浅析电厂锅炉的混煤燃烧技术与应用

贺士凯

摘 要：因为我国煤炭储备量分布非常分散，而且生产应用也不平均，再加之，我国煤炭煤质本身差异性比较大，因此现阶段，很多电厂都无法应用设计煤种，有些电厂甚至不能使用校核煤种。在这一背景下，如何能够确保电厂锅炉运行安全稳定成为重要问题，而混煤燃烧技术成为了重要选择。本文主要通过对电厂锅炉混煤燃烧技术种类的介绍，探讨了电厂锅炉混煤燃烧技术的具体应用，仅供参考借鉴。

关键词：电厂锅炉；混煤燃烧技术；应用

现如今，无论国内，还是国外都对混煤掺烧技术进行了大量的研究，其中研究主要集中在煤质特性、燃尽特性、可磨性方面，这些方面都取得了一定的成果。正是在这些研究成果的基础上，很多电厂开始尝试着应用混煤燃烧技术，通过大量的实践证明，此种技术效果比较好，值得进一步推广应用。

一、电厂锅炉混煤燃烧技术种类

1、锅炉前掺和配制、锅炉内进行混烧

各个类型的原煤，借助输送皮带，同时根据要求按照相应的比例进行混合，必须确保掺混均匀，之后再同时运送到磨煤机中，变成粉，再将其送进到炉膛中进行燃烧。此种混煤燃烧技术通常适合应用在管理水平比较高，同时具有良好堆煤条件的电厂，另外，必须保证各个煤种具有接近的可磨性。这样送入到燃烧器中的煤粉成分才能够一致，工作人员通过调整混单煤的各个品种以及相应的比例，以此来改变炉煤的每项指标。此种混煤燃烧技术有利于燃料充分燃烧，而且长时间保持稳定状态。但是因为混煤与难磨每种比较接近，因此很少能够完全燃尽。

2、分别磨制煤粉、在锅炉中进行掺烧

工作人员将各个种类的原煤分别放入到各个磨煤机中，而后将其磨制成煤粉，之后再借助层次差异性明显的燃烧器，将其放入到炉膛中进行掺烧。此种混煤燃烧技术主要应用在混煤手段比较少，而且混煤设备也比较少的情况下，同时该电厂的混煤管理程度并不高，特别是应用在可磨性差异非常大的煤种中。煤粉细度由磨煤机控制，工作人员可以按照煤质以及煤种的燃烧特点来选择燃烧器以及配风方式。比如若应用的是比较难以燃烧的每种，工作人员可以将其送入到最底层燃烧器，以此增加煤粉燃烧时间，使得煤粉能够更充分的燃尽，同时要对其进行高风温处理，以此保证着手燃烧更加有效；将不容易结渣的煤种，放入到中间二层，以此来减少炉膛燃烧器结渣问题。此种混煤燃烧技术优势比较明显，克服了锅炉前掺和配制、锅炉内进行混烧的缺陷，但是如果掺烧的是难燃烧的煤种，着火就非常困难。此种混煤燃烧技术应用在混煤手段比较少的电厂，可磨性具有很大差别的煤种最适宜应用此种方法。

3、分別磨制煤粉、仓中进行掺混、锅炉中进行混烧

工作人员将类型不一的原煤分别放入到相对应的磨煤机种，以此磨成细度不一的煤粉，而后在煤粉仓中将类型不一的煤粉掺混起来，同时保证掺混均匀，最终将其送到锅炉中燃烧。这种方式是对“分磨制粉，炉内掺烧”的改良，仅适用于采用中间仓储式制粉系统的电厂锅炉。这种方式不但克服了混煤可磨性接近于难磨煤种，燃尽特性接近于难燃尽煤种的缺点，而且保留了着火特性接近于易着火煤种的优点，是前两种方法的有机结合。

二、电厂锅炉的混煤燃烧技术的应用

1、烟煤掺烧技术的应用

由于烟煤较好的燃烧特性，国内大型燃煤电厂一般把烟煤作为设计煤种和校核煤种。当选取烟煤与锅炉原燃用煤种进行掺烧时，由于2种煤种的煤质特性差异并不大，烟煤本身的燃烧特性也不错，通常对锅炉的运行进行微调之后，就能使锅炉的运行安全？稳定。烟煤掺烧时要注意的主要问题是避免2种或几种强结渣性煤种的相互掺烧，这样会导致锅炉结渣？积灰问题加剧，严重影响锅炉的安全？稳定运行。

2、褐煤掺烧技术的应用

某电厂装机容量2×350MW，锅炉为单汽包亚临界自然循环，一次中间再热锅炉。锅炉设计煤种为山西大同烟煤，近年来实际燃用煤种主要为神华混煤和大同煤。为适应国内煤炭市场的变化，拓宽电厂煤源，降低燃煤成本，该电厂对印尼Adaro褐煤进行了现场掺烧试验。试验采用“分磨制粉，炉内混烧”的方式，掺烧煤种为神华混煤和印尼Adaro褐煤。试验期间，锅炉运行安全？稳定，取得了良好的效果和经济效益。锅炉一共有5台磨煤机，1台备用，在进行掺烧时，下两层磨燃用印尼Adaro褐煤，上两层燃用神华混煤，掺烧褐煤的比例为50%。

3、无烟煤掺烧技术的应用

某电厂一期工程装机容量2×600MW，锅炉为600MW超临界参数？直流？一次中间再热燃煤锅炉，П型露天布置。设计煤种分别为神华烟煤和山西塔山烟煤，实际燃用煤种大同优混煤。在不进行设备改造的情况下，该电厂进行了烟煤掺烧越南无烟煤的试验。由于越南煤与设计煤种和燃烧器的最低挥发分要求相差较大，单独应用无法着火，因此采用了“炉前掺混，炉内混烧”和“分磨制粉，炉内掺烧”相结合的混煤方式。中层燃烧器燃用越南煤和烟煤的混煤，下层燃烧器燃用烟煤。这样，下层易着火的烟煤可以促进中层燃烧器中难着火的越南无烟煤的燃烧。试验结果表明，掺烧20%比例的越南无烟煤可保证锅炉安全？稳定？经济地运行。无烟煤具有低挥发分？高固定碳含量？高发热量？可磨性差的特点。掺烧无烟煤所面临的问题主要集中在2个方面：如何保证无烟煤的及时着火燃烧以及如何保证无烟煤的燃尽。

通常正确选择混煤掺烧方式能够解决上述问题。挥发分含量达到燃烧器最低挥发分要求的无烟煤，对于采用直吹式制粉系统的锅炉，采用“分磨制粉，炉内掺烧”的效果较好，此举可以根据掺烧煤种的煤质特性选择合适的煤粉细度，促进煤粉的着火燃烧，同时克服了混煤燃尽特性趋于难燃煤种的缺点。对于采用中间仓储式制粉系统的锅炉，采用“分磨制粉，仓内掺混，炉内混烧”能取得不错的效果。这一方式既能根据掺烧煤种的煤质特性选择合适的煤粉细度，克服混煤燃尽特性趋于难燃尽煤种的缺点，又保留原有“炉前掺混”着火特性接近于易着火煤种的优点。如果所要掺烧的无烟煤的挥发分含量远低于锅炉燃烧器最低挥发分要求，可以采取“炉前掺混，炉内混烧”和“分磨制粉，炉内掺烧”相结合的混煤方式，将无烟煤与易着火煤种的混煤送入中层燃烧器以促进无烟煤的着火。

三、结语

总之，我国很多电厂能够扩大锅炉燃煤范围，使其在购煤竞争中拥有更大的主动权，不同程度的进行了混煤燃烧试验。在不影响锅炉正常安全运行的条件下，混煤燃烧技术的应用效果比较好，而电厂带来了比较客观的经济效益。但是由于掺烧煤种、方案都是通过经验决定，因此还存在一定的缺陷，这就需要研究人员进行更为深入的研究。

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