火电厂燃煤掺烧技术

火电厂燃煤掺烧技术摘要：火电厂作为火力发电的主要场所，其燃烧转化率将直接影响到企业的及经济效益，尤其是在煤炭资源日益减少的情况下，很多煤炭的煤质已经无法满足火电厂设备运行所需，不仅会降低煤炭燃烧效果，而且还会增加设备损坏几率为提高资源利用率，提升供电稳定性，本文在概述火电厂燃煤掺烧技术的基础上分析了火电厂燃煤掺烧技术的特性，并提出了燃煤掺烧主要掺配方式，探讨了燃煤掺烧最优配比模型，以供参阅。关键词：火电厂；燃煤掺烧；掺配方式；最优配比模型1火电厂燃煤掺烧技术概述在化石能源逐渐枯竭的情况下，较多的电厂锅炉已经不能运用锅炉最初设计煤种来满足锅炉运行需要，但完全使用其他煤种进行燃烧的时候，锅炉的运行质量会直接受到较大影响。为了解决燃煤供应和电厂锅炉之间的矛盾，现代电厂锅炉在运行的时候常常会采取混煤掺烧的处理方式来为电厂锅炉提供动力，这种掺烧方式在实际的电厂锅炉运行中表现出了较强的经济型以及实效性，从根源上降低了煤种限制给电厂锅炉运行造成的影响。但在使用掺烧处理技术的时候也需要掌握更多的专业技术，比如要处理好混煤掺烧过程中使用燃煤的煤粉粗细度、燃煤飞灰的具体含量、燃煤燃烧后炉渣的质量、燃烧阶段中排烟的温度等方面的情况，只有充分的掌握了这些情况才能有效保证掺烧技术能有效的促进电厂锅炉高效运行。2火电厂燃煤掺烧技术的特性燃尽特性通常情况下，混合煤粉会由两种及两种以上的煤炭组成，由于煤炭质量存在着较大差异，因此在燃烧的过程中，会由于自身特性的差异性而出现“抢风”的情况，此类情况的出现很容易导致部分煤粉堆积在锅炉底部，无法充分燃烧的情况出现。因此在实际应用过程中，需要对混合煤炭的基础属性进行了解，以此来配比合适的燃煤材料，虽然火电厂的单一构造很难满足不同品种煤炭在燃烧时，所需要的相关条件，但是可以通过将属性相近的燃煤配合在一起，使两者的燃尽特性保持大体相同，从而有效提升整体应用结构的稳定性。可磨特性通常情况下，火电厂在煤炭燃烧之前，都会将其进行研磨，使其成为煤粉，以提高煤粉与空气的接触面积，提高燃烧效率。在煤炭可磨特性分析过程中，主要可以将其分为难磨煤炭类型与易磨煤炭类型，前者的结构质地较硬，在完成磨制之后，所形成的煤粉颗粒物较粗，这样在燃烧过程中，由于物质颗粒较大，很容易造成燃烧时间过长，或者无法充分燃烧的情况。后者经过磨制之后，所形成的煤粉颗粒较细，可以充分完成燃烧，但是结构质量较轻，在上升气流的作用下会存在材料不参与燃烧的情况，并且对于没有燃尽的煤粉很难再进行二次利用，这也增加了生产过程中的运行成本。对此在燃煤掺烧技术应用过程中，需要综合考虑煤炭的可磨特性，合理配比两者含量，从而有效提升煤粉的燃烧效率。可燃特性锅炉作为煤炭燃烧的主要场所，在锅炉运行初期需要借助其他燃料来提升锅炉的内部运行温度，在到达煤炭燃点之后，再进行煤粉的投放。煤炭的燃烧效果与锅炉环境中的温度、升温情况以及煤炭本身燃点存在着相关性。燃煤掺烧技术所使用的煤炭资源为混煤，其燃点存在着一些差异，因此在燃烧的过程中，会呈现出不同的变化热解变化曲线，为了提升燃烧过程中的应用效率，在实际操作过程中，可以将燃煤的燃点进行区分，将几种不同燃点的煤炭进行混合，在燃烧过程中，燃点较低的煤炭会率先被点燃，对外释放出热量，这样也可以进一步提升锅炉内部的温度，使较高燃点的煤炭也被点燃，从而缩减煤炭燃烧的整体时间，提高资源的利用效率。这样燃烧温度较低的煤炭会先被点燃，释放热。3燃煤掺烧主要掺配方式火电厂燃煤掺混按照煤的掺混位置的不同可以分成两类:第一类是在燃料进入炉膛之前对燃煤进行掺混，简称炉前配煤;第二类是在燃料进入炉膛时对燃煤进行掺混，简称炉内配煤。在燃料进入炉膛之前对燃煤进行掺混的方式具体还可以分为三种:第一种为在配煤厂对燃煤进行掺混，配煤厂是专业对燃煤进行掺配的工厂，根据电厂的需求，配煤厂提前对燃煤进行掺混，然后再将混煤运给电厂。配煤厂的优点是配煤精度高，配煤量大，能够有效保证供给，缺点是投资和维护成本高，灵活性不够;第二种配煤方式是在电厂自己的煤场对燃煤进行掺混，这个过程是非常粗糙的，斗轮机和翻车不能实现精细化的配煤过程，只能是将不同种类的煤粗略的掺混。这种方式的优点是配煤灵活性高，且具有实时性，缺点是所配的混煤不能混合均匀，会影响煤粉在炉膛的燃烧;第三种是通过不同皮带将不同组分的煤进行混合，该方法的优缺点和第二种配煤方式的优缺点相同。在燃料进入炉膛时对燃煤进行掺混通常是指将不同种类的煤按一定的组分投入磨煤机中，在制粉的同时实现不同煤种之间的混合，所以这种燃煤掺混方式也成为分磨掺烧，目前电厂广泛采用的配煤方式就是炉内掺烧。4燃煤掺烧最优配比模型燃煤掺烧配比可以用数学方法进行简化，已知燃煤掺烧的目的是得到最小发电成本的配煤比例，那么就可以将该目的作为目标函数，而发电成本中燃煤成本、辅机耗电成本、排放成本以及设备磨损成本就是该目标函数的四个约束条件，该问题就是一个典型的线性规划问题。本文采用的配比模型是穷举法。通过对所有可能的混煤比例下火电厂的发电成本的对比，找出最小发电成本下的混煤比例，从而得到最优的配煤方案。穷举法是一种遍历搜索的方法，其计算效率对火电厂的配煤问题完全的适用。模型的具体流程如下:首先确定火电厂锅炉的运行参数以及需要掺混的煤种参数;其次运用穷举模型，遍历所有煤种组合时的发电成本;最后从所得到的发电成本中选出最小值，该值所对应的混煤掺混比例也就是最优的配煤比例。燃煤掺烧配比模型还应具有以下的功能:(1)能够满足多目标的要求当目标发生变化时能够自动改变约束条件。(2)在已知配煤方案后可以对上煤方案进行计算。(3)能够实现对磨煤机出力的调整，实现对配煤的二次优化调整。(4)能够对掺烧的实际效果进行反馈，形成闭环模型。5避免锅炉结焦的措施5.1科学进行配煤掺烧管理建立配煤掺烧专项日志，对所有来煤的各项数据进行分析、列表备案。通过磨煤机运行台数和给煤机煤量的调整进行粗调和细调，控制掺配比例。对采用过的各种掺配比例进行总结、优选，形成固定掺配模式。专人实时跟踪检查捞渣机下落灰渣情况，观察水冷壁结焦情况，根据结焦情况及时进行煤量掺配比例的调整，防止大面积结焦情况的发生。5.2对燃尽风门及二次风门挡板进行技改机组运行期间，对燃尽风的挡板开度进行调整，打破厂家的要求进行试验，试验结果显示，关闭一层燃尽风门，适当减少风门开度，低氮燃烧的效果没有明显降低。利用机组检修机会，封闭最下层燃尽风门挡板，减少燃尽风总风量，相应增加了主燃区二次风量，同时将二次风门挡板由百叶窗式改造为八字对开式，进一步提高风箱二次风压力，保证主燃区二次风的进风量和刚性，彻底治理捞渣机船体漏风问题，防止漏风对锅炉燃烧造成的影响，保证炉内的正常燃烧工况，减少锅炉结焦的产生。6结束语火力发电属于传统发电模式的代表，并且在市场中占有非常高的比重，其主要的供能媒介为煤炭资源。传统煤炭燃烧技术的转化率较低，会造成很大的资源浪费，而将燃煤掺烧技术应用到火电厂运行