1、煤質特性分析
1.1 煤質分析數據
蔚縣煤和目前實際燃用的以大同煤為主的混煤（皮帶煤）的分析數據見表1～2。
1.2蔚縣煤的著火性能
煤質的著火性能不僅取決于揮發分的含量，而且取決于揮發分的品質（即揮發分的發熱量或氫含量）。僅按煤質自身的著火性能分析，與設計煤質和目前實際燃用煤質（混煤）相比，蔚縣煤的著火性能較差。其原因在于：
(1)蔚縣煤揮發分含量屬于中等，但氧含量較高，氫含量卻比較低，而氫含量是決定揮發分品質的主要條件。
(2)蔚縣煤的收到基水分為17. 8%，空氣干燥基水分高達13. 34%，比設計煤質和實際燃用的大同混煤分別高10. 55%和6.28%。可見，蔚縣煤的著火熱必然大幅度提高，且著火區的溫度水平必然降低，使燃燒穩定性下降。但蔚縣煤的灰分含量比皮帶煤減小了4.2%，相對變化率為26%，這又有利于提高著火速度和燃燒穩定性。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒秸稈顆粒機、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。
1.3蔚縣煤的燃盡性能
僅按煤質自身的條件考慮，影響煤質燃盡性能的因素主要有：含碳量、揮發分含量、灰分含量、內部水分、煤灰的粘結性等。蔚縣煤含碳量略小于設計煤質和皮帶煤，揮發分含量相近，但灰分含量大幅度降低，收到基灰分含量比設計煤質和混煤分別低12. 89%和4.19%，非常有利于煤的燃盡。同時，煤粉粒子受熱后內部水分蒸發，內部水分較高，則有利于增強煤粉粒子內部的加熱過程和增加焦炭粒子內部與氧接觸的空隙面積，即有利于促進煤的燃盡。但是蔚縣煤的煤灰變形溫度、軟化溫度過低，屬于強結渣性煤，煤灰的過早熔化，將導致焦炭粒子內部與氧接觸的難度增加，形成不利于燃盡的因素。總起來看，蔚縣煤的燃盡性能優于設計煤質和現燃用煤，但應注意增強二次風的混合強度，即適當提高二次風速，以提高二次風穿透火焰的能力。
1.4蔚縣煤的結渣特性
蔚縣煤的結渣特性極為明顯，DT僅為1120℃，屬于強結渣性煤。且灰渣的變形溫度DT和ST僅相差20℃，屬于十分突出的短渣煤。短渣煤具有兩重性，即容易凝固也容易熔化。尤其是對蔚縣煤來說，熔點溫度很低，DT、ST、FT的溫度間隔極小，最容易結渣。僅以煤質的灰熔性溫度足以判別蔚縣煤的結渣特性。
2、本文采用的計算方法
(1)計算爐膛出口煙溫的公式采用了杜卜斯基一卜洛赫公式。即：
(2)大屏過熱器和壁式再熱器傳熱計算的方法是，將大屏受熱面和大屏受熱面區壁式再熱器及其它受熱面的傳熱計算與大屏底部的爐膛分開計算。
(3)后屏過熱器的傳熱計算方法采用了以輻射為主，輻射傳熱與對流傳熱獨立的計算方法。
3、摻燒時爐膛出口煙溫變化特性分析
圖1的計算數據表明，在ECR100%負荷時，以大同煤為主的皮帶煤中摻燒不同比例蔚縣煤時，表現出以下特點：
(1)后屏過熱器進、出口煙氣溫度均有不同程度的提高，但各種摻燒比例下的煙溫提高幅度不大，蔚縣煤／皮帶煤比值在0～50%內，煙溫值提高約7℃。即從計算結果看，摻燒比例對爐膛出口煙溫影響不大。
(2)燃燒器擺動角度5。（或煤層變動一層），爐膛出口煙溫提高約13.5℃。即燃燒器擺動角度或燃燒器煤層組合狀態對爐膛出口煙溫影響較大。
圖1表明，在不同的鍋爐負荷下，爐膛出口煙溫變化幅度十分明顯。例如，蔚縣煤／皮帶煤比例為50%：50%、鍋爐負荷由70%變化到100%時，爐膛出口煙溫（后屏進口煙溫）提高了53℃。鍋爐負荷變化10%，爐膛出口煙溫變化17℃。可見，鍋爐負荷對爐膛出口煙溫影響很大。
表3計算數據比較了設計煤、皮帶煤、50%蔚縣煤的大屏下端煙溫和后屏進、出口煙溫，計算數據反映了以下特點：
(1)對于設計煤，后屏進、出口煙溫計算數值與制造廠原計算數值基本接近，而50%蔚縣煤的爐膛出口煙溫水平略有提高，主要原因是燃煤水分增加較多，火焰黑度下降，輻射換熱減少。
(2)皮帶煤比設計煤的煙溫水平提高，主要原因是皮帶煤的發熱量最高，爐膛溫度水平較高，爐膛出口煙溫也隨著提高。
(3)不同比例混合的煤發熱量相差不算太大，但水分、灰分的變化比較大，對爐膛出口煙溫產生了較大的影響。
(4)按相同的原始數據，采用本文公式計算的爐膛出口煙溫比原蘇聯1973標準高100℃之多，比原設計值高27℃。
4、摻燒蔚縣煤的汽溫變化特性分析
(1)隨蔚縣煤／皮帶煤混合比例增大，煙氣流量增大，低溫過熱器傳熱增強，但爐膛溫度水平降低，輻射過熱器傳熱減少，見表4。其綜合影響是蔚縣煤的比例為50%時，減溫水量比燃用皮帶煤減少2 t/h。
(2)隨蔚縣煤／皮帶煤混合比例增大，再熱器減溫水量出現增大趨勢，主要原因是再熱器系統的傳熱特性以對流為主，且再熱蒸汽為低壓蒸汽，熱量擾動對再熱汽溫影響較大，最大變化量約為4 t/h，相當于燃燒器煤層變動一層的影響程度。
5、不同摻燒比例對受熱面結渣的影響
不同混合比例的灰熔融特性見表5；軟化溫度ST與進口煙溫的比較見圖2。
僅僅根據爐膛出口煙溫來判別爐膛結渣傾向是不全面的，還必須綜合考慮爐膛斷面熱負荷、爐膛容積熱負荷、燃燒器區域的壁面熱負荷，尤其是DT、ST、Fr/'的溫度間隔。對于短渣煤灰，可以容許爐膛出口煙溫比灰軟化溫度571低60℃，不會產生嚴重的結渣，但先決條件是爐膛容積熱負荷和爐膛斷面熱負荷以及燃燒器區域的壁面熱負荷必須比普通爐型有較大程度的降低。國內有的電廠固態排渣煤粉爐已有實現成功燃燒低灰熔點煤的例子，其煤灰ST為1120℃，DT、ST、F71的溫度間隔僅20℃，設計爐膛出口煙溫為1060℃。
6、不同摻燒比例、不同負荷時的排煙溫度和排煙熱損失
圖3的數據表明，摻燒比例對排煙溫度的影響很小。圖4的數據表明，摻燒比例對排煙熱損失的影響也不大。隨著負荷增大，排煙溫度雖然提高，但排煙熱損失卻隨之減小，這是因為過量空氣系數起了決定性的作用。此外，圖4的數據還表明，投暖風器時的排煙熱損失比不投暖風器時高0.8%～1%。
7、結論與建議
(1)皮帶煤的灰分熔點溫度較高，蔚縣煤與皮帶煤按50%：50%的比例混合時的ST為1250℃。根據計算值ECR100%負荷的后屏進口煙溫為1171℃，比50%：50%的混合比例時的ST低不足80℃，處于安全裕度的臨界狀態。鍋爐設計時，限制爐膛出口受熱面不結渣的條件是爐膛出口煙溫低于ST值80～100 C，據此數值，建議蔚縣煤與皮帶煤可按50%：50%的比例混燒，但必須控制煤粉細度和煤層組合為“12345狀態”。當煤層組合為“23456狀態”時，其ST值比混合比例（蔚縣煤與皮帶煤比例50%：50%）時低70℃。考慮到后屏下端進口煙溫達到1400℃以上，這就意味著即使在50%：50%的混合比例下，防止結渣的安全裕度還是比較小的。
(2)不同的摻燒比例對爐膛出口煙溫的影響很小，但不同的摻燒比例對煤灰熔融特性的影響很大，在25%～50%的混合比例內，蔚縣煤／皮帶煤的比例提高10%，灰軟化溫度提高28℃。所以，混合比例對結渣程度的影響起決定作用。
(3)蔚縣煤的發熱量略低于皮帶煤，水分增加所需著火熱將增加，著火性能有降低趨勢，但燃盡性能有提高趨勢。
(4)夏季不投暖風器時，在其它參數相同的工況下，鍋爐排煙溫度可降低10℃，鍋爐效率可提高0.85%。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。
