(大唐贵州发耳发电有限公司 贵州六盘水 553017)
摘要：现阶段，随着经济和各行各业的快速发展，电厂锅炉混煤燃烧技术也越来越完善，对于煤原料的需求也就变得越来越大，国内的电煤供应形式也相对紧张，而为了充分利用媒资源，并进一步节省电厂的生产成本，也就需要在电厂生产的过程中合理运用混煤来进行成产。该文就电厂锅炉在运作过程中几种传统混煤燃烧技术的优点以及不足进行了分析研究，并且在此基础上提出了一种可以高效运用媒资源的新型混煤掺配方式，从而达到提升电厂经济效益的目的。
关键词：电厂锅炉；混煤燃烧技术；应用现状
引言
众所周知，我国的燃煤电厂使用的主要设备锅炉是根据特定的煤炭类别进行设计使用的。设计的煤炭种类决定了燃煤电厂使用的锅炉的型号、结构、制粉系统等。我国幅员辽阔，产煤地方众多，地质结构差异大，煤炭种类多、煤的质量和特性有很大不同，所以电厂在实际的运行中要设计完所有种类的煤炭是不可能的。为最大程度的使煤炭电厂的锅炉可靠、稳定、经济、环保的运行，将不同种类的煤混合掺杂燃烧是目前大部分火电厂的应对策略。国内外的大量研究和实践表明，很多电厂通过使用锅炉混煤掺烧，让企业的利润得到了提高。
1电厂锅炉混煤燃烧的方式
1.1炉前掺配，炉内混烧
这种方式是不同种类的原煤在送入磨煤机之前，通过输送皮带等方式按照需要的比例进行相互掺混，并保证掺混均匀，然后一同进入磨煤机磨制成粉，再送入炉膛内燃烧。这种掺烧方式适用于管理水平高、堆煤场条件好的电厂，并且更适合于可磨性相近的煤种。被送入各个燃烧器的煤粉成分都是相同的，通过调整各掺混单煤的种类和比例即可改变入炉煤的各类指标。这种方法充分利用了混煤的着火特性接近于易着火煤种的优点，有利于混煤的着火燃烧和稳定。但是由于混煤可磨性趋于难磨煤种和“抢风”现象的发生，有着混煤燃尽特性趋于难燃尽煤种的缺点。
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
这种方式结合了前两种方法的优点，程序更加复杂。它是将类别不同的原煤送入不同的磨煤机磨，成为煤粉后在煤粉仓内进行不同比例的均匀混合，用燃烧器将不同比例均匀混合的煤粉传送到炉膛。可以看出它是对“分磨制粉，炉内掺烧”进行了优化和提高，避免了混合后的煤炭可磨性类似难磨煤种的缺点，而且煤粉的着火特性接近于易着火煤种，对于采用中间仓储式制粉系统的电厂锅炉更为适合。
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2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。在这一状态下，如果该电厂能够也用“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。
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。锅炉受热面的结渣、积灰容易引起炉内烟气通道的局部堵塞，会增加烟气通道的阻力，需要更高的引风机出力来保证锅炉的正常运行，增加了厂用电量，降低了锅炉运行的经济性。当炉内结渣严重时，还会发生渣块的掉落，造成炉膛灭火、砸坏炉膛水冷壁等事故。
3无烟煤掺烧技术应用分析
3.1进行掺配煤种的合理选择
无烟煤的煤质特征决定了其着火以及燃尽都比较困难，因此为了取得一个良好的无烟煤掺烧效果，就需要选择具有较高挥发分以及容易着火的煤种来作为其掺配煤种。此外在进行掺配煤种的选择过程之中，还需要对这两种煤种的结渣特性进行充分的考虑，并尽可能地避免出现炉膛严重结渣等状况出现，从而确保该电厂有耐心的稳定性与安全性。
3.2进行混煤掺烧方式的合理选择
对于一些挥发分含量比较低的无烟煤，就可以采用一些直吹式制粉系统的锅炉来进行工作，在进行掺烧方式的选择过程中，也适合运用“分磨制粉、炉内燃烧”的方式。借助于该配煤掺烧方法，其需要根据该煤种的具体煤质特性来进行煤粉系统的针对性选择，并需要借此来促进煤粉的着火与燃烧，并能够对混煤燃尽特性较低这一问题进行有效解决。如果在无烟煤掺烧的过程中选择了中间仓储式制粉系统的锅炉进行工作时，则需要选用“分磨制粉，仓内掺混，炉内混烧”的掺烧方式来进行工作，该方式也需要在对煤种的煤质特性有清晰了解的情况下来进行煤粉细度的合理选择，并需要在此基础上解决混煤燃尽特性较低这一问题。此外将无烟煤与容易着火的混煤送到中层燃烧器中能够促进无烟煤的着火工作，通过将易着火煤种送到下层燃烧器中的方式，也能够对无烟煤的燃烧起到良好的促进作用，并借此取得良好的掺烧效果。
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:
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[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,2015,45(5):53-57.
[3]陈虎.电厂锅炉混煤掺烧技术研究与实践[J].科学与财富,2016,7(Z1):69-70.
论文作者:曾枭
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/20
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