动力配煤工艺步骤和效益

主要为南京周边沿＇ ？ Ｔ 企业提供动力煤 ，
资源渠道主要来 自淮南 、围投新集等徐 淮五矿 。秦 皇 岛港 煤炭 物流基 地 ２ ０ ０ ８ 年投运 ，主要为沿海企业提供动力煤 ， 资源主要来 自神华 、中煤 、同煤等矿方 在【 Ｊ Ｊ 西大同 、朔州地区的煤矿。南京港 煤炭物流 基地建于 ２ ０ １ １ 年 ，主 要为南
ｆ 巾 围 石 化 物 咨 粟 昀 簪 专 栏
Ｏ Ｉ ）
。
一
．
王 丹 海
中国石化集 团公 司物资装备部
北京 １ ０ ０ ７ ２ ８
摘 要 ：本文通过总结 中国石化煤炭物流基地在开展 配煤工作过程 中的一系列做法 ，对配煤在企 业保供、稳定煤质、降本增效 等方面发挥的作用进行 了较详细 的论述 。
地提供热源以满足石化生产需要。
成本 、 增强煤炭稳定供应能力，中央、
地方和企业不断加大煤炭物流基础设施
１ ． ２煤炭采购基本情况
２ ０ ０ ０ 年之前，中国石化煤炭采购以 各下属企业的分散采购为主 ，集中采购 率不足 １ ％。在煤炭供 给紧张时 ，分散 采购可以发挥灵活高效优势 ，利用各种
湛江港基地煤质与南京港相似 ，主 要是进 口资源和北方港 口资源。 ２ ． ２企业用煤质量问题分析
２ ． ２ ． １企业 用煤煤 种杂 、质量 各不
相 同
（ ２ ） 制定配煤方案 ， 实现按需配煤 。
利用港 口设施 ， 在基地实行科学配煤。
基地统一协调原煤进场，根据进场煤炭
目前中国石化煤炭物流基地年 中转煤炭 资源品质按需堆放， 并绘制电子垛型图， 近１ ０ ０ ０万吨 ，其 中动力煤配 煤比例达 对场地煤炭质量结构进行电子标示 ， 对

稳 定 入 炉 煤 与 人 厂 煤 热 差 值 ， 入 炉 煤 的 煤 质 对 更好 地进行 稳定 调控 。
１ ．２ 调 节 燃 煤 的 品 质
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 ， 其是地 方小 煤窑 的煤质波 动更大 ， 尤
性 。
３ １ 我 国 配 煤 的 研 究 概 况 ． 国内动 力配 煤 是 １７ ９ ９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 。１ ８ ９ ２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 “ 力 配 煤 ” 术 。许 多 工 动 技 业锅 炉 和窑炉使 用动力 配煤后 ， 仅 使炉况 稳定 ， 不 操 作 方 便 ， 使 煤 炭 得 到 充 分 燃 烧 ， 就 极 大 地 缓 解 了 还 这 过 去 由于 供 煤 品种 不 对 路 而 常需 通 过 改 锅 炉 和 窑 炉
Hale Waihona Puke 浅 析 动 力 配 煤 的 发展
张 丽 ， 永 刚 聂
（ 蒙古 电力 学 校 ， 蒙古 呼 和 浩 特 内 内 ０ ００ ） １ ０ ０ 摘 要 ： 年 来 ， 炭 资 源供 应 紧 张 ， 煤 电 站 锅 炉 很 难 稳 定 燃 用 设 计 煤 种 ， 种 多 变 且 偏 离设 计 煤 近 煤 燃 煤 种 给 锅 炉 的 安 全 运 行 带 来许 多新 问题 ， 燃 烧 稳 定 性 差 、 焦 、 染 物 排 放 升 高 等 。 文章 指 出 ， 如 结 污 目前 很 多
燃 煤 电厂 通 过 配 煤 燃 烧 来 解 决 这 些 问题 ， 对 国 内外 配 煤 研 究 的概 况 作 了 简要 介 绍 。 并 关 键 词 ： 炉 ； 力 配 煤 ； 烧 特 性 锅 动 燃

该原理认为：要制得强度好的焦炭，配合煤的粘结组分和 纤维组分应有适宜的比例，而且纤维质组分应有足够的强度。
当配合煤达不到相应的要求时，可以用添加粘结剂或瘦化 剂的办法来加以调整。所此，提出了如图所示的互换性配煤原 理图，并指导配煤：
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（3）共炭化原理
加入非煤粘结剂进行炭化，称为共炭化。
共炭化研究为采用低变质程度弱粘结煤炼焦时选 用合适的粘结剂提供了理论依据。
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3.配煤理论简介 （1）胶质层重叠原理 （2）互换性配煤原理 （3）共炭化原理
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（1）胶质层重叠原理
该原理要求配合煤中各单种煤的胶质体的软化 区间和温度间隔能较好的搭接，这样可使配合煤料 在炼焦过程中能在较大的温度范围内处于塑性状态， 从而改善粘结过程，并保证焦炭的结构均匀性。不 同的牌号的炼焦煤的塑性温度区间如图所示。
是煤料经过粉碎以后，粒度小于3mm的 煤料占全部煤料的质量百分数。
顶装焦炉： 75%~85%
捣固炼焦： 90%左右
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（2）黏结性和膨胀压力
①黏结性 黏结性是结焦性的前提和必要条件。黏结性的指标：我国常用的
是胶质层最大厚度Y和粘结指数G）
②膨胀压力（安全膨胀压力＜10~15KPa） 其是黏结性煤的炼焦特征，提高堆ρ能增大膨胀压力。
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（2）锅炉结渣 使原来易结渣的煤变成不易结渣的煤，降低锅炉事故率；
同时提高锅炉效率，节约大量煤炭。 我国燃煤锅炉热效率之所以低，最主要的原因是实际燃 用的煤炭和锅炉设计使用的煤炭不一致，各煤种之间燃烧 性能相差甚远，煤质与炉型严重脱节。特别是近十几年以 来，随着国家煤炭政策的逐步放开，这种现象越来越严重。 过去一直采用的是以“炉改”去适应煤质，很多新锅炉刚 安装完毕就得改造，国家每年需要投入大量资金对易结渣、 超温、磨损等问题锅炉进行改造。当然改炉可以使炉型适 应煤质，效果也相当明显，但“削足适履”，锅炉仍然不 能适应煤种新的变化。

科技 创新 与应 用 ｌ ０ 年１月 中力 配煤 技 术 的发 展 与应 用
张 香芬
（Ｇ Ｓ Ｓ通标标准技 术服务 （ 天津） 有限公 司， 天津 ３０ ５ ） ０ ４ ２
摘 要 ： 看 待动 力 配煤 技 术 的发展 ， 理性 才能使 动 力 配煤技 术 得 到 不断 的 完善 和广 泛 的应 用 。 文 首先 通过 对 国内和 国外 的 动 力 本 配 煤发展 情 况进 行 了论 述 ， 然后 讨 论 了动 力 配煤 的发 展现 状 ， 最后 探 讨 了动 力 配煤技 术的 应 用。
趋 。 由于动力配 煤 尚处在起始 阶段 ， 但 还需要与其 相关 的基础理 论和应 用技术进行深 ＾ 究。 研 首先， 电厂采用混煤数量增加 ， 如何使混煤均匀从而使燃烧稳定是 我们需要思考 的问题。所 以要建 立电厂 原 噪员数据库 ， 配 比优 进行 化设计 。编 制实时优化 控制系统 开发新工 艺实现 计算机 自动化控制 配 煤。其 次 ， 电厂来煤后先 进行采样分析 。根据煤 质结果和锅炉结 构参数 来确定配煤参数。为了使配煤更适应燃煤锅炉， 需要有一种精确和快速 １ ． 国混煤燃 烧及其研究 的现状 １我 的方法来指 导配煤 和实时地测 量煤质 特 性，利用 煤质在 线检测 系统是 我 国混 煤使用与 国外 有一定 的差别 ，煤 质的变化都 会对锅炉 的燃 非常重要 的。最后 ， 对混煤的煤质特性 和组 成单煤 煤质特 陛之间的关 系 烧和锅 炉的运行产生一定 的影响 。 燃烧 混煤过程 中有 主动 混烧 ， 也有被 了解的少 ， 当实际燃煤燃烧性能差异较大时会造成着火困难、 燃烧不确 动混烧。 之所以会产生两种混烧， 其主要原因是由于我国电站锅炉供煤 定等影响。所以要对配煤后的燃烧特陛作细致的研究。 不稳而 导致 的。我 国的动力 用煤包含 各类煤种 ， 褐煤 、 烟煤和劣 质 有 无 ３动力 配煤技术 的应 用 煤等等， 由于这些煤都可以得到应用 ， 所以这种特性差异也就明显增大 ３ ． １发展动力配煤 控制空气污染 了实 际用煤 的变化 幅度。 动力配煤是我国当前经济技术条件下最有效的空气污染控制技 混煤的使用在当前我国是非常广泛的，归集有以下 几个方面的原 术 。动力 配煤在节 约能源 和减 轻环境 污染上 的优势注定 了它还 有更 重 因： 国煤炭 的分布和煤 炭用户所 处的位置不 相 匹配 ； 国劣质煤 的 要的作 用有待发挥 出来 ：） 以保 证和进一 步的提 高动 力煤 的质量 ， 在我 我 １可 满 储存 量 占煤 总量的 比例 非常大 ； 一些 电厂 烧劣质煤 ， 还有 为了提 高燃烧 足燃煤 锅炉对 于燃 煤质量 的要求 。由于我 国煤炭 的种 类多 ， 质量各 异 ， 煤 的性能会 在劣质煤 中掺杂一些 好煤 ； 电装 机容量不 断增大 ， 量 在加上终端 对于煤质 的要 求也是各不相 同。所 以为 了兼顾更多方 面 ， 发 耗煤 实 也 日 增加 。 益 行动力 配煤技术 才能完成 产品供应对 路 ， 从而将 煤炭 的质量稳 定下来 ， 还可 以满足用户的需求 ；） ２进一步提高锅 炉的热效 率。锅炉热效率 是衡 １ ． ２我国动力配煤 的发 展 ２ 世纪 ８ 年 代后 ， ０ Ｏ 由于燃料 系统在全 国共 计二 十多个省 、 市进行 量锅炉节 约与浪费煤炭 的重要指标 。目 ， 国 ４ 万多 台工业锅炉 ， 前 全 ６ ＇ 平 推广动力配煤生产线 ， 了年动力配煤几千万吨的可喜成绩 ， 取得 从而也 均运行热效率仅为 ６％～５ 比发达 国家平均低 １％～０ 发电煤耗 ０ ６％， ５ ２％， 大大节约了锅炉的改造资金。 动力配煤被应用以后 ， 工业锅炉和窑炉都 平均 高出 ３％， ０ 民用炉灶 热效率仅 为 ２ － ０ 。动力配 煤可 以根据 用 ％ ％ ０ ３ 放弃 传统 的粗放 、 简单混 合配煤 工 艺 ， 计算 机 的优化 配方 、 通过 自动控 户对煤质的要求， 扬长避短 、 优劣互补、 稳定质量。 据统计， 烧动力配煤炉 ￣ ０ 节煤 ％ ％以上。 制和在线检测过程对现代化的配煤厂进行控制。为了保证国民经济可 渣含硫 量可降低 ６ １ ， 在 ５ 持续 发展 ， 发展动力配煤 技术 以期建立更 加广阔 的动力 配煤工程 。 ３ 发展动力配煤 ， ． ２ 缓解煤 电矛盾 ２动力配 煤技术的发展 尽管 当前生物质燃 料单独 直接燃烧 已实现 了多项技 术突破 ，但是 由于明显 的局 限 『便直 接制约 了它 的技术 上 的发 展 。在 欧洲 国家 已经 生 ２ ． １动力配煤优化技术 动力配煤就是 把两种或两种 以上不 同性质 的煤 掺合到一起 进行加 得 到高度关 注的煤 与生 物工程质 共燃技术 具有经 济效益 高 、 均匀 、 混配 工 ， 满足锅炉要求 的“ 型煤” 产生 了。 于是 新 便 由于锅 炉的种类不 同 ， 自 燃烧效 率高等优点 。 各 的结构也有一定 的差异 ， 于是它就 会对煤 质产生 了不 同的要求 。 现在 我 ３． ．１煤与生物质 燃料混配共燃技术 Ｉ ２ 国动力配煤 技术工 作主要就是 对多种单 煤进行优 化配合 ， 它们各 自 使 目 前生物质燃料单独直接燃烧也发展了多项技术徂 由于依赖生物 发挥 出 自己的优 势 ， 而能够 “ 从 取长补短 ” 。动力配煤技术 的 目的就是 能 质作 单一燃 料， 明显 的局 限性 ： 有其 生物质 燃料 的水 和灰含 量高 ， 点 带来 灰 易 热 够使掺合的各种煤既能够满足炉型， 又能产生最大化的经济效益。 所以 燃 困难和燃烧 问题 ； 的熔 点较低碱 性较强 ， 产生结渣和腐蚀 问题 ； 动力配 煤技术是一 个对多种单 煤进行 再优化再形 成的过 程。通过动 力 值 较低且火 焰稳定性差 等 。以上 问题制 约 了生物 质燃料 单独直 接燃烧 配煤 优化 配方 数学 模 型的 建立 与求解 来 实际 解决 动力 配煤 的 优化 工 技术 的发展 。 作， 随着计算机 的广 泛应用可 以给 配煤厂提供合理 的优 化配方 。 ３． ． ２ ２生物质燃料 具有以下特 ：）生物质 在进行燃 烧时可 以将其 １ ２ ． ２配煤工艺 生长期 内吸收的 Ｃ ： Ｏ 释放 出来 。它与 煤的混合 要 比单 独进行 燃煤时 排 Ｏ 气体 少得多 ；） ２生物质燃 料 中所含 的硫很 低或 者几 乎没有 ， 动力 配煤工艺 流程 的选择 应当遵 守以下原则 ， 主要包括 ：） １灵活 多 放出 的 Ｃ 变， 通过对 灵活多变 的工艺流 程选择更加 方便对 产品结构进 行调整 ， 以 生物质 的碱 性灰可 以捕 获燃烧 时释放 的气体 ，所 以当它 与煤进行 混合 此达到 用户 的满 意 ；） 流程进行 选择是要 避免过 多的成 本投 入 ， ２工艺 投 燃 烧时 ，０ 的减 排量会减少很 多。 Ｓ： 资上的节约更加方便于运行和操作。 在配煤技术方面， 计算机优化配煤 ３ ． ３动力配煤 的应 用前景 动力 配煤技术 可充 分发挥 每种煤 的优 点， 相互 取 长补 短， 出 使之 配 技术是 在国外配煤 运用过 程中是较 为普遍 的 ，而在我 国还没有达 到成 熟的 阶段 ， 有得到广泛应用 。而随着未来我 国经济的不断发 展带动 在综合 陛能上满足要求的高质量煤。 动力配煤的最大优点是可使供 也没 易于燃 煤充分燃烧 ， 而达到 提高锅 炉热效 率和节 约用 煤 从 管理机 制的引入必将很 陕就转变这种局 面 ， 在这—领域实现新 的突破 。 煤质量稳 定 ， ２ ． ３动力 配煤技术存在 的问题及其发展方 向 的 目的。 动力 配煤技术作为 一种洁净煤 新技术 出现 ，受到更 多 国内外 专业 我 国动力锅炉 以煤烟型 为主 ，大气 污染 中 ２ 以上 烟尘 ９ 以上 ／ ３ ％ ０ 人士 的关注和研究 ， 未来也有 美好的发展 前景。为了使动力配煤 技术对 的 ｓ ： 自燃煤。我国政府为此 自１９ 年以来就采取了一系列措施。 ０来 ９０ ９７ 月 禁止在 大 中城 市城 区及近郊 区 我 国国民经 济产 生更大 的经济效 益 ，我们 可以在 以下 不足方 面找到正 １９ 年 １ 国务 院批准方 案 明确 规定： 新建 燃煤火 电厂 ； 建改造 燃煤 含硫量 大 于 １ 电厂 ， 须建设 脱 硫 新 ％的 必 确 的方 向来实现动力 配煤技术 的新 突破 ： １配煤过程当中工艺和混煤的设备都相对 比较地落后 ， ） 配煤��

二、动力配煤的主要优点 可以使用户得到质量稳定的煤炭。 便于改造锅炉和提高司炉工的操作技术。 提高质量较差煤的利用率 提高锅炉的热效率。
三、工业锅炉对煤质的要求
现代工业锅炉燃烧方式各异，设计制造差别较 大，不同的燃烧方式对煤质有不同的要求。锅 炉燃烧方式主要分为层状燃烧、室式悬浮燃烧 和沸腾燃烧三大类。 1、室式悬浮燃烧 室式悬浮燃烧是指燃料在无炉排的火室内悬浮 燃烧方式，只能燃用粉煤、液体、气体燃料， 燃烧时燃料以空气为载体，从喷嘴喷入火室燃 烧，如煤粉炉、油炉、气炉。 大型电厂的大型煤粉炉要求煤粉磨的很细（20 －50μm），对煤质要求不太严格，这类锅炉 需煤量大，炉型设计针对性强，燃煤多是定点 供应，一般不需要采用动力配煤。

四、动力配煤的优化配制和标准化 动力配煤的配制依据是根据不同煤质对锅炉燃烧 运行的影响及不同锅炉对煤质有不同的技术要求 来设计。 动力配煤的目的是发挥各单种煤的特点，克服单 种煤不适应燃烧要求的缺点，扬长避短，将各种 与燃烧有关的技术指标统一考虑，以达到合理用 煤、提高锅炉热效率和节约煤炭。 1、动力配煤的原则 生产的配煤必须满足工业锅炉的基本要求使煤质 与锅炉的特点相适应，并能保证配煤质量的相对 的稳定性。 配煤有利于提高锅炉的热效率，保证锅炉的热效 率，以节约煤炭。
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（2）若在一定时期计划配煤S吨，但第j种煤只有Hj 吨，为了保证计划的完成，就必须使第j种单煤占 配煤比（Xj ），不能大于其资源量Hj在配煤量S中 的比，即：
X j Hj / S
（3）由n种单煤配制其配比之和为100％，且各种 单煤的配比均为正值。 2）确定目标函数 （1）追求成本最低 为提高配煤单位的经济效益， 降低配煤成本必然是配煤单位首先应追求的目标。 假设有几种单煤进行配煤，第j种煤的成本价为Cj， 其配比为Xj，则配煤的成本价为

动力配煤在中国很早就提 出来了， 但现在国内大部分企业都是采取粗 放的配煤方式， 不够精细。 技术含量低， 混配出来的煤炭质量和稳定性就差， 煤炭的不均匀性决定了取样难度 比较大 ， 混配的误差也就比较大。
２我 国动 力 配 煤 发展 现状
中国动 力 煤资 源存 在 分布 不 均衡 、 品种 类型 多 、 煤质 差 异大 等特 点 ， 导 致 不 同地 区 、 同批 次 品种 灰分 、 不 硫分 等 质 量指标 波 动 大 ， 加之 煤炭 企 业普
目前根据热值、 硫分等线性指标进行配煤加工只是产业的初级阶段。 约
占我 国煤炭 消 费总 量 ７％的动 力煤 品种 ， ５ 目前资 源利 用效 率 整体偏 低 ， 节能
解决的重大课题。 目前的趋势是利用配煤技术来达到节能和环保的 目的。 动力配煤是煤的机械加工的一种简易实用方式， 其生产工艺是根据工 业生产的需求 ， 按照科学计算或由燃烧实验获得的配煤 比， 把两种或几种不 同品 质的 动 力煤 经过 筛 分 、 碎 、 匀掺 混 ， 破 均 均匀地 混 合在 一 起 或根据 环 保 需求配入添加剂 ， 生产一种新的动力煤产品的工艺过程。 动力配煤在国内外 已有 几十 年 的应 用实 践 经验 ， 美 国 、 如 日本 、 国及 西 欧一 些其 他 工业 发达 德 国家 的燃煤 电厂 已普 遍采 用配 煤燃 烧 ， 均取 得 了较好 的 经济效 益 ， 内一 些 国
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［］黄力． ２ 配电网故 障定位的简 单矩阵算 法 ［］湖 北电力，０ ５２ ５ Ｊ． ２０ ，９（ 【 】 芮静康 ． ３ 常见 电气 故障的诊 断 与维修 【 】 北京： Ｍ． 机械 工业 出版 社，
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２ 配煤技术的应用
山西煤炭资源丰富， 品种多， 但煤质差异较大 ， 经过长期数据 的收集 ， 笔者建立 ２个数据库 ， 即山 西煤种数据库和 山西矿 区煤种数据库。针对用 户 对煤质 的特定要求 ， 可用山西各典型矿区的煤进行
动力 配煤 。 山西 各典 型矿 区煤 质指标 见表 １ 。
煤是 １ 项符 合我 国当前 国情 的有 效措 施 … １。
根 据 用户 对煤质 的特 定 要 求 ， 用 配煤软 件 实施 配 应
煤 ， 取 最优 配 方 ， 大限度 地 使 用劣质 煤 ， 选 最 以整合
当地 乃至 全 省 范 围 内的 煤 炭 资 源 ， 到 特 性 互补 、 达 劣煤优 用 、 有利燃 烧 的 目的。 关键词 ： 动 力配煤 ； 煤炭 资 源 ； 配煤 软件