗选相比各具特点。煤炭洗选3.2动力 配煤的原则主要可以达到如下目的:确定一个掺混好的新的煤种能否适合不同的锅(1)脱除有害成分:包括脱除煤炭的灰分;硫分炉运行的需要,首先要测定该煤种的热值、挥发份是(相当部分无机硫)及灰分共存的一些其它有害物质;否与锅炉的设计煤种的同类指标是否接近,其次要(2)使煤炭质量均质化。看灰熔融温度是否能够高于锅炉的原设计煤种,另外而动力配煤可以实现如下目的:还需要注意掺混煤的灰分、可磨系数是否适中4。(1)实现煤炭质量的均质化,保证煤炭质量的4配煤试验 及结果分析相对稳定;(2)调节煤炭的质量:包括调节灰分、硫分、发4.1配煤所使用的原 煤选择热量挥发分和煤灰熔融性等。近几年受中国煤化工俞能力和价格从两者可实现的目标看,二者并不是完全对立因素等限制,YHCNMHA形势十分严的，,洗选是以“脱除”有害成分为其主要目的,却无峻,现用原煤与锅炉设计煤种偏差很大,采购原煤的有色冶金节能口工艺节能渠道越来越多,煤种和煤质的差异也越来越大。为采用的试验煤种选取了近三年采购量最大的三个方了能够使配煤试验的结果具有可操作性和持续性,向来煤,成份见表1。表1不同产 地的煤成分单位:%编号全水分灰分挥发份固定碳硫分焦渣特性来煤方向15A4554. 2023. 6924. 2947.390. 433类靖远方向5A-52211. 2014.5635. 3646. 120.762类新疆方向.5B43712.0323. 2226. 10 .36. 901.75周边小窑煤4.2配煤试验及 结果分析的燃烧”。在配煤的数据上看,虽然看似同样质量按照配煤的基本原则和技术方法,一般而论,煤指标的掺混煤,但在实际的燃烧过程中,由于燃烧温的灰分、硫分、水分具有较好的直线可加性,在配煤度范围不同,有的会出现分段燃烧现象。中按照各单煤的配比对其进行加权平均计算不会产(4)燃烧粒度分布。在煤粉炉中对配煤粒度的生过大误差(5]。煤的发热量和挥发份的直线可加要求不需要特别的控制,但如果应用到其他工业锅性也是相对较好的，但有文献提到的实验数据认为炉中,粒度的组成分布对炭粒完全燃烧影响很大,粒.配煤的实测发热量一般高于其计算值,实测挥发份度组成过细,煤的漏损量就大,粒度太大,就容易造低于计算值。配煤后的灰熔融温度与单煤没有线性成机械不完全热损失加大,所以对于非煤粉炉,应在关系,主要是因为不同品种煤所含矿物质各不相同,在配煤质量控制中考虑对粒度的控制。高温下发生复杂的物理化学反应,形成各种复杂的氧5结束语化物，导致了灰熔融温度在配煤中的不可预见性[6]。据此以原煤采购指标为达标标准,经过一定的通过国内动力配煤较为前沿的技术原则和质量计算确定了三大主力煤种的十种配比关系,经过各.标准的指导,结合实际情况,进行了人炉原煤的掺混.项试验测定,有3种掺混煤达到了既定的目标标准。配烧试验,结果证明了科学的配煤方法可以改变动通过一年多的配煤混烧实践表明，掺烧煤的热力煤的挥发份、内在水分、全硫、灰成分、粘结性等与值和挥发份与锅炉的设计煤种越近越好,因为这样燃烧密切相关的主要指标。通过将能够采购到的大能保证锅炉安全运行的要求,而且能满足锅炉负荷宗煤种(一种或几种)作为主力煤种,结合不同的炉的要求。掺混煤的灰熔融温度越高越好,这样可以型,试验后制定经济合理的掺烧方案,可以满足不同达到提高整个锅炉灰熔融温度而防止受热面结焦的用户对煤质的特定要求,充分发挥煤炭的潜能,使入炉目的。燃煤性质稳定,锅炉的热效率得到提高,操作上也更加在实际的动力配煤过程中,还需要注意以下的安全可靠,真正达到节能减排和减少结焦的目的。技术问题:[参考文献] .(1)锅炉的适应性。目前的燃煤锅炉类型较[1]郑明东.动力配煤研究[J].华东冶金学院学报,1996多,对煤质均有不同的要求范围,并非指标越高越(4好。例如挥发份太高,虽然着火容易,但有时会引起2] 王丽春.合理配煤提高经济效益[J].煤质技术,2004,局部燃烧剧烈而引起结焦的问题,所以在配煤指标[3] 范华挺.电厂配煤技术原则及煤质特性参数的计算的选择上尽量接近该型号锅炉设计煤种的参数为.[J].煤质技术,2006.9.好(2)煤源煤种的选择。在评价动力配煤时,应[4] 樊喜春.火力发电厂燃煤混配[J].吉林电力技术,1999.多考虑影响锅炉效率的综合指标和煤的价格,煤种[5] 戴财胜.动力配煤理论与应用研究[J].中国矿业大数量的多少对配煤的操作费用也有影响,一般不需学,2000.要更多的单种煤配合,简化操作,节省成本。[6] 邢诚动力配煤原理在火力发电厂的应用[J].华北电(3)合理的燃烧温度区间。各单种煤的燃烧特力大学,2006.征温度随煤种的不同变化较大,尽量使配合煤中的7] 陈晓玲.中国煤化工加工与综合利各单种煤的燃烧温度范围多重合,以保证连续稳定用,003,2MHCNMHG