浅析动力配煤原理在火力发电厂中的应用

石广斌

摘 要：本文简述了动力配煤的原理和特点，分析了我国动力配煤的发展现状，研究了动力配煤原理在火力发电厂中的应用。

关键词：动力配煤原理；火力发电厂；应用

煤炭资源年是我国重要的能源之一，每年消耗着巨大数目的煤炭，是我国电力和暖气等主要来源之一。尽管我国煤炭品种丰富，但是品质良莠不一，燃烧效率低下，燃煤设备适用度低，排放物污染严重，煤炭市场和使用存在着许多问题。所以，无论从世界角度还是国内来看，动力配煤的应用都是最好的选择，是符合国民经济发展的需求的。

一、动力配煤的原理

动力配煤是根据工业生产的实际需要，利用科学的计算方法或者燃烧实验得到合理的配煤比，通常把两种或者多种不同品质的动力煤均匀的混合在一起，根据环保需要添加适量的添加剂，从而生产出一种新的动力煤的工艺过程。通过配煤技术将各种品质的煤炭进行合理混合，从而提高并得到了稳定质量的煤炭，保障了燃煤时能达到相关标准。动力配煤的具体工艺是根据燃煤锅炉对煤炭品质的要求将不同品质的煤炭，分别经过筛选、破碎、按比例就均匀混合等环节，得到性质改善、特性互补、有利燃烧的煤炭。灰飞含碳量是通过测定灰飞中没有完全燃烧的碳的含量来反映机械不完全燃烧损失的大小。灰飞含碳量大会增大尾部受热面的磨损，排烟温度升高，在炉内形成还原性气体使灰飞的熔点降低，电除尘的效率下降，粉煤灰的利用性降低。动力配煤可以同时发挥多个单种煤的优点，满足不同的燃煤设备，从而提高煤炭的燃烧效率，减少污染气体的排放，稳定燃烧，提高粉煤灰的合格率，降低灰飞含碳量，节约成本，节能减排。

二、动力配煤的发展现状

动力配煤在国外，如美国、德国、日本，以及西欧一些发达国家的发电厂都都已经普遍应用了几十年，产生了较好的经济效益。目前国内的一些大中型发电厂也已经应用。中国作为世界上最大的煤炭交易市场，煤炭资源占据了我国能源消费的百分十六十五以上，超过了世界平均水平近两倍。另外，随着我国工业化、城镇化的进程加快，对于能源的需求越来越高，煤炭资源这一老牌能源供给也在需求与生产上出现了从所未有的高增长趋势。我国的煤炭含硫比重较大，在已有的煤炭储备中，近一半的煤炭含硫量超过百分之一，近三分之一的煤炭含硫量超过百分之二。这种含硫煤燃烧后会产生大量二氧化硫等有害气体，污染环境。为了更经济环保的使用我国的煤炭资源，实践科学发展观，建设环境友好型和资源节约型社会，我国的煤炭市场面临着巨大的考验。现在我国煤炭市场的现状是，煤炭燃烧效率低，煤炭品种多，质量参差不齐，符合环保标准的煤炭不能满足市场的需求量，大量不合格的煤炭却被搁置，不能合理利用，发电厂也面临着煤炭品质不稳定，影响发电质量和效率的问题，这需要引起相关专业人士的重视。目前我国动力配煤整体技术有待提高，生产规模普遍较小，与选煤、型煤、添加剂等工艺结合较少，产品种类少。

另外，煤炭品质的质检分析、自动化生产控制水平较低。结合价格、用户利益等因素没有实现经济最优水平。产品没有统一标准，即使有也很简单。技术检测、机械配套、控制生产、市场反馈一条龙没有实现，部门分离过多，影响整体的技术水平。

三、动力配煤的特点

动力配煤可以使煤炭的品质稳定，保障锅炉在燃煤时的炉内温度，控制出风口的转速和风量，减少结渣和排渣现象。另外，还可以避免燃烧单种煤时易产生的烧断炉排，减少锅炉寿命的现象。动力配煤的原料和加工的成本较低，而燃烧效率较高，发电厂可以显著提高经济效益。

动力配煤的含硫量已经稳定控制在百分之一点五以下，比高硫煤的燃烧排放量显著降低，可以有效降低二氧化硫等有害气体对空气的污染，有效推进我国建设资源节约型和生态环保型社会的进程。

动力配煤需要使用多種煤炭，可以充分利用我国的煤炭资源。我国煤炭品种较多，质量有好有坏，品质不一，一些低品质的煤炭使用受到一些限制，而优质煤炭受产量地域的限制，难以满足日趋增加的市场需求。动力配煤就可以把不同品质的煤炭科学合理的混合起来，取长补短，既充分利用了我国丰富的煤炭资源，又满足了用户不同的需求。

四、动力配煤原理在火力发电厂中的应用

目前我国火力发电厂的燃煤供应共有三个明显的变化趋势，分别是煤炭品种多变，取决于煤炭的生产、运输、销售和电力的生产情况等因素，火力发电厂往往会被供应几个品质差异较大的煤炭品种；劣质煤所占比重较大，随着地方小煤矿的增加，向火力发电厂供应的劣质煤比重增加；计划外的采购、来煤加工等多个进货渠道以及目前煤炭市场的开放性，都使火力发电厂极易同时购买多重品质的煤炭，为动力配煤打下基础。

目前我国动力配煤的应用较为广泛，主要是因为发电机的容量增大，用电需求越来缺大，煤炭的消耗也就越来越大，这种情况下燃烧单一煤种很难实现；我国煤炭资源的分布不均匀，分布与需求在地域上不匹配，北煤南运，收运输能力的限制，很难维持烧单一煤种的现象；我国煤炭资源分布不均，煤炭质量参差不齐，劣质煤的比重较大，为了能充分利用我国的煤炭资源，降低成本，往往利用动力配煤将其混合进优质煤中；一些火力发电厂为了优化劣质煤的燃烧特性，特意在其中加入优质煤；某些火力发电厂燃烧利用的煤种与锅炉不匹配，不能实现很好的燃烧效果，容易出现问题，所以往往才去动力配煤的方法混合燃烧不同种煤炭，以满足锅炉的要求。

不同种类的煤炭进行混合燃烧时，煤炭的品质特性对于燃烧效率的影响较大，所以火力发电厂在应用时要对其进行测定。品质相近的煤炭在混合燃烧时的比例对燃烧效果和效率的影响不大，所以品质相近的煤炭可以按任意比例混合。品质特性相异的煤炭混合燃烧时，比例不同，燃烧效果和效率不同，所以为了实现较高的经济效益和燃烧效率，要通过实验获得最好比例。

一般来说，品质相差较大的煤炭一旦混合，会大幅度降低经济效益，最好不要采用此种方法。在粉煤炉中燃烧混合煤炭时，为了实现较高的经济效益，最好提前进行测定实验，确定其特性。

采取分仓上煤时，用稳燃煤进入锅炉下层原煤仓维持锅炉的稳定燃烧，中挥发分烟煤和低、中挥发分贫瘦煤进入锅炉的中间层原煤仓提升锅炉热负荷，若库存中没有中挥发分烟煤和低、中挥发分贫瘦煤，可以用B类和C类稳燃煤替代，用普煤进入机组上层原煤仓平衡发电成本。如此既能稳定锅炉燃烧和机组负荷，又降低了灰飞含碳量，提高了粉煤灰的合格率。

五、小结

综上所述，动力配煤技术是一项极具推广前景，可以实现良好的经济效益，环境效益和社会效益的新型生态煤技术。但是，由于一些限制，还没有受到相关部门和专业人士的重视，没有得到普遍推广和支持。所以需要提高相关部门对动力配煤的认识，制定合理的推广和扶持计划，促进动力配煤市场的建设，保障动力配煤在中国的稳步展和应用。

参考文献：

[1]刘淑清，刘士新.火电厂动力煤配煤优化方法与系统研究.东北大学，2013.

[2]桑士杰，董泽.煤质特性对火电厂运行和经济性影响的研究.华北电力大学，2013.

[3]孙云峰，李冬妍.数字化煤场管理系统在电厂燃料管理中的应用研究.华北电力大学（北京），2011.