电厂锅炉混煤燃烧技术应用现状及分析顾宇明论文_顾宇明

电厂锅炉混煤燃烧技术应用现状及分析顾宇明论文_顾宇明

摘要:目前我国各类发电技术中使用煤炭的比例还较高,为了更好的使用煤炭能源同时降低对自然环境的影响,世界各国对于电厂锅炉混煤燃烧技术的研究都非常重视。一般来说,燃煤电厂锅炉是根据特定煤种进行设计的。本文研究了我国电厂锅炉混煤燃烧的三种方式,不同煤种混煤燃烧技术的应用现状及分析展开探讨,以供相关人员参考学习。

关键词:电厂锅炉;混煤燃烧技术;应用现状

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对于不同煤种着火特点的把控

为了保证燃煤能有充分的燃烧,需要保证锅炉中的温度的能达到燃煤燃烧分解时候所需要达到的燃烧温度,当燃煤达到相应温度之后才能完全分解,但每种燃煤的燃烧温度点存在一定的差异,需要工作人员才采用燃煤掺烧处理技术的时候能关注燃煤的分解温度,从而保证掺烧质量。在对掺烧技术进行分析时,通过将不同的燃煤曲线进行统计、绘制就会发现不同燃煤在燃烧点以及分解点之间存在着明显差异。因此在进行燃煤混烧处理的时候要能根据所使用燃煤种类的不同、燃点的不同来科学制定燃烧方案。一般情况下,先要保证燃烧室内的温度达到易着火类型煤种的具体温度,之后在逐渐升温的阶段中控制好锅炉内的温度变化。

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、混煤燃烧过程中对于锅炉运行的影响

2.1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。此外一些难磨煤种也会存在“欠磨”现象,其粗颗粒相对较多,并且煤粉过粗,从而导致在该混煤燃烧的过程中出现燃尽率过低的情况,影响到该锅炉的燃煤率。此外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。

2.2运行可靠性的影响

当锅炉燃烧混煤时,煤种的改变会导致煤灰特性的改变,因此锅炉运行时各受热面的结渣、积灰情况也会发生相应的变化。当锅炉的结渣、积灰情况加重时,受热面的传热热阻增加,锅炉的排烟温度升高,导致锅炉效率下降。炉膛的结渣情况加重后,水冷壁吸热量减少,炉膛出口烟温会升高,过热器的吸热量会增大,而后导致过热器减温水量增大或汽温超温。

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三、电厂锅炉混煤燃烧技术应用现状及分析

3.1烟煤燃烧技术应用分析

烟煤作为设计煤种和校核煤种,因其燃烧性能优良被广泛的应用于大型的燃煤电厂中,受到了一致好评。工作人员在选择烟煤和原用煤种进行掺烧的时候要注意,这两个煤种的差异性非常小,并且烟煤本身的燃烧性就很好,所以想要取得更好的燃烧效果,只用稍微调试下锅炉的运行就可以,为了能够减少锅炉出现结渣和积灰严重的现象,工作人员在进行烟煤掺烧的时候,严禁掺烧两种以上结渣性强的煤种,这样就可以有效的避免出现上文的问题,保证锅炉能够正常安全的运行工作。

3.2褐煤掺烧技术应用分析

褐煤不仅燃烧性能好,同时的价格较低,这同样也是受到很多电厂广泛使用的主要原因之一。但是褐煤在燃烧的过程中,因它含有的水分高,并挥发性能高这一系列问题,致使它在实际的运行过程中存有很多问题,这些问题或多或少都会影响到锅炉的正常工作。

(1)褐煤具有较高的挥发性,它的挥发性可以达到40%以上,所以,在用褐煤进行发电的时候,就会出现磨煤机着火或者煤粉在管道内发生自燃的现象。为了解决这类问题的发生,在其实际运行的过程中工作人员要对磨煤机的出口温度进行调整,并且将煤粉的细度降低,这样就不会出现此类问题的发生。但是如果磨煤机出口的温度太低,也会出现煤粉结块和沉积的情况,这就会引发输粉管出现拥堵的现象,严重的情况还会发生爆燃这种安全事故的发生。

(2)同时褐煤还具有高挥发的特性,这也是引发燃烧器出现着火或者烧的问题主要原因之一。工作人员解决这类问题,可以采用增加风速和强度的方式,这样燃烧器出现着火的现象时就可以得到有效的控制,防止事故的进一步扩大。除此之外,这种方式还能降低一次风管中煤粉的浓度,有效的避免了煤粉在管道中出现自燃的现象。

(3)褐煤的发热量低含有的水分很多,所以在褐煤燃烧的时候会出现很的烟气量,并且还会出现引风机出力严重不足的问题。所以,在褐煤掺烧的时候,工作人员要根据电厂引风机的实际情况,去对它的比例进行调整。目前我国电厂使用褐煤掺烧的有很多,并且也取得了很好的利益,最重要的是它在运行过程中很少出现重大的安全事故,这些优良的特性,是我国电厂广泛使用的主要原因。

3.3无烟煤掺烧技术应用分析

(1)进行掺配煤种的合理选择

无烟煤本身着火和燃尽性能就差,所以为了能获得更好地无烟煤掺烧效果,工作人员在选择掺配的煤种时要选取高挥发并且容易点着的煤种。工作人员在进行掺配煤种的选择时,要对需要掺烧的这两种煤的结渣特性完全了解,极力的避免出现炉膛出现结渣、积灰的现象,保证电厂能够更加稳定安全的工作。

(2)对锅炉进行局部改造

想要获得更好的无烟煤燃烧效果,除了选择掺烧的没中外,还可以对它的燃烧器位置进行布置卫燃带这一系列的配置,将烟气的温度进一步提升,并且还要增加燃烧器喷口局部的热负荷,让他们共同促进无烟煤燃烧着火,将它的稳定性进行进一步的提升,除此之外,工作人员在对锅炉的局部进行改造时不需要投入很多的改造成本费用,就可以获得更高的经济利益。

结语:

近些年来,国内电厂为了拓宽锅炉燃煤范围,增强电厂购煤主动权,纷纷开展了混煤燃烧试验,在保证锅炉稳定、安全运行的情况下,混煤燃烧都取得了不错的经济效益。但是目前掺烧煤种的选择,掺烧方案的制定,往往都依靠经验来决定,亟需对燃用混煤时锅炉性能的变化、混煤特性评估的成本预测与采购最优化问题做深入的研究,从而形成一套完善的混煤燃烧评估方法。

参考文献:

[1]张绍良.电厂锅炉燃煤掺配技术应用现状及分析[J].企业技术开发:学术版,2016,34(8):34-35.

[2]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,2018,45(5):53-57.

论文作者:顾宇明

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月4 期

论文发表时间:2020/4/22

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