吳越

摘 要：目前我國各類發(fā)電技術(shù)中使用煤炭的比例還較高，為了更好的使用煤炭能源同時降低對自然環(huán)境的影響，世界各國對于電廠鍋爐混煤燃燒技術(shù)的研究都非常重視。一般來說，燃煤電廠鍋爐是根據(jù)特定煤種進行設(shè)計的。本文研究了我國電廠鍋爐混煤燃燒的三種方式，不同煤種混煤燃燒技術(shù)的應(yīng)用存在的問題，最后根據(jù)我國的當(dāng)前發(fā)展實際，提出了應(yīng)對不同煤種混煤燃燒技術(shù)的應(yīng)用的問題解決對策。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐；混煤燃燒技術(shù)；應(yīng)用現(xiàn)狀；不足之處

眾所周知，我國的燃煤電廠使用的主要設(shè)備鍋爐是根據(jù)特定的煤炭類別進行設(shè)計使用的。設(shè)計的煤炭種類決定了燃煤電廠使用的鍋爐的型號、結(jié)構(gòu)、制粉系統(tǒng)等。我國幅員遼闊，產(chǎn)煤地方眾多，地質(zhì)結(jié)構(gòu)差異大，煤炭種類多、煤的質(zhì)量和特性有很大不同，所以電廠在實際的運行中要設(shè)計完所有種類的煤炭是不可能的。為最大程度的使煤炭電廠的鍋爐可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟、環(huán)保的運行，將不同種類的煤混合摻雜燃燒是目前大部分火電廠的應(yīng)對策略。國內(nèi)外的大量研究和實踐表明，很多電廠通過使用鍋爐混煤摻燒，讓企業(yè)的利潤得到了提高。

1 電廠鍋爐混煤燃燒的方式

目前我國電廠中的鍋爐使用的混煤無非就是在研磨前進行混合以及研磨后的混合兩種，再就是燃燒爐膛外的混合和燃燒爐膛內(nèi)的混合，所以根據(jù)以上歸類就可以得出以下三種混合煤炭燃燒方式。

1.1 爐前摻配，爐內(nèi)混燒

顧名思義就是在進入燃煤爐之前將不同的煤炭種類摻雜在一起，然后經(jīng)過粉碎研磨處理后在燃煤爐里一起燃燒。具體就是，幾個種類的原煤按照一定的比例進行摻混并確保均勻，然后放入磨煤機磨制成粉，最后進入燃煤爐燃燒。此種混合煤炭燃燒的方式要求電廠的原料管理水平高、煤炭堆放條件較好，幾種煤炭的可磨性類似或差異不大。[1]該方法基于混煤的著火特性接近于易著火煤種的優(yōu)勢，非常有助于混合煤炭的穩(wěn)定可靠著火燃燒。盡管如此，該種方式也有一定的缺點，原因在于混合煤炭研磨難度大，而且“搶風(fēng)”嚴重，對燃煤爐的影響較大，最終的煤炭也無法完全燃盡。

1.2 分磨制粉，爐內(nèi)摻燒

這種方法根據(jù)名字就可以得知是將幾種原煤分別磨制成煤粉，再通過不同層的燃燒器進入爐膛摻燒。此摻燒方式適用于混煤設(shè)備少、混煤管理無法達到較高水平的電廠，該方法最好用于煤炭的可磨性差距大的煤種。這種方式避免了混煤燃燒不容易燃盡煤種的缺點，但也存在缺點，即混合煤粉難以點燃或點燃困難。[2]

1.3 分磨制粉，倉內(nèi)摻混，爐內(nèi)混燒

這種方式結(jié)合了前兩種方法的優(yōu)點，程序更加復(fù)雜。它是將類別不同的原煤送入不同的磨煤機磨，成為煤粉后在煤粉倉內(nèi)進行不同比例的均勻混合，用燃燒器將不同比例均勻混合的煤粉傳送到爐膛?？梢钥闯鏊菍Α胺帜ブ品?，爐內(nèi)摻燒”進行了優(yōu)化和提高，避免了混合后的煤炭可磨性類似難磨煤種的缺點，而且煤粉的著火特性接近于易著火煤種，對于采用中間倉儲式制粉系統(tǒng)的電廠鍋爐更為適合。

2 混煤燃燒對鍋爐運行的影響

鍋爐是電廠的核心設(shè)備，要充分考慮它的使用壽命、穩(wěn)定性等問題。與傳統(tǒng)的單一煤種燃燒相比，混合煤種在鍋爐內(nèi)燃燒對于鍋爐的影響更大，尤其是煤炭混合后它的的燃料特性、燃燒后產(chǎn)生的灰渣的特性、混合煤炭的易燃燒程度都發(fā)生較大變化，這樣就影響了鍋爐的熱力性能、鍋爐安全可靠運行和環(huán)保性能等。

2.1 著火燃燒問題

正如前面所講的，煤炭混合燃燒往往比單一煤炭種類更難以點燃，也就是著火燃燒性能變差。原因在于鍋爐摻燒兩種可磨屬性存在不同的煤種會導(dǎo)致煤粉過粗。當(dāng)鍋爐采用“爐前摻混，爐內(nèi)混燒”方式燃燒混煤時，容易導(dǎo)致煤粉過細；難磨煤種會煤粉過粗，最終會出現(xiàn)燃盡率降低，影響鍋爐熱效率；增加磨煤機煤粉的細度，難磨煤種可以達到著火燃燒的細度要求，但是缺點就是會引起燃燒器噴口的燒損。

對于“分磨制粉，爐內(nèi)摻燒”或“分磨制粉，倉內(nèi)摻混，爐內(nèi)混燒”，燃燒混煤時，可以通過調(diào)整各磨煤機的煤粉細度來達到不同煤種著火燃燒的需求。若鍋爐燃燒混煤的揮發(fā)分與設(shè)計煤種差異較大，原有的燃燒器系統(tǒng)可能會對混煤的燃燒產(chǎn)生一定影響。設(shè)計煤種為揮發(fā)分較低的煤種時，燃燒器噴口的高寬比較大，以便卷吸較多的高溫?zé)煔猓@取與高溫?zé)煔廨^大的接觸面積，強化著火。當(dāng)鍋爐燃燒揮發(fā)分小于設(shè)計煤種的混煤時，過小的燃燒器噴口高寬比會使火焰氣流卷吸高溫?zé)煔獾哪芰ο陆?，煤粉燃盡率降低。

2.2 鍋爐熱力性能的影響

煤炭經(jīng)過混合后會對燃燒鍋爐的熱力產(chǎn)生明顯的影響。首先是混煤的揮發(fā)水分比設(shè)計煤種高的時候，就要求用較高的一次風(fēng)率推遲煤粉的著火，目的在于讓燃燒器噴口安全運行，這樣做帶來的問題是煤粉著火后的燃燒速度快，強度大，爐膛出口煙溫低，導(dǎo)致鍋爐過熱器欠溫。[3]反之，當(dāng)混煤的水分含量高于設(shè)計煤種的時候，混煤的發(fā)熱量低于設(shè)計煤種，同樣的負荷下鍋爐消耗的燃煤量就增大，燃燒產(chǎn)生的煙氣量增加，鍋爐對流過熱器和對流再熱器的出口汽溫將會升高。

3 結(jié)語

本文研究了我國電廠鍋爐混煤燃燒的三種方式，不同煤種混煤燃燒技術(shù)的應(yīng)用存在的問題，最后根據(jù)我國的當(dāng)前發(fā)展實際，提出了應(yīng)對不同煤種混煤燃燒技術(shù)的應(yīng)用的問題解決對策?？紤]到本文三種不同的混煤燃燒方式，在實際應(yīng)用中發(fā)電廠應(yīng)結(jié)合自己工廠的實際條件，尤其是煤炭存放存儲條件、混煤條件，綜合考慮經(jīng)濟效益、電力和煤炭消耗、環(huán)保特性等因素來進行恰當(dāng)?shù)幕烀喝紵绞竭x擇。希望本文的研究對于我國電廠實際運行中的煤炭混合燃燒提供借鑒和思考。

參考文獻：

[1]張紹良.電廠鍋爐燃煤摻配技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)：學(xué)術(shù)版，2015，34（8）：34-35.

[2]張銳.電廠鍋爐混煤摻燒技術(shù)研究與實踐[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017，12（28）：30-31.

[3]解堯，蘇建寧，馬國偉.電站鍋爐混煤燃燒配比試驗研究[J].節(jié)能技術(shù)，2016，34（1）：25-28.