准格尔煤和兖州煤的掺烧特性研究
准东煤掺配分析
准东煤掺配分析摘要：主要针对目前煤炭市场供应紧张，原设计煤种每天供应量不能满足发电需求，为保证发电用煤，寻找可靠主力煤种，保证机组安全运行。
关键词：燃煤锅炉；燃煤掺配；煤种；燃烧1.前言新疆南疆区域煤炭市场，供应紧张，煤价持续上涨，主力煤种对电厂每日供应量进行限制，严重影响机组发电量和安全运行，燃煤作为火力发电厂成本中的重要组成部分，占企业经营成本70%以上，为保供控价，提高煤场库存，保证发电用煤，开拓煤炭资源，引进新煤种保证燃煤供应，降低燃料成本，提高经济效益。
2.系统设备简介某公司目前装机为两台330MW亚临界参数机组，锅炉为北京巴布科克•威尔科克斯有限公司生产的B&WB-1192/17.5-M，亚临界、自然循环、单汽包、单炉膛、一次中间再热、平衡通风、紧身封闭、全钢构架（主副双钢架）、固态排渣、前后墙对冲燃烧、煤粉炉，空气预热器采用三分仓。
锅炉整体呈“π”型布置，设有固定的膨胀中心。
磨煤机为北京电力设备总厂生产的ZGM95N-Ⅱ直吹式磨煤机，共配备5台，设计出力45t/h，运行方式为4运行一备用，燃烧器采用双调风旋流式燃烧器，布置方式为前墙3层，后墙两层燃烧器，前后墙最上层各配有一层低氮燃烧器控制NOx生成，水冷壁蒸汽吹灰62支，受热面蒸汽吹灰46支，年计划耗煤量120万吨。
3.设计煤种说明4准东煤和设计煤对照分析准东煤特性为易结焦，高水分煤质，在燃烧过程中易造成磨煤机出口温度低，煤粉燃烧距离延长，磨煤机堵煤，水冷壁、受热面结焦等不安全现象。
5.燃煤掺配过程1）试验前准备阶段。
根据准东煤特性结合其它单位掺烧经验，下发“准东煤掺配注意事项”，组织个运行人员学习，并进行讲解。
编制下发“准东煤掺配过程参数统计表”。
2）使用单一磨煤机进行掺配试烧，观察磨煤机运行情况和煤粉燃烧情况。
我们使用前墙中层磨煤机，按照准东煤与阳光采购煤1比1掺配，准东煤掺配比例为10%，主要观察磨煤机着火情况和全水分较高对磨煤机运行各参数的影响。
火电厂配煤掺烧分析研究
火电厂配煤掺烧分析研究1. 引言1.1 背景介绍随着我国工业化进程的加快和城市化进程的不断扩大，能源消耗量不断增加，对环境的影响也日益加重。
火电厂作为我国主要的电力供应设施之一，其对环境的污染程度和能源消耗量也备受关注。
为了实现节能减排、保护环境的目标，火电厂配煤掺烧技术逐渐被引入。
配煤掺烧是指在火电厂燃烧过程中，将不同种类的煤炭混合使用。
通过合理搭配不同种类的煤炭，可以达到提高燃烧效率、减少污染物排放、节约能源等效果。
配煤掺烧技术的研究和应用，对于提高火电厂的燃烧效率、降低排放量、减少能源消耗具有重要意义。
本文旨在探讨火电厂配煤掺烧技术的实际应用情况，分析其优势和影响因素，为火电厂的环保降耗提供理论支持和实践指导。
通过对火电厂配煤掺烧技术的研究，进一步推动我国能源结构调整和节能减排工作的开展，实现可持续发展的目标。
1.2 研究意义煤炭作为我国主要的能源资源之一，在火电厂中占据着非常重要的地位。
随着环保意识的增强和能源结构调整的要求，火电厂配煤掺烧技术逐渐引起了研究者的关注。
配煤掺烧技术可以有效地改善燃煤发电的环保性能，减少污染物的排放，提高燃煤资源的利用效率，具有重要的实践意义和应用前景。
火电厂配煤掺烧技术的研究意义主要包括以下几个方面：配煤掺烧技术可以降低火电厂的燃煤成本，提高能源利用效率。
通过合理地选择不同种类的煤炭进行掺配燃烧，可以实现燃煤资源的互补利用，减少对高成本煤种的依赖，降低生产成本。
配煤掺烧技术可以减少火电厂的污染物排放。
掺烧高氮低硫煤可以有效减少氮氧化物的排放，掺烧高硫煤可以降低二氧化硫的排放，从而减少对大气环境的污染。
配煤掺烧技术可以提高火电厂的大气效率，降低温室气体排放，适应我国低碳经济发展的需求。
通过将不同种类的煤炭进行掺配燃烧，可以提高锅炉燃烧效率，减少二氧化碳的排放，促进火电厂向清洁、低碳的方向发展。
研究火电厂配煤掺烧技术的意义在于提高能源利用效率、减少环境污染、促进能源结构调整，对推动火电厂可持续发展具有重要的意义。
浅谈多煤种混配掺烧降低标煤单价在火电厂中的实践
163中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.05 （上）1 概述进入2018年，煤炭价格继续保持上涨的态势，燃料占发电成本的比例越来越大，已超过发电总成本的70%。
应对高煤价，控制燃料成本，降低标煤单价是各火力发电企业求生存、促发展的重要工作之一。
严格入厂煤的验收，科学合理地进行多煤种混配掺烧是降低火力发电厂燃料成本的有效途径。
以国内西北地区某装机2×600MW 燃煤发电公司为例，该公司地处某省煤炭资源较为丰富的地区，其燃煤主要来自于该区域周边各煤矿。
随着煤炭价格的不断上涨，该发电公司的盈利空间不断被挤压，近两年的大用户直供电改革的实施，发电企业的交易电价（上网电价）全都低于政府批准的上网电价，再加之国内火电装机容量严重过剩，火力发电机组利用小时数持续下滑。
受多方面不利因素影响，该公司从2016年第四季度开始经营出现亏损，2017年随着煤价的持续上涨，公司的亏损经营局面不断加剧，为抑制标煤单价，降低燃料成本，扭转经营困难的被动局面，该公司积极开拓煤源，在保证统配煤的同时，采购一部分价格低廉的低热值煤和煤泥，通过与统配煤混配掺烧，以降低发电燃料成本。
降低燃料成本有两项工作至关重要，一是严格入厂煤的验收，保证煤炭热值和各项指标真实；二是科学合理地进行多煤种混配掺烧，在保证入炉煤热值满足锅炉稳定燃烧的前提下，降低燃料成本，现就该公司在降低标煤单价工作中所采取的措施做一介绍。
2 入厂煤验收和多煤种混配掺烧工作的重要性入厂煤验收是火力发电厂生产经营工作中的重要环节，也是火电厂廉洁从业风险高发和受煤炭销售、运输等人员拉拢腐蚀的关键岗位。
以上述电厂为例，两台机组满负荷运行，每天的耗煤量可达1.4万吨左右，如果不严格入厂煤验收工作，就有可能发生劣质煤进厂或煤质作假等现象，如果按每吨煤损失1元计算，公司每天的经济损失就是1.4万元，对公司经营效益影响非常大。
准东煤掺烧锅炉结焦分析及对策
准东煤掺烧锅炉结焦分析及对策炉膛内结焦会使水冷壁辐射吸热量下降，炉膛出口烟温升高，使对流受热面因热负荷升高而造成超温;通风阻力增大;体形较大的焦脱落会砸坏水冷壁或冷灰斗，甚至造成炉膛灭火。
如何掺烧新疆准东煤，有效防止锅炉结焦显得尤为重要。
标签：结焦;沾污;碱金属;灰熔点;掺烧1、掺烧准东煤存在的问题1.1水冷壁结渣。
水冷壁结渣严重、炉内吹灰器吹灰频率增加，造成水冷壁减薄爆管。
1.2高温腐蚀。
高过、高再管壁腐蚀严重，部分电厂存在管束泄漏，大量换管问题。
1.3对流受热面沾污积灰和管子磨损。
1.4炉膛垂直水冷壁壁温偏差较大，大屏及水平烟道有结渣，尾部竖井烟道受热面前后烟气压差明显升高，再热汽温两侧偏差增大。
2、准东煤的结渣性能2.1碱酸比B/A=（CaO+MgO+Fe2O3+K2O+Na2O）/（SiO2+Al2O3+TiO2）2.2硅比Sp=SiO2/（SiO2+Fe2O3+CaO+MgO）2.3 FKNA指数FKNA=（Fe2O3+K2O+ Na2O）/Al2O32.4铁铝比F/A= Fe2O3/Al2O32.5无论通过灰熔点、灰成分还是一维炉结渣指数分析，准东煤均属于严重结渣煤。
3、锅炉结焦原因分析3.1结渣的内因特性。
灰的熔融特性;管壁表面粗糙程度;炉内结渣有自动加剧特性。
3.2结渣的外部条件。
燃烧时空气量不足;燃料与空气混合不充分;炉内火焰偏斜;炉膛出口烟温增高;底漏风量大;吹灰、除渣不及时;炉设计、安装或检修不良;掺烧煤种灰熔点温度偏低;准东煤碱金属含量超标。
4、对灰渣特性的影响4.1 SiO2 的影响。
随着SiO2 含量的增加，其软化温度逐渐降低;当Si02质量分数逐步增加后，多余的Si02以单体存在于煤灰中，导致煤灰熔融性温度升高。
4.2 Al2O3的影响。
在煤灰中熔化过程中起“骨架”作用，其质量分数越高“骨架”成分越多，熔点越高。
4.3 Fe2O3的影响。
随着Fe2O3含量的增加，软化温度逐步降低。
电厂锅炉变煤种掺烧问题分析
电厂锅炉变煤种掺烧问题分析摘要：针对目前电厂锅炉在燃用混煤时易出现的结渣严重、排烟温度高、管壁超温和制粉系统爆炸等问题，对电厂在变煤种掺烧过程中常见的煤质特性、影响掺烧比例确定的因素、掺烧方式选取的原则、运行特性评价指标等进行了分析，并给出了掺烧煤种选择、运行管理和煤场管理方面的建议，指出电厂在燃料采购时应结合锅炉设备的适应能力和煤场堆、配煤条件，在锅炉运行时通过配煤掺烧试验确定掺烧比例、掺烧方式和较佳的锅炉运行方式，可以提高锅炉的安全经济性和对煤种的适应能力。
由于煤源较杂，煤种多变，电厂缺乏必要的煤质分析手段，因而对煤质特性以及拟掺烧煤与锅炉设备的适应性认识不足，导致在煤质发生较大改变时锅炉在运行过程中出现许多问题，严重影响了锅炉的安全、经济运行，为了解决锅炉在变煤种掺烧过程中遇到的问题，更好地保证锅炉的安全经济运行。
关键词：锅炉；混煤；掺烧比例；掺烧方式；评价指标一、变煤质掺烧问题分析当然，选择接近设计煤种对于锅炉运行来说是最理想的方式，但由以上所述，锅炉煤质变化是必然性结果。
1、混煤对煤质特性的影响（1）有研究结果表明，由于易燃煤种“抢风”，使难燃煤种在较低氧分压下燃烧，燃烧条件恶化，燃尽更加困难，导致混煤燃尽性能急剧下降。
因此，建议掺烧煤种应为相邻煤种之间进行，如烟煤与贫煤掺配而应避免与无烟煤掺配。
（2）对于一般煤及高灰熔点煤（ts>1400℃）的掺烧，结渣特性判别可采用计算出的 ts，但对于灰中Fe、Na、Ca等质量分数高的煤应采用中试试验台模拟燃烧进行研究，如神华煤在与大同、兖州煤在某些锅炉上掺烧时出现结渣加剧现象，其原因是神华煤为高钙煤，CaO除与本身煤灰中的Fe2O3形成共熔体外，在与高铁煤掺烧时富余的CaO 还与掺烧煤灰中的Fe2O3形成共熔体，从而在一定配比下出现结渣加剧的现象，试验结果表明，神华煤与Fe2O3质量分数大于7%、铁钙比大于3的煤在神华煤比例为20%～30%的情况下易出现结渣加剧的现象。
研究安全掺烧新疆煤的方法
研究安全掺烧新疆煤的方法发布时间：2022-09-15T09:51:23.771Z 来源：《福光技术》2022年19期作者：朱同忠[导读] 由于新疆煤有价格优势，为了降低企业的发电成本，在 2022 年 3 月我厂采购一批新疆煤(准东煤)，本批次新疆煤为高碱金属含量、易结焦、强沾污性煤种，通过研究新疆煤安全掺烧方法，找到有效控制结焦方法，实现了安全掺烧新疆煤，为我厂拓宽了煤炭采购渠道。
华能淮阴电厂江苏省淮安市 223001摘要：由于新疆煤有价格优势，为了降低企业的发电成本，在 2022 年 3 月我厂采购一批新疆煤(准东煤)，本批次新疆煤为高碱金属含量、易结焦、强沾污性煤种，通过研究新疆煤安全掺烧方法，找到有效控制结焦方法，实现了安全掺烧新疆煤，为我厂拓宽了煤炭采购渠道。
关键词：锅炉结焦管壁超温锅炉爆管0 引言华能淮阴电厂#4 机组为 330MW 煤电机组，锅炉是哈尔滨锅炉厂 HG-1018/18.6-PM19 型锅炉。
锅炉的最大连续蒸发量为 1018t/h，亚临界参数、自然循环，平衡通风、四角切圆燃烧，设计燃料为贫煤，2016 年低氮燃烧器改造，设计煤种为烟煤,灰熔点 1300℃，锅炉配备 5台 HP863 型直吹式中速磨煤机，正常 4 台磨煤机运行， 1 台磨煤机备用。
配北京重型电机厂制造的 N330－17.75/540/540 型亚临界、一次中间再热、双缸双排汽、冷凝式汽轮发电机组。
1 新疆煤特点本批次新疆煤是高碱金属含量、易结焦、强沾污性煤种，大比例掺烧该煤种的电厂，均出现锅炉结焦严重、制粉系统堵塞、受热面超温等问题，严重时发生锅炉爆管事故。
2 新疆煤指标本批次新疆煤的收到基低位发热量(Qnet,ar)22590 KJ/kg，空气干燥基挥发分(Vad)20.2％，空气干燥基硫分(St,ad) 0.32％，收到基全水分(Mt， ar) 8.0％，灰熔点 1200℃，哈氏可磨性指数为 120。
火电厂配煤掺烧对安全运行和经济效益的探讨与分析胡良辰崔凯
火电厂配煤掺烧对安全运行和经济效益的探讨与分析胡良辰崔凯发布时间：2023-07-13T07:25:50.338Z 来源：《小城镇建设》2023年6期作者：胡良辰崔凯[导读] 火电厂是我国主要的能源供应方式之一，而煤炭是火电厂主要的燃料来源。
然而，传统的火电厂燃烧煤炭会产生大量的二氧化碳等有害气体，对环境造成严重的污染。
为了减少对环境的影响，提高燃烧效率和经济效益，火电厂开始采用煤炭掺烧技术。
本论文通过对火电厂配煤掺烧对安全运行和经济效益的探讨与分析，旨在为火电厂的煤炭掺烧技术应用提供参考。
华能沁北发电有点责任公司河南省济源市 459012摘要：火电厂是我国主要的能源供应方式之一，而煤炭是火电厂主要的燃料来源。
然而，传统的火电厂燃烧煤炭会产生大量的二氧化碳等有害气体，对环境造成严重的污染。
为了减少对环境的影响，提高燃烧效率和经济效益，火电厂开始采用煤炭掺烧技术。
本论文通过对火电厂配煤掺烧对安全运行和经济效益的探讨与分析，旨在为火电厂的煤炭掺烧技术应用提供参考。
关键词：火电厂、煤炭、掺烧、安全运行、经济效益引言：随着能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重，火电厂作为我国主要的能源供应方式，面临着诸多挑战。
燃烧煤炭会产生大量的二氧化碳、氮氧化物和颗粒物等有害气体，对大气环境和人体健康造成危害。
为了减少这些有害气体的排放，提高燃烧效率和经济效益，火电厂开始采用煤炭掺烧技术。
一、煤炭掺烧技术的原理与优势煤炭掺烧是指在火电厂燃烧过程中，将不同种类或不同品种的煤炭混合燃烧。
其主要原理是通过掺烧可以调节煤炭的性质，提高燃烧效率和降低排放。
煤炭掺烧技术的优势包括以下几个方面：1.减少污染物排放通过合理的煤炭搭配，火电厂可以降低煤炭的灰分、硫分等含量，减少有害气体的排放。
灰分是煤炭中非燃烧部分的残留物，其高含量会导致颗粒物排放增加，而通过掺烧低灰分煤炭可以减少颗粒物的形成。
硫分是煤炭中的硫元素含量，高含量的煤炭会产生二氧化硫等硫氧化物，通过掺烧低硫分煤炭可以降低硫氧化物的排放。
准东煤的燃烧特性及对策分析
赵 乐 强
（ 中国电力规划设计协会 ，北京 １ ０ ０ １ ２ ０ １
摘 要 ：准 东煤 为低 灰份 、低硫 、低 中灰熔 点 、 高水 分、 高挥 发份 、 中高热值 、 高 Ｎ ａ 、高 Ｃ ａ ，属 于 强结 焦性 、 强沾 污性 燃料 。煤 中的 高钠含 量 是 导致 燃 高钠 煤 锅 炉受 热 面沾 污 、结 渣 的主要 影 响 因素 。在 目前 的锅 炉设 计 技 术 下， 采取 适 当优 化措 施 ， 同 时综合 运 用运 行控 制 、原 料 预 处理 、增 加 添加 剂 等都 方 面的手段 ，初 步可 以
ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｐ ｒ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｒ ｉ ｌ Ｙ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎｐ ｒ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ａ ｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｉ ｎ ｇ Ｂｏ ｉ ｌ ｅ ｒ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ， ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ， ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｃ ｏ ａ １ ．
２ 准 东煤煤 质 特性
不 同矿 区的 煤质 有 着 很大 的 区别 ，尤 其是
在 煤 灰 成 分 的组 成 上 面 ，差 异 很大 。从 煤 的 水 分 、挥 发 分和 堆 积 密度 轻 等 方 面来 推 断 ，其燃 烧 特 性 接近 于 褐 煤 。从煤 灰 的成 分含 量 来 看 ， 碱 金 属 含 量很 高 ，且 变化 范 围很 大 ，其 中氧 化 钙Ｃ ａ Ｏ的含量 在６ ％～７ ０ ％；氧化 钠Ｎａ Ｏ的含 量 总 体在２ ％以上 ，最 高可 达 １ Ｏ ％ 以上 ，远 高于 其 他 国产 动 力 煤 １ ％ 以 下 的含 量 ；二 氧 化 硅 Ｓ ｉ ０ 的含 量 变化 范 围在 ６ ％～６ ０ ％之 间 ，三 氧化 二 铝 Ａ１ ， Ｏ 的含 量 则在 １ ５ ％～２ ５ ％之 间 。在 部 分煤 矿 （ 五彩 湾和 木 垒煤 矿 ） 的灰 分 中 ，三 氧 化硫 Ｓ Ｏ 的
600MW机组配煤掺烧试验及经济性特点分析
600MW机组配煤掺烧试验及经济性特点分析发布时间：2022-05-20T09:23:34.025Z 来源：《当代电力文化》2021年35期作者：罗亮[导读] 本文试验对象为某电厂∏型汽包锅炉，是东方股份有限公司制造的，特点为全钢构架、固态排渣、单炉膛平衡通风、一次中间再热罗亮国能宁夏大坝三期发电有限公司宁夏吴忠 751100 摘要：本文试验对象为某电厂∏型汽包锅炉，是东方股份有限公司制造的，特点为全钢构架、固态排渣、单炉膛平衡通风、一次中间再热、前后墙对冲燃烧方式、自然循环及亚临界参数，具体型号为DG2070/17.5-∏6型号，该锅炉在主体部分外部设置空气预热器。
锅炉设计本身具有基本负荷，且存在调峰能力，在对于煤种进行选取时，应在不投油状态下最低稳燃负荷设计不超过40%BMCR。
在针对于燃煤成本进行分析时可以发现，掺烧煤对降低发电成本具有显著效果，在不同负荷下，其效果分别可达5.7%、6.6%和7.5%，因此发电厂合理进行配煤掺烧，可提高电厂综合收益。
关键词：配煤掺烧；新疆准东煤；600M机组1 媒质特性及配煤方案某电厂所使用的设计煤种是新疆准东煤，新疆准东煤Na2O含量在4%—10%左右，K2O含量超过0.5%，与其他煤种相比较来说，含量明显过高，具有严重的结渣和沾污特性，碱性高。
由于新疆准东煤的特性，在对新疆准东煤进行掺烧时，其掺烧比例不能高于百分之五十。
除此之外，在对新疆准东煤进行掺烧时，为减少其沾污，需将沾污倾向较弱的煤与其进行掺烧，以降低其沾污性，本文在进行试验过程中，选取长城三矿洗混209、福城矿混煤147以及新上海庙一号井2#煤进行掺烧，根据锅炉运行状况及电厂运行所需，该电厂掺烧煤种为高硫煤种，具体煤种的煤质情况如下表所示：根据表中不同煤种的实际情况可知，该电厂在进行配煤掺烧试验时，需重点解决的高硫煤的问题为经济性、灰熔点低、水分高、硫分高，这四个方面的问题将直接引发电厂的厂用电率加大、炉膛结渣概率升高、磨煤机出力加大以及脱硫系统压力上升等问题。
锅炉掺烧高碱金属煤的试验研究
锅炉掺烧高碱金属煤的试验研究史永胜;卢红玲【摘要】通过对锅炉燃用高碱金属煤种的特性研究及掺烧技术要点分析,介绍了不同比例的掺烧试验,并针对出现的问题提出了解决方案,最终成功掺烧高碱金属煤达33％左右.【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】4页(P39-42)【关键词】高碱金属煤;掺烧;安全性【作者】史永胜;卢红玲【作者单位】嘉峪关宏晟电热有限责任公司,甘肃嘉峪关735100;嘉峪关宏晟电热有限责任公司,甘肃嘉峪关735100【正文语种】中文【中图分类】TK223.7+20 引言随着我国电力工业的迅猛发展，动力煤市场供需不平衡导致煤炭供应日趋紧张，动力煤价格上涨较快。
某电热公司为了节约燃料成本，降低优质动力煤的消耗量，采购了价格相对较低的新疆准东煤作为锅炉新燃料来定量掺烧燃用。
准东煤碱金属含量较高，沾污性强，如果燃用不当会对锅炉的安全稳定运行带来很大威胁，目前国内也没有成熟经验可借鉴。
为了保证锅炉掺烧此煤种的安全性及稳定性，确定最大掺烧比例，必须进行高碱金属煤的掺烧试验研究及实践。
并期望通过掺烧试验，提高锅炉对不同煤种的适应性，拓宽锅炉燃料渠道。
1 准东煤的特性研究及分析1.1 煤质工业特性分析神华准东动力煤产自新疆五彩湾地区，此煤种煤灰中的碱金属氧化钠、氧化钾含量非常高，合计达到7.76%，且具有高水分特点。
本电热公司锅炉设计煤种为哈密动力煤，准东煤与哈密煤工业全分析对照如表1所示。
表1 原煤工业分析特性对照项目哈密煤准东煤全水分Mt/%15.02 24.83空气干燥基水分Mad/% 3.65 11收到基灰分 Aar/% 8.26 6.44干燥基挥发分 Vdaf/% 31.24 32.79收到基碳 Car/% 62.44 61.75全硫 St，ar/% 0.48 0.5收到基低位发热量 Qnet，ar/(mJ·kg－1) 22.52 20.03哈氏可磨指数HGI 68 111煤灰变形温度DT/℃ 1 120 1 280煤灰软化温度ST/℃ 1 180 1 300煤灰半球温度HT/℃ 1 190 1 340煤灰流动温度FT/℃ 1 200 1 350 SiO2/% 43.22 11.33 Al2O3/% 14.15 8.50 Fe2O3/% 10.54 5.51 CaO/% 12.62 37.85 MgO/% 1.90 11.75 Na2O/% 0.59 7.10 K2O/% 0.84 0.66 TiO2/% 0.18 SO3/% 11.28 16.08 MnO2/%0.110 从表1特性分析可看出，准东煤除高碱金属含量、高水分外，其他特性和哈密煤较接近，且准东煤灰分低，煤的可磨性较好，属易着火、易燃烬煤，对锅炉经济燃烧没有太大影响。
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锅炉运行中为达到安全经济的目的,在实际使用煤种的选定中应追求靠近设计煤种。
但是由于我国动力用煤供应的特点,国内电厂并不能得到稳定的、煤质参数符合设计条件的煤种。
根据这种实际情况,设计院在设计阶段选煤种也显得较为粗略,对锅炉燃烧设备本身在设计上也留有较大余地。
这种情况在上世纪末国产锅炉的设计生产中表现得尤为明显。
随着国民经济的发展,电力产业逐步从垄断走向开放,市场竞争变得激烈起来,追求利润最大化成为了电厂的目标。
因此在安全的前提下,发掘原设计中留下的余量,就成为了电厂减少成本的新课题。
1问题的提出华能长兴电厂地处江南太湖沿岸,燃煤主要通过秦皇岛海运至上海港,再驳到内河水运至浙北长兴,燃煤的运输接驳环节比较复杂,到厂的发电燃料运输成本占到燃料成本的30%以上。
目前燃用煤种主要为内蒙准格尔、安徽淮南淮北、徐州煤等,低位收到基热值一般在19.23～20.91 M J/K g。
其中内蒙准格尔煤为主要煤种,供应煤质接近锅炉设计煤种,使用比例一般在70%以上。
设计煤种:贵州盘江火铺混洗煤。
设计煤种元素分析:C ar52.88%;S ar0.34%;H ar3.2%;V daf33.14%;A ar26.52%;O ar4.74% N ar1.06%;Q net.ar20465k J/k g。
兖州煤产于山东济宁一带,是上市公司山东兖州煤业股份有限公司的产品,国内市场占有率较大。
由于矿点和矿层的不同,到达我厂煤种有两种,燃运人员分别命名为兖州优煤和兖州混煤。
工业分析成分分析见表1,其挥发份、灰熔点等参数接近准格尔煤,代表有接近的燃烧性能。
兖州煤低位热值比准格尔煤高1.77～3.52M J/ k g,在考虑了运输成本后标煤单价比内蒙准格尔煤便宜近30元/t,因此如在华能长兴电厂使用准格尔煤和兖州煤的掺烧特性研究Stud y of Burnin g Yanzhou Coal as a Subsidiar yFuel in Zhun g eer Coal阮国荣,穆爱梅(华能国际电力股份有限公司长兴电厂,浙江长兴313100)摘要:通过在实验室进行兖州煤和准格尔煤不同比例混煤的挥发份析出特性、结焦特性研究,以及现场实际掺配使用,摸清了我省使用量较多的内蒙准格尔煤与兖州煤的掺配特性,为降低电厂燃煤成本做好基础准备。
关键词:煤种;掺烧;研究中图分类号:T Q038.1文献标识码:B文章编号:1007-1881(2004)05-0017-04表1兖州煤和准格尔煤的工业分析煤种M t/%M ad/%Dd/%Vdaf/%Qnet.ar/M J・k g灰熔点ST/℃焦结性指数兖州优煤兖州混煤准格尔煤7.67.812.201.641,553.4717.0821.813637.3138.913624.42322.67420.9>15001450>150045.24煤种M t/%M ad/%D d/%V daf/%Q net.ar/M J・k g灰熔点S T/℃焦结性指数图1典型的TG 曲线图50%以上比例的兖州煤来代替准格尔煤,全年将能达到节约燃煤采购费用1000万元以上,显著降低燃煤采购成本。
锅炉燃用非设计煤种,必然带来安全和经济性能的下降,主要体现在锅炉结焦性能的变化,燃烧着火点的变动对燃烧设备的损害,运行参数如主汽温、再热汽温、排烟温度的变化使锅炉效率及循环效率降低等。
2003年我们和国家电站燃烧研究中心合作,对兖州煤和准格尔煤各掺混比例的混煤进行了着火特性、结焦特性等的研究,按研究结论进行了现场掺烧,获得了较全面的特性数据,为锅炉安全燃用非设计煤种,降低燃煤成本做好了准备。
2燃烧设备介绍华能长兴电厂4、5号锅炉设计制造于上世纪80年代末,为上海电气集团的产品。
热风送粉配中储式制粉系统的420t/h 四角切圆燃烧锅炉。
锅炉型号SG 420-540/540-13.7,上锅编号M417,对流烟道中间走廊π型布置,自然循环汽包炉。
锅炉炉膛长宽8840×9600,锅炉按四角切圆组织燃烧,假想双切圆直径分别为Φ200～Φ800,1、3号角对应切圆直径Φ200,2、4号角气流对应假想切圆直径Φ800。
配缝隙式直流燃烧器,每角燃烧器配三层一次风、四层二次风、一层三次风,从上到下依次为:三、二、二、一、二、一、一、二。
燃烧器中下层为一次风集中布置,中上排一次风喷嘴采用美国西屋技术的锯齿状波形钝体的WR 燃烧器。
下一次风喷嘴于1993年委托浙江省中试所改为船形驻涡燃烧器。
锅炉采用热风送粉,二次风温350℃,一次风温达到220℃。
3准格尔煤的燃烧特性准格尔煤的挥发份含量高,属长焰煤。
其具备煤质稳定、燃烬性能好的特点,使锅炉效率达到92%以上。
由于我厂燃烧器设计和投产后的改造均注重了改善早期燃烧,运行中主要出现的问题为着火偏早,中上排一次风喷嘴断续存在着火提前现象。
同时因锅炉采用热风送粉,风粉混合后温度达到220℃,超出设计的混合后温度160℃。
一年中约1～2次在调整工况时,由于喷嘴出口回卷炉膛烟气造成一次风管烧红。
锅炉结焦不严重,通过炉膛吹灰器的合理运用,以及燃烧器配风机构的精细检修,基本可使之处可控状态。
4兖州煤和准格尔煤在不同比例下掺混煤煤质分析4.1不同比例混煤着火特性在热天平上用热重法(TG ),获得:(1)兖州优煤、兖州混煤、准格尔煤3种单煤种的热解TG 和DTG 曲线。
(2)不同比例的兖州优煤和准格尔煤热解TG 和DTG 曲线;掺配比例为:兖州优煤∶准格尔煤=4∶6;5∶5;6∶4(简称优4准6;优5准5;优6准4)。
(3)不同比例的兖州混煤和准格尔煤热解TG 和DTG 曲线。
掺配比例为:兖州混煤∶准格尔煤=6∶4;7∶3(简称混6准4;混7准3)。
所谓用热天平测定煤燃烧特性的热重法,是指在程序控制温度、惰性气氛下加热煤,测量质量变化与温度的关系、得到热重曲线(TG 曲线)的一种技术,图1示出典型的TG 曲线;通过对TG 曲线上温度(或时间)的一阶微商,得到微商热重曲线(DTG 曲线)。
在TG 和DTG 曲线上可以找出失重起点、失重结束点、失重速率最大点,来分析区别燃煤的着火特性、挥发分析出特性。
一般来说,两种煤的TG 曲线比较,曲线愈靠近左边,则可燃性越好,曲线越陡,峰值越高,则可燃性愈好。
从TG 曲线中可以了解不同比例的兖州煤与准格尔混煤的热稳定性,分析一次风管着火和燃烧器提前着火的性质。
表2按焦比试验的结果序号煤种焦比/%结论备注1兖州混39.932混7准338.46现场上限值3混6准436.334优1混1准132.985准格尔32.03现场可以接受的焦比标准6兖州30.717优4准630.468优5准523.659优4准621.84优由TG 和DTG 曲线得到:(1)兖州优煤在3个单位煤种中,挥发分最大析出率最大;TG 曲线和准格尔煤相差较大。
与准格尔煤混后,优4准6和优5准5的混煤曲线与准格尔煤较接近。
(2)兖州混煤和准格尔相混后,混6准4的混煤曲线同准格尔煤较接近。
由TG 和DTG 曲线还可得到挥发份开始析出时间,开始析出时间越长,代表煤的热稳定性越好。
3个单煤种中准格尔煤热稳定性最好,兖州优煤次之,兖州混煤最差。
4.2兖州混煤、兖州优煤与准格尔煤不同比例混煤的结渣特性(1)在热态一维火焰试验炉上,由焦比显示的结焦特性。
在满足各相似条件的CRF 一维火焰试验炉上燃烧不同比例的兖州煤和准格尔混煤,每工况结束后,收集冷却的炉底大渣、电除尘除下的飞灰、结在炉壁上的炉焦,称重后其和为灰渣重量,定义炉焦重量与灰渣重量比为焦比。
由焦比可以区分各比例混煤在结焦量上的差异。
以准格尔煤作为焦比试验判断的标准,混7准3试验结果的焦比作为试验台结渣标准的上限值(38.46%)。
表2示出了按焦比判断的试验结果。
(2)在热态一维火焰试验炉上,由结渣试件显现的结焦特性。
沿CRF 试验炉炉膛高度布置2只碳棒,作为结渣试件。
在炉温达到1350～1400℃,炉膛出口烟气含氧量为3%的稳定工况条件下,燃烧中在结渣试件上的结渣状态,可以代表热态实际锅炉上的对应表现。
结渣棒上灰渣粘结程度的强弱参照哈尔滨电站设备成套设计研究所的标准,粘结程度由强到弱分为,A (严重结渣)、B (较严重结渣)、C (中等结渣)、D (轻微结渣)、E (附着灰)5种结渣程度,如表3所示。
根据表2和表3,得到单种兖州值煤和不同比例的混煤的结渣等级为:严重结渣煤:兖州混煤较严重结渣煤:混7准3较轻微结渣煤:兖州优煤、优4准6、优1混1准1附着灰煤:准格尔煤、优5准5、优4准6、混6准45不同比例的兖州煤和准格尔煤现场试烧根据兖州煤和准格尔煤不同比例混煤煤质分析的结果,组织了现场的试烧,试烧比例如下:100%准格尔、40%兖优、100%兖优、50%兖混、67%兖混、100%兖混煤。
为保证试烧结论,在安全前提下,每一工况均保证了连续7天以上,通过码头给煤机口、皮带取样和煤粉取样,监视煤质的稳定性。
5.1结焦情况两炉抵御结焦的能力有差异:4号炉在67%兖州混煤以上时出现了大量结渣;而5号炉在所有试烧工况下,未表现出明显的结焦结渣现象,5.2兖州煤增加到一定比例后出现明显的着火提前现象结渣程度等级结渣特性A 5灰渣全部熔融状态,覆盖在渣棒上,无法刮下B 4灰渣粘聚在一起,较硬,无法完全刮下,结渣棒残留粘硬渣C 3灰渣粘聚在一起,较硬,切刮困难,但能刮下D 2灰渣粘聚在一起,但较疏松,容易刮下E 1灰渣无粘聚特性,呈松散堆积状表3结渣等级判别指标A BCD E结渣程度[1][2]在使用高挥发份、高热值煤情况下,着火提前导致一次风管烧损主要是因炉内高温烟气回卷所致,其先兆是发生一次风静压表的敲表现象。
所谓“一次风静压表敲表”是现场运行人员的称呼。
实际上是一次风近喷嘴出口端局部区域的煤粉爆燃,导致监视一次风压的静压突然增大。
一次风静压表敲表现象发生存在规律,其机率随兖州煤比例的提高而增加:(1)纯的准格尔煤情况下,几乎不发生有规律的敲表现象。
(2)兖州优煤比例在40%以下,基本不发生有规律的敲表现象;当比例达到50%工况,约有近1/3的一次风管发生;比例到67%,数量增加到一半;燃用纯的兖州优煤,一次风火嘴需切换使用。
(3)兖州混煤掺烧比例达到67%以上,开始出现并随比例增加一次风静压表敲表现象发生的频率。
5.3锅炉参数掺数兖州煤各比例工况下,锅炉主参数都达到规程要求。
燃烧效率均保持在较高水平,基本持平或高于燃用纯准格尔煤,飞灰和灰渣可燃物含量均保持在1.5%～2.0%。
6小结为掌握准格尔和兖州煤的掺混特性,我们进行了这两种煤各种掺配比例混煤的研究:进行了热天平热解特性试验来分析其着火特性;采用一维火焰试验炉分析其结焦性能;最后通过现场的试烧验证,对之有了较全面的了解:(1)兖州混煤具有强的焦结性能,准格尔煤与其掺配,到60%～70%以下,才属可接受范围。