精确掺配煤工艺系统设计与应用

实现配煤掺烧的意义和目的：

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，主要的体现在：（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，配煤掺烧应当是当前火电厂稳定煤质的最安全和最经济的方法，通过查阅相关资料数据，了解近年来，虽然很多火电厂，尤其是南方内陆省份电厂，由于煤源媒质不稳定，便希望通过对锅炉设备大力改造而取得稳定效果，如调整燃烧、改造燃烧设备和系统、采用新型燃烧器等措施，虽取得了一定的效果，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相关的不同问题；这是中国的国情；因此通过在煤粉进入炉膛前将不同煤种依据—定的原则按一定的比例进行混配，形成配煤掺烧，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；在实际工作当中我们通过配煤掺烧可以实现以下目的：

1、确保燃煤质量的均衡化，稳定入炉煤与入厂煤热差值，对入炉煤的媒质更好的进行稳定调控：

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

3、另外，配煤掺烧还有如下作用：(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，拓宽煤源管道，使锅炉对媒质范围有更宽的选择，使我公司不再完全依赖于某一种或—类煤。

象我公司目前1200MW装机容量火电企业，70％～80％的发电成本用来买煤，如果通过合理的将不同类、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。

科技创新与应用ｌ　２０１２年１ｏ月（中）　科技创新　动力配煤技术的发展与应用　张香芬　（ＳＧＳ通标标准技术服务（天津）有限公司，天津３００４５２）　摘要：理性看待动力配煤技术的发展，才能使动力配煤技术得到不断的完善和广泛的应用。本文首先通过对国内和国外的动力　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。　关键词：动力配煤；发展与应用；空气污染；煤电矛盾　所谓动力配煤就是通过用户对煤质的要求，把不同性质、不同种类　的煤通过按照一定的比例分配而进行掺合到一起，然后进行加工合成　的混合煤，它是一种人为加工而成的一种“煤”。而动力配煤技术则是以　多种学科为基础的，比如煤化学、燃烧学以及煤质检测等等学科，它的　目标是以市场为主导，通过运用一定的加工工艺，达到煤质互补。最终　达到用户的需要，实现节煤并减少污染物排放。　１动力配煤发展主要概述　１．１我国混煤燃烧及其研究的现状　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　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　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　不稳而导致的。我国的动力用煤包含各类煤种，有褐煤、无烟煤和劣质　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　了实际用煤的变化幅度。　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　因：在我国煤炭的分布和煤炭用户所处的位置不相匹配；我国劣质煤的　储存量占煤总量的比例非常大；还有一些电厂烧劣质煤，为了提高燃烧　煤的性能会在劣质煤中掺杂一些好煤；发电装机容量不断增大，耗煤量　也日益增加。　１．２我国动力配煤的发展　２０世纪８Ｏ年代后，由于燃料系统在全国共计二十多个省、市进行　推广动力配煤生产线，取得了年动力配煤几千万吨的可喜成绩，从而也　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　放弃传统的粗放、简单混合配煤工艺，通过计算机的优化配方、自动控　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　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。　２动力配煤技术的发展　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　工，于是满足锅炉要求的“新型煤”便产生了。由于锅炉的种类不同，各自　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　国动力配煤技术工作主要就是对多种单煤进行优化配合，使它们各自　发挥出自己的优势，从而能够“取长补短”。动力配煤技术的目的就是能　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　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　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　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。　２．２配煤工艺　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　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　此达到用户的满意；２）工艺流程进行选择是要避免过多的成本投入，投　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　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，也没有得到广泛应用。而随着未来我国经济的不断发展带动　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。　２．３动力配煤技术存在的问题及其发展方向　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　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　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　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，配煤厂对　于混煤设备要求不是很高，所以缺少非常专业的设备组成；２）配煤厂的　质量监测技术相对落后，对于多数配煤场无法实现在线检测，所以也不　能实现及时的跟踪和控制；３）在目前，我国配煤技术层次还不够完善，所　以没有形成有效机制。此外，推进配煤技术产业化的法规不健全、政策　不到位直接就会导致管理力量不集中，资金筹集渠道不畅等现实问题。　动力配煤节约能源、减少污染的优势必将成为电厂应用的大势所　一２８一　趋。但由于动力配煤尚处在起始阶段，还需要与其相关的基础理论和应　用技术进行深＾研究。　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，进行配比优　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　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　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　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　定等影响。所以要对配煤后的燃烧特陛作细致的研究。　３动力配煤技术的应用　３．１发展动力配煤控制空气污染　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　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　要的作用有待发挥出来：１）可以保证和进一步的提高动力煤的质量，满　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，　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，实　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　量锅炉节约与浪费煤炭的重要指标。目前，全国４６万多台工业锅炉，＇平　均运行热效率仅为６０％～６５％，比发达国家平均低１５％～２０％，发电煤耗　平均高出３０％，民用炉灶热效率仅为２０％－３０％。动力配煤可以根据用　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　渣含硫量可降低６￣１０％，节煤在５％以上。　３．２发展动力配煤，缓解煤电矛盾　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『生便直接制约了它的技术上的发展。在欧洲国家已经　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、混配均匀、　燃烧效率高等优点。　３．２．１煤与生物质燃料混配共燃技术Ｉ　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　质作单一燃料，有其明显的局限性：生物质燃料的水和灰含量高，带来点　燃困难和燃烧问题；灰的熔点较低碱性较强，易产生结渣和腐蚀问题；热　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　技术的发展。　３．２．２生物质燃料具有以下特　：１）生物质在进行燃烧时可以将其　生长期内吸收的ＣＯ：释放出来。它与煤的混合要比单独进行燃煤时排　放出的ＣＯ　气体少得多；２）生物质燃料中所含的硫很低或者几乎没有，　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　燃烧时，Ｓ０：的减排量会减少很多。　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，使之相互取长补短，配出　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　煤质量稳定，易于燃煤充分燃烧，从而达到提高锅炉热效率和节约用煤　的目的。　我国动力锅炉以煤烟型为主，大气污染中２／３以上烟尘９０％以上　的ｓ０：来自燃煤。我国政府为此自１９９０年以来就采取了一系列措施。　１９９７年１月国务院批准方案明确规定：禁止在大中城市城区及近郊区　新建燃煤火电厂；新建改造燃煤含硫量大于１％的电厂，必须建设脱硫　设施。但脱硫设施投资费用巨大。　采用配煤技术较容易满足燃煤电厂煤中硫含量的要求。若使硫分　在ＺＯ％以上的动力煤和硫分低于０．５％的煤相配后，可使配煤硫分降低　至１％以下，或采用添加剂等工艺，可使脱硫率达到５０％－７００／０，动力　配煤为高硫煤找到了出路，并且为某些锅炉节省了脱硫装置。　４结束语　总之，结合对国内外动力配煤技术的发展和应用看待，

某发电公司2×660MW机组入炉煤掺配的意义及方法探讨

摘要：在当前掺配经济型煤种的大环境下，采用配煤掺烧这个重要的行之有效的技术手段，配煤带来的经济效益是非常显著和巨大

的，它可以最大限度地降低发电成本，所以配煤质量的好坏直接影响到锅炉的安全经济运行和公司的经济效益。那么如何搞好入炉煤

掺配，日益成为一项重中之重的工作，也是当前工作的当务之急和

一大难题。本文的目的主要是，通过对入炉煤掺烧的意义进行分析，找出适合的入炉煤掺配方法，为确保机组安全稳定地运行，降低供

电煤耗，实现企业效益最大化打好基础。 关键词：入炉煤 掺配 意义 方法

1 概述

某发电公司装有两台660mw燃煤机组，一年的煤耗大约为400万吨。此电厂处于煤炭资源匮乏的山东省，其燃煤主要来自河南、四

川、山西以及陕西和贵州等省，煤的种类有几十种。由于为此发电公司供应的燃煤具有区域广以及矿点多的特点，因此，煤的品质差

异性很大。对于入炉的煤应当考虑以下问题：能否满足锅炉燃烧的

需求；在高负荷时段是不是能够带得起来设备；保证低负荷时段不熄火；不会由于煤质原因导致燃烧不好而引发各种事故等。此外，

从运行经济性上来讲，只有抓好燃煤这项重要的工作，才能降低企业的生产成本以有效的提高经济效益。为了能够创造出较好的经济

效益，我们在保证安全运行的前提下采用创新配煤掺烧的方法和措

施。采用配煤掺烧的方式具有以下意义：第一，可以有效的调节煤的品质，从而调节了灰分和硫分并且调整了综合发热量以及挥发

分；第二，配煤掺烧还具有以下作用：由于提高了劣质煤的利用率，从而降低了燃料的成本，最终降低了发电成本；通过配煤有效的改

变了煤质，因此，有效的解决和减少了锅炉受热面结渣、磨损以及腐蚀的问题；有效减少了污染物的排放量。因此，如何搞好各种煤

质条件下的配煤掺烧，摸索出一套适合某公司使用的配煤掺烧技

术，已经成为当务之急。 2 我国煤炭供给及火电用煤情况简介

2.1 我国煤炭供给情况分析 我国煤炭资源总量丰富，品种齐全，但分布不均，从低变质程度

掺配煤燃烧的锅炉仿真模型及其应用　

［摘　要］　

［关　键　词］　

［中图分类号］　［文献标识码］　

［文章编号］　ＩＤＯｌ编号］　马志杰　，丁艳军　

１．东北电力科学研究院有限公司，辽宁沈阳　１１０００６　

２．清华大学电力系统国家重点实验室，北京　１０００８４　

在分析炉膛燃烧机理的基础上，建立了反映掺配煤燃烧特征的锅炉运行热效率模型，其　包括炉膛一维燃烧模型、对流受热面集总参数模型和锅炉热效率计算模型。对某电厂　

超临界６００　Ｍｗ机组锅炉进行的仿真计算表明，随着煤质因子Ｆ　的增大，飞灰含碳量　

减少，排烟温度上升，锅炉热效率降低；飞灰含碳量和排烟温度仿真值与实际运行值较　吻合，该锅炉热效率工程模型预测趋势准确。　

锅炉；热效率模型；煤质因子；飞灰含碳量；排烟温度　ＴＫ２２１　

Ａ　１００２—３３６４（２０１２）０５—００１８—０４　１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２—３３６４．２０１２．０５．０１８　

ＥＭＵＬＡＴＩＯＮ　Ｍ０ＤＥＬ　ｏＦ　ＢｏＩＬＥＲ　ＭＩＸＥＤＬＹ　ＢＵＲＮＩＮＧ　

ＢＬＥＮＤ　ＣｏＡＬ　ＡＮＤ　ＩＴＳ　ＡＰＰＬＩＣＡＴＩｏＮ　

ＭＡ　Ｚｈｉｊｉｅ　。ＤＩＮＧ　Ｙａｎｊｕｎ。　

１．Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｃｏ　Ｌｔｄ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ　１１０００６，Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ＰＲＣ　２．Ｓｔａｔｅ—Ｌｅｖｅｌ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｕｎｄｅｒ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｑｉｎｇｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８４，ＰＲＣ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｍｏｄｅｌ　ｉｎ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｏｉｌｅｒ　ｍｉｘｅｄｌｙ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｂｌｅｎｄ　ｃｏａｌ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｅｓｔａｂ—