试析电厂锅炉混煤燃烧技术应用现状论文_康映武

试析电厂锅炉混煤燃烧技术应用现状论文_康映武

(华电新疆发电有限公司红雁池分公司 新疆乌鲁木齐 830047)

摘要:煤是电厂锅炉的主要燃料,为了保证电厂锅炉的正常运行,需要根据煤种的特殊性,对电厂燃煤锅炉进行针对性的设定,因此,煤种具备有一定的特殊性。当前,我国电厂传统的锅炉混煤燃烧技术中,多是在进入锅炉之前先让煤进行掺混,然后再将其放入到锅炉中进行燃烧,并取得一个良好的运行效果。对现有的混煤燃烧技术进行不断的完善与优化,能够提高电厂锅炉的运行水平。

关键词:电厂锅炉;混煤;燃烧技术

一、电厂锅炉燃混煤燃烧模式简析

1.1炉前掺配,炉内混烧

该模式主要是在送到磨煤机之前按照一定的比例输送不同种类的原煤,之后在输送皮带上进行掺混,在此过程中还需要确保能够掺混均匀,然后再到磨煤机中进行磨粉处理,并送到炉膛中进行燃烧。该掺烧方式要求具备非常高的管理要求,并且只有具备良好堆煤场条件的才能够有效运用。此外在这一混煤燃烧模式之中,被送入到各个燃烧器中的煤粉成分还需要保持一致性,并需要借助于掺混单煤种类以及比例进行调整的方式,来合理地调整炉煤的各项指标。该方法能够实现对混煤的着火特性接近于易着火煤种优点的充分利用,其在具体燃烧的过程中还能够保持足够的稳定性,但是因为混煤的自身特性,容易在具体燃烧的过程中出现煤种难以燃尽等问题,并会造成煤资源的严重浪费。

1.2分磨制粉,炉内燃烧

该燃煤方式首先需要在磨煤机内对不同种类的燃煤进行磨制,借助燃烧器将磨制好的煤粉送到炉膛中进行掺烧。但是在电厂实际运行的过程之中,该掺烧方式适用于混煤手段以及混煤设备相对比较少,而且也比较使用与一些可磨性差异比较大的煤种。此外在该燃烧模式中,还需要利用磨煤机来有效控制不同种类煤粉的细度,并以该煤种的特性和煤质为依据有针对性地选择燃烧器以及配风方式。如针对那些不能得到充分燃烧的煤种,就需要直接将其送至下层燃烧器中,并通过燃烧该煤粉时间的进一步延长,再加上高风温的作用来促进其得以着火燃烧;不宜结渣的煤种在进行燃烧的过程中,还需要将其直接送到高热负荷区域中的燃烧器中,这样就能够使得该区域内的结渣倾向得到有效的控制。借助于分磨制粉、炉内燃烧的方式能够有效解决混煤燃尽特性趋近于难燃尽煤种这一缺点,并能够很好地避免炉前掺混不够均匀所带来的燃烧不稳定等诸多问题。但是在具体工作的过程中,会存在难燃煤种起火比较困难这一问题,该方式一般比较适用于混煤手段比较欠缺的火电厂来使用。

1.3分磨制粉,仓内掺混,炉内混烧

该燃煤方式首先需要在磨煤机中送入不同种类的原煤,并将其磨成不同细度的煤粉,最后在专门的煤粉仓中来进行各种煤粉的掺混工作。在此过程中还需要确保掺混的均匀性,并将混合均匀的煤粉通过燃烧器送到炉膛中进行燃烧。该燃烧模式不仅可以很好地克服混煤可磨性高这一缺点,并且还拥有着火特性,接近与易着火煤种的优点,因此也可以说是前两种燃煤方式的有机结合。但是其对于设备的要求相对比较高,所需的投资也相对较多,因此,在我国也没有得到较为广泛的应用。

二、混煤燃烧技术的应用分析

2.1混煤燃烧过程中对于锅炉运行的影响

2.1.1着火燃烧问题

如果在锅炉掺烧的过程中出现了两种可磨性差异比较大的煤种,就有可能直接导致煤粉出现过粗或者过细的情况,并对锅炉的着火燃烧造成一定的影响。在锅炉使用了“炉前掺混,炉内混烧”的方式来进行混煤的燃烧过程中,煤粉的细颗粒就会增多,并出现煤粉过细等诸多情况。要想有效提升该磨煤机的煤粉细度,并使得该难磨煤种能够达到一个着火燃烧的细度要求,如果易磨煤种的细度过高时,也可能导致着火提前,其喷口处的热负荷会得到进一步提升,并导致燃烧器的喷口出现烧损以及结焦等诸多情况。用“分磨制粉,炉内掺烧”的方式来进行混煤的燃烧时,也就能够借助调控各个磨煤机煤粉程度的方式,使不同煤种在燃烧过程之中的着火需求都能够获得极大满足。

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2.1.2对于锅炉热力性能的影响

在锅炉实际工作的工程之中,如果其混煤的煤质与设计煤种存在的差异过大,就会影响锅炉的热力性能。比如:当混煤的挥发分含量高于设计煤种的情况下,就需要配合较高的一次风率来推迟煤粉的着火,并借此来确保该燃烧器喷口能够正常运行。在混煤自身的水分以及灰分含量高于设计煤种的情况下,其混煤的发热量也就会在一定程度上低于设计煤种,而在同样的负荷之下锅炉燃烧所产生的燃煤量也会得到一定程度的提升,其所产生的烟气量也会得到一定程度的增加。与此同时,燃煤量以及氧气量的进一步增加也会导致磨煤机、锅炉引风机等一系列锅炉辅机的电耗得到提升。

2.1.3NO的排放问题

燃煤锅炉在整个燃放过程中会将NO排放出来,且严重影响环境,为此我国制定了相关的NO排放标准,而燃煤在燃放过程中如果锅炉燃烧水分低于该设计煤种的混煤时,其炉内燃烧温度得到有效提升,并导致热力型NO的生成量增加,对外界环境造成严重影响。当锅炉使用可磨性比较差的燃煤时,其磨制的煤粉粗度较大,被加热速度也就越慢,所产生的NO气体也会得到进一步的增加。同时粗煤粉表面的反应面积相对比较小,焦炭对于NO的还原能力降低,并导致NO排放浓度有所提升,不利于环保工作的开展。

2.2不同煤种燃烧技术的应用

2.2.1烟煤掺烧技术应用

基于烟煤燃烧特性十分良好,为此烟煤作为设计煤种以及校核煤种普遍应用到我国一些大型的燃煤电厂中。但在进行烟煤掺烧的过程中,还应避免两种或者以上的结渣性比较强煤种的互相掺烧,这样就可以有效地避免锅炉结渣以及积灰严重等问题,并确保整个锅炉的运行安全性与稳定性。

2.2.2褐煤掺烧技术应用

褐煤一般拥有着低廉的价格以及容易着火燃烧的特性,因此也受到了国内多个电厂的青睐。但是在褐煤的具体燃烧过程中,因为其水分高、挥发性高等诸多问题,而导致了其在具体运行的过程中经常会存在诸多问题,会严重影响到锅炉的正常运行。为了解决这些问题,可以在具体的运行过程中对磨煤机的出口温度进行适当的降低,并进一步降低煤粉的细度,这样也就能够使得煤粉不会在磨煤机等管道中出现自燃现象。此外为了有效防止制粉系统出现的不安全因素,还需要对燃煤机中的一氧化碳浓度进行实时检测,还需要在此过程中尽可能地避免磨煤机组的启停现象。据相关的运行实践表明,制粉系统其多是在磨煤机的启停阶段出现的自燃与自爆事故。

2.2.3无烟煤掺烧技术应用

无烟煤在掺烧的过程中拥有低挥发分、高固定碳含量以及高发热量等优点,但是其可磨性相对比较差,这也就导致了在运用无烟煤进行掺烧的过程中容易遭受到各种问题。通常情况下,电厂在进行无烟煤掺烧的过程中能够合理选择掺配煤种、混煤掺烧方式;对锅炉进行局部改造、对于一次风温与风速进行合理选择,来确保无烟煤能够及时着火以及燃尽。

结语

随着电力技术的不断发展及电力需求的不断扩大,传统的混煤掺烧技术已经无法满足电力生产的需要,我们要结合了电厂制粉系统的具体设计,扬长避短,因材制宜,探寻出两种不同的混煤掺烧方式,适用于绝大多数电厂的制粉系统,能有效增强电厂的生产力,提高经济效益,适合大范围的推广,选择更符合电厂实际情况的混煤方式,旨在提高能源利用率及电厂的效益。

参考文献

[1]陈国栋,袁益超,王波,等.电厂锅炉混煤燃烧技术应用现状及分析[J].锅炉技术,2014,45(5):53-57.

[2]孙煜.电厂锅炉混煤掺烧技术应用[J].电工文摘,2015(5):68-70.

[3]陈虎.电厂锅炉混煤掺烧技术研究与实践[J].科学与财富,2015,7(Z1):69-70.

作者简介

康映武(1980.11.10),性别男;籍贯甘肃;民族汉;学历大学;职称助理工程师:职务发电运行全能副值:研究方向锅炉运行;单位:华电新疆发电有限公司红雁池分公司。

论文作者:康映武

论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期

论文发表时间:2019/8/26

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