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300MW亞臨界鍋爐混煤摻燒的研究 木屑(xie)顆(ke)粒機|秸稈顆(ke)粒機|秸稈壓塊(kuai)機|木屑(xie)制粒機|生(sheng)物質顆(ke)粒機|富通(tong)新能源(yuan) / 13-09-28

1、混煤摻燒技術概述
    混煤是一個廣泛的概念,包括煤與其它成分的煤、煤與添加劑、煤與生物質、煤與垃圾等組分的混合。本文是對燃煤電廠混煤摻燒進行技術研究,以下僅對煤與煤的混燒的技術與發展進行介紹。
    煤與其它成分的煤混燒最初應用在煉焦行業,通過摻混不同粘結性的煤種,改變混煤的熱塑性從而改善焦的粘結性,達到資源的最大利用。混煤本身是一種物理摻混過程,就是燃料生產流通部門根據用戶對煤質的要求,將若干種不同類別、不同性質的煤根據一定比例摻配加工成混合煤,這種混合煤雖然具有摻配單煤的某些特性,但其綜合性質已有所改變,實際上是人為加工而成的一個新的煤種。
因此,混煤過程就是利用各種煤在性質上的差異,通過“取長補短”,發揮各自摻配煤種的優點,最終使配出的混合煤在綜合性能上達到“最佳性能狀態”,以達到用戶的需求。
    研究混煤燃燒具有很高的社會和經濟效益,國內外都對混煤燃燒方面做了大量的研究工作。很多研究者在不同尺度開展了混煤熱解、著火、燃盡、結渣及污染物排放特性和最佳混煤配比等大量的研究工作,為混煤的工業化應用提供了科學可靠的指導依據。富通新能源生產銷售生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料,同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
    然而由于燃燒等過程中的的化學作用使得混煤的性質與單煤相比發生了變化,在一定程度上這種變化難于預測。混煤燃燒的實例表明,由混煤中的單煤預測的燃燒運行變化和實際混煤燃燒情況并不相符,這為混煤的使用帶來了一定的困難。現在的混煤的燃燒更多依賴于操作者的經驗,所以需要對混煤的各種特性進行廣泛深入的研究,以便提高理論知識更好的指導實際運行。
2、混煤摻燒對機組的影響
    煤質是設計與選型電廠鍋爐、制粉系統、電除塵器等主要設備的前提,電廠使用的煤質確定之后,其主要設備的結構參數、型號、規格和技術性能指標也就隨之而定。當用設計煤的鍋爐機組采用混煤摻燒時,其運行情況會發生變化,這些變化將影響機組整體運行的經濟性和安全性,應引起電廠籌建者和經營管理者的高度重視。
    原電力工業部依據電站鍋爐的特點,對電廠燃煤允許的煤質參數變化范圍作出了明確的規定,其參數以鍋爐設計煤為基準。
    該規定是在當時某些電廠因煤種變化原因出現重大事故后作出的,主要為保障機組安全地經濟運行,規定偏于嚴格,所以當前大多數電廠難以滿足其要求。表l也是保證鍋爐額定出力及出口蒸汽參數允許的燃煤特性變化范圍。目前大型機組燃燒調節方法增多,其實際范圍已有較大的提高。
2.1混煤摻燒對制粉系統的影響
    煤質(發熱量、可磨性系數、水份和粘度等)發生變化時,磨煤機出力、煤粉細度、磨煤功耗、磨煤機磨損件壽命、石子煤量等也將相應發生變化,當發熱量降低(可磨性系數不變)時,為保證鍋爐出力不變,磨煤機出力就要增加,此時煤粉細度就會變粗;當可磨性系數降低時,如要磨煤機及煤粉細度不變,此時磨煤機電耗增加、磨煤機磨損件壽命將減少。從電廠的運行真實情況來看,大部分電廠煤質變化的范圍對制粉系統的影響也就如此,但有一些特例需引起注意。比如,某電廠原設計鍋爐額定出力時,3臺磨煤機運行,l臺磨煤機備用,但由于燃用煤質的可磨性系數比設計煤質的可磨性系數降低較多,以致4臺磨煤機運行時(設計煤粉細度)仍難以保證鍋爐帶額定出力;另一電廠,由于燃用煤質的可磨性系數、內在水份及全水份與設計時所取煤質分析結果相差較多,以致造成將采用風扇磨煤機直吹系統更合理的制粉系統設計成采用鋼球磨煤機中儲制粉系統。
2.2混煤摻燒對鍋爐效率的影響
    鍋爐效率與煤質及運行條件都有關,但主要取決于煤質。判斷煤質對燃燒情況的影響,不能僅以煤的常規分析來判斷,即工業分析和元素分析結果作為依據,必要時也應進行非常規分析。煤質是設計電廠鍋爐的基礎,鍋爐只有在燃用接近設計煤種時,才能取得較好效益,大范圍改變煤種,其運行特性也將發生較大變化;西安熱工院在這方面做了詳盡的研究,其建立了如下燃盡性能模型來分析煤質變化對燃燒經濟性的影響:
2.3混煤摻燒對經濟性的影響
    煤質下降會對電廠經濟性產生很大影響,根據國內一些燃燒劣質煤的中高壓機組統計結果估算,燃燒煤的低位發熱量每降低lMJ/kg,發電煤耗量約上升20 g/(KW/h),廠用電率上升約0.5%。圖3-4是美國對一座1000 MW燃煤電站因燃煤變劣對發電成本影響的評估。評估時假設機組負荷系數為65%,熱耗基準值為10 550 kj/kg,燃煤發熱量為27.9 M/kg,灰分為10%,水分為10%,含碳量為77%,煤價為35USD/t。由圖3-4看出,煤灰分增加10%,水分增加5%,發熱量下降15%,熱耗增加,這導致每年損失446萬USD,相當于可用率降低5%。
3、結束語
    一般來說,通過煤質互補從而實現了燃料的優化,對電廠的運行優化有重大的意義。
    (1)對于煤炭供應不穩定的企業而言,通過混煤摻燒保證了人爐煤質,確保燃煤質量的均衡化,穩定人爐煤與入廠煤熱差值,對人爐煤的煤質更好的進行穩定調控,進而穩定了整體機組的運行情況,有助于提高鍋爐效率、降低鍋爐事故率,保證鍋爐運行的安全性和經濟性。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
    (2)混煤摻燒可以控制人爐煤的含硫量,降低了S02排放量,減少未燃燼粉塵及其它有害成分的排放量,有利于防止環境污染,同時混煤摻燒可以進一步調節燃煤的灰分、揮發分等。
    (3)混煤摻燒強化了電廠對來煤煤種的適應性,從而有利于擴大購煤主動權,拓寬煤源管道,使鍋爐對煤質范圍有更寬的選擇,并通過市場競爭降低來煤費用。
    (4)提高劣質煤的利用率,降低燃料成本,減少發電成本。

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