浅析动力配煤的发展(1)

浅析动力配煤的发展(1)

(内蒙古电力学校，内蒙古 呼和浩特 010000)

摘 要：近年来，煤炭资源供应紧张，燃煤电站锅炉很难 稳定燃用设计煤种，煤种多变且偏离设计煤种给锅炉的安全运行带来许多新问题，如燃 烧稳定性差、结焦、污染物排放升高等。文章指出，目前很多燃煤电厂通过配煤燃烧来解决 这些问题，并对国内外配煤研究的概况作了简要介绍。

关键词：锅炉;动力配煤;燃烧特性

众所周知，火力发电厂锅炉选型有相对应的设计煤种。当煤质超出设定适应范围，将会给锅 炉的安全、经济性带来很大的影响，主要体现在：①锅炉出力下降;②锅炉热损失增加，效 率降低;③燃烧不稳定，甚至熄火，燃尽程度差;④锅炉炉膛结渣、受热面超温、腐蚀、磨 损和增加大气污染;⑤燃料费用和发电成本增加。在实际工作当中，由于煤质变化大而导致 锅炉炉膛结焦、超温、爆管、灭火等问题较为突出。

为了保障机组安全经济运行，虽然很多火电厂通过对锅炉设备大力改造(如调整燃烧、改 造燃烧设备和系统、采用新型燃烧器等)而取得稳定效果，但并未从根本上解决问题。因为 改造后，煤质的变化又会带来一些新的问题，因此，通过配煤掺烧混煤，来满足锅炉运行的 各种具体要求是较为科学和长久的办法。这和当前我们国家提出建立节约型企业是相吻合的 。

1 实现配煤掺烧的意义和目的 1.1 确保燃煤质量的均衡化

稳定入炉煤与入厂煤热差值，对入炉煤的煤质更好地进行稳定调控。 1.2 调节燃煤的品质

①调节灰分;②调节硫分;③调节发热量;④调节 挥发分。 2 配煤掺烧的作用

①提高劣质煤的利用率，降低燃料成本，减少发 电成本;②减少污染排放;③可通过配煤来改变煤质加以解决和改善锅炉受热面结渣、腐蚀 、磨损等问题;④扩大购煤主动权，拓宽煤源渠道，使锅炉对煤质范围有更宽的选择，使发 电企业不再完全依赖于某一种或某一类煤。

目前，火电企业70%～80%的发电成本用来买煤，如果合理的将不同类、不同性质的煤种按 照一定比例进行配煤，在保证机组安全运行的条件下，平均下来，可以使煤价降至最低，设 想一下，我公司按当前装机容量每年消耗360万t煤，若通过配煤掺烧，使每吨标煤价格降低 1%，则每年可节约成本600万元以上。显然，配煤带来的经济效益是非常显著和巨大的，可 以最大限度的降低发电成本。 3 国内外的研究概况 

动力配煤是将不同牌号、不同品质的煤经过筛选、破碎、按比例配合等过程达到充分利用煤 炭资源、优化产品结构、煤质互补、适应用户燃煤设备对煤质的要求、提高燃煤效率和减少 污染物排放等目的的技术。随着动力配煤市场需求越来越大，对配煤技术和系统要求也越来 越高。动力配煤的目的就是要发挥各组分单煤的特点，克服单煤不适应燃烧要求的缺点，通 过配煤技术，制成适合锅炉燃烧的混煤，实现合理用煤，提高锅炉运行的经济性和安全性。 

3.1 我国配煤的研究概况

国内动力配煤是1979年初由上海市燃料总公司首先开发利用的一种使动力用煤质量达到稳定 可靠的方法。1982年4月由原物资部在北京召开的配煤座谈会后就正式命名为“动力配煤” 技术。许多工业锅炉和窑炉使用动力配煤后，不仅使炉况稳定，操作方便，还使煤炭得到充 分燃烧，这就极大地缓解了过去由于供煤品种不对路而常需通过改锅炉和窑炉的方法来适应 煤种的问题。由于供煤的矿点和质量经常会有变动，尤其是地方小煤窑的煤质波动更大，以 至于有的炉、窑年年需要进行技术改造以适应不断变化的煤种，从而使国家浪费了大量的人 力、物力和财力

我国近年来加大了对混煤的研究工作力度，如煤炭科学院北京煤化所、浙江大学、西安热工 所、哈尔滨发电设备成套设计研究所，华中理工大学煤燃烧国家重点实验室和株洲洗煤厂等 单位对混煤(动力配煤)进行了深入研究。

煤炭科学院北京煤化所通过对动力配煤进行研究，提出了动力配煤优化配方的数学模型，并 开发了动力配煤优化配方的应用软件。浙江大学对动力配煤中煤质指标的线性可加性进行了 研究，指出动力配煤的某些煤化指标是非线性可加的，并把神经网络方法应用于动力配煤， 探索了动力配煤的新的技术和方法。

西安热工所在研究劣质煤燃烧和锅炉改造时对电厂混煤特性、结渣特性作过研究。他们使用 热天平、一维火焰燃烧炉等试验装置，研究了晋东南无烟煤及其混煤的燃烧特性，试验结果 表明：阳心无烟煤在200MW及其以上容量锅炉机组燃用时掺入30%潞安贫煤或20%黄陵烟煤， 其火焰稳定性会得到较大提高，锅炉的机械不完全燃烧损失比单烧阳心无烟煤有所减少，但 掺入黄陵烟煤对炉内结渣趋势增强，故实际应用时推荐采用掺潞安贫煤。此

外，他们还对混 煤的灰渣粘温特性进行了研究，发现了不同煤种混烧时，粘温特性变化的规律。

哈尔滨发电设备成套设计研究所等国内有关单位的专家在大量调查研究的基础上就如何掺 烧混煤提出了如下看法：①不同煤种掺烧时，煤质特性对燃烧的影响很大，电厂应用时，必 须对其进行测定;②性质相近的煤种，如褐煤与长烟煤混合对燃烧可靠性和经济性影响不大 ，可按任何比例掺烧;③燃烧性能有一定差异的煤种，如褐煤与焦煤掺烧时，虽可稳定燃 烧，但对经济性及其他参数有影响，须通过实验确定最佳掺烧比;④燃烧性能相差悬殊的煤 种，如褐煤与贫煤混合，会使经济性大幅度下降，在一般情况下不宜采用;⑤在粉煤炉中燃 用混煤时，为了消除它们对运行的不利影响，在应用之前应仔细测定煤和灰的特性，并尽可 能对混煤进行燃烧试验。华中理工大学煤燃烧国家重点实验室对混煤的挥发分析出规律、混 煤的着火特性、燃烧的燃尽特性、混煤的结渣特性、混煤的硫和氮的析出特性等进行了研究 ，建立了混煤燃烧的数学模型，预测混煤的燃尽度。 3.2 国外配煤(混煤)的研究及发展概况

在国外，早期的混煤使用科学性差。最先的混煤研究，主要是炼焦工业的需要。混煤在锅炉 上的使用只是近几十年的事情，而对其特性的研究约始于20世纪70年代中期。随着电力工业 的迅速发展，燃煤锅炉越来越多，因而，混煤在电站锅炉上的使用日益广泛。 西方一些国家使用混煤的主要目的是采用低硫煤与高硫煤混合以降低SOx的排放、降低 锅炉的结渣、沾污和积灰，充分利用高热值煤，保证灰分和发热量稳定等。而日本等国家使 用混煤则主要是为了节约煤炭，减少运输费用。由于混煤的广泛使用，促使燃烧领域的 研究工作者开始对混煤的特性进行研究。该研究一方面是通过试验总结出各种规律，为电站 和工业锅炉应用混煤提供依据;另一方面是开发各种混煤燃烧技术和燃烧设备。从事这一研 究较早的国家有：美国、德国、日本、英国、西班牙、荷兰、加拿大等。 有关混煤的研究主要包括：混合系统和混合方法的研究、混煤着火燃烧性能的研究、采用混 煤方法减轻结渣的研究、采用混煤方法降低NOx及SOx排放量的研究，混煤燃烧设备及燃烧技 术的研究。

国外混煤(配煤)技术虽已开发应用，但在理论研究方面也有待深入，特别是在煤的煤化参 数(如煤的发热量、煤的挥发分、煤的灰融点等)的线性可加性、配煤的最佳数学模型、配 煤的燃烧特性等方面的研究尚需进一步加强和探索。 4 结论

我国是一个以煤炭为主的能源大国，动力配煤的研究对我国的发展具有十分重要的意义。其 主要原因可概述如下：①发电装机容量增大，煤的耗量也越来越大，一台300kW的机组日耗 煤量达3千吨左右，因而很难保证只烧单一煤;②我国煤炭分布与煤炭用户的位置

不匹配， 北煤南运，从而导致煤的运输能力不足;③我国劣质煤的储量很大，为了使这部分煤在电厂 中得到使用，往往将其掺烧到优质煤中;④一些烧劣质煤的电厂，为了改善其燃烧性能，在 其中掺烧一定的优质煤;⑤很多电厂的实际应用煤种与设计煤种不符，出现很多问题，因而 往往采用混烧不同煤的方法，以使其能满足锅炉的运行要求。

因此，研究我国的煤质特性对锅炉性能的影响，指导电力企业选用合适煤种、控制混煤比例 ，大力研究和发展动力混煤技术是我国走可持续发展道路的必然方向。 [参考文献]

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