關(guān)于研究準(zhǔn)東煤燃燒時防結(jié)焦結(jié)渣措施重要性淺析

孟建財（大唐新疆發(fā)電有限公司,烏魯木齊　830000）

關(guān)于研究準(zhǔn)東煤燃燒時防結(jié)焦結(jié)渣措施重要性淺析

孟建財
（大唐新疆發(fā)電有限公司,烏魯木齊830000）

摘要：由于新疆地理位置特殊、目前交通條件和經(jīng)濟發(fā)展有限，新疆的煤炭資源還無法大規(guī)模的外運。而國家能源局2014年能源指導(dǎo)意見明確提出優(yōu)化能源布局，治理東部城市大氣污染的具體實施措施之一就是推進新疆準(zhǔn)東等煤炭煤電大基地建設(shè)大容量、高參數(shù)的機組，目前，準(zhǔn)東煤電基地開發(fā)規(guī)劃已獲國家能源局批復(fù)，配套的電廠項目已經(jīng)新疆自治區(qū)人民政府核準(zhǔn)。但是，準(zhǔn)東煤質(zhì)堿金屬含量高，限制了其在電廠鍋爐燃煤發(fā)電，致使大量煤炭資源不能很好有效的利用，造成了資源的浪費，也限制的新疆經(jīng)濟的發(fā)展，因此，目前做好電廠鍋爐燃燒準(zhǔn)東煤時防結(jié)焦結(jié)渣措施的研究有著非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐；準(zhǔn)東煤；研究技術(shù)措施；重要性

1　背景

新疆作為國家西北的戰(zhàn)略屏障，是實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的主戰(zhàn)場，也是對外開放的橋頭堡，同時是國家戰(zhàn)略資源的重要基地。新疆穩(wěn)定與發(fā)展，關(guān)系全國大局穩(wěn)定，祖國統(tǒng)一、民族團結(jié)、關(guān)系中華民族偉大復(fù)興，在黨和國家事業(yè)發(fā)展全局中有重要的地位。當(dāng)前，我國面臨的減排壓力很大，加快東部地區(qū)霧霾治理任務(wù)繁重，加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化布局成為共識。隨著國家能源開發(fā)的西移和北移，新疆在我國能源資源布局和平衡中的作用日益凸顯，努力將新疆建成重要的煤電生產(chǎn)基地，既是自治區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，更是國家能源安全的保障。

2　新疆準(zhǔn)東煤炭儲量巨大，發(fā)展煤電基地的定位明確

新疆準(zhǔn)東煤田位于新疆昌吉州東三縣境內(nèi)，距離新疆首府烏魯木齊230公里，煤田分為五彩灣、大井、將軍廟、西黑山、老君廟五大礦區(qū)，東西長約220公里，南北寬約60公里，總面積約1.3萬平方公里。準(zhǔn)東煤田為儲量預(yù)測3900億噸的超級煤田，煤田內(nèi)各礦區(qū)煤層賦存淺、瓦斯含量低、開采條件好。隨“500”水庫東延供水工程的實施，制約工業(yè)發(fā)展的水資源瓶頸得到有效解決。準(zhǔn)東地區(qū)適合集約開發(fā)大型坑口電廠，已被自治區(qū)確定為國家電力外送的主要基地，通過特高壓直流等輸電技術(shù)將準(zhǔn)東電力輸送到中東部等地區(qū)，使得新疆煤炭資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，優(yōu)化了全國能源結(jié)構(gòu)布局，促進了資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設(shè)。

3　新疆準(zhǔn)東煤炭煤質(zhì)特性

由于新疆準(zhǔn)東煤田的歷史成因，再加上當(dāng)?shù)刈匀粭l件的不同，準(zhǔn)東礦區(qū)煤炭資源的煤質(zhì)也是沿著煤礦分布變化而不同。但總體有以下特點：（1）水分中高；（2）發(fā)熱值中等；（3）煤質(zhì)的堆積密度小；（4）容易著火、燃盡；（5）結(jié)焦強；（6）堿金屬含量高，沾污性強；（7）各礦的灰熔點相差也比較大。

不同地點的煤質(zhì)有著很大的區(qū)別，從煤的水分和揮發(fā)分和堆積密度輕等方面來推斷來說，其燃燒特性比較接近于褐煤。但是灰分含量有著很大變化，其中堿金屬Na2O含量在2%至10%范圍內(nèi)，與國內(nèi)其他地區(qū)動力用煤相比極高（國內(nèi)動力煤Na2O基本在1%以下），Al2O3含量在15-25%之間，部分礦區(qū)SO3含量高達20～35%，堿金屬氧化鈣CaO的含量高時將達60%以上，SiO2的含量變化范圍也較大。

4　新疆準(zhǔn)東地區(qū)已投運電廠燃用準(zhǔn)東煤的調(diào)研情況

根據(jù)調(diào)研，新疆準(zhǔn)東地區(qū)現(xiàn)役某電廠鍋爐設(shè)計煤種某準(zhǔn)東露天礦，但由于鍋爐設(shè)計之初，以準(zhǔn)東煤為主設(shè)計煤源的鍋爐還未投運，準(zhǔn)東煤氧化鈉等堿金屬含量高，鍋爐在燃燒時易結(jié)焦沾污的現(xiàn)象還未充分暴露出來，后經(jīng)技術(shù)改造，包括添加了貼壁風(fēng)、減小三次風(fēng)噴口角度、增加吹灰器等技改措施，同時在運行中通過加強吹灰（每天三分之二時間在吹灰）來及時除去，同時，燃料進行了準(zhǔn)東煤和低堿金屬的堿溝煤（北塔山煤）或烏東礦的摻燒，目前，負荷長期在25萬千瓦至30萬千瓦之間運行時，準(zhǔn)東煤的燃燒比例為70%，30%為堿溝煤（北塔山煤）或烏東礦。

同時，目前已投運的新疆準(zhǔn)東地區(qū)電廠鍋爐基本均采用摻燒低堿金屬含量煤種或摻燒高嶺土的方式進行燃燒，均未達到滿負荷情況下全燒準(zhǔn)東煤的情況。

5　目前深入研究電站鍋爐燃燒準(zhǔn)東煤的緊迫性和重要性

根據(jù)新疆自治區(qū)人民政府對新疆準(zhǔn)東重點發(fā)展煤電煤化工的戰(zhàn)略定位，目前，準(zhǔn)東煤電基地開發(fā)規(guī)劃已獲國家能源局批復(fù)，規(guī)劃中的疆電外送配套電源項目（容量總計1320萬千瓦）已取得新疆自治區(qū)人民政府核準(zhǔn)，下階段將進入電源項目開工建設(shè)的實質(zhì)性階段，目前深入研究電站鍋爐燃燒準(zhǔn)東煤顯得緊迫和重要。

6　關(guān)于目前對準(zhǔn)東煤燃燒研究的一些認識

新疆地區(qū)高堿煤種具有嚴(yán)重結(jié)渣、嚴(yán)重沾污的特性，各電站鍋爐廠家根據(jù)已投運的電廠的運行經(jīng)驗和試驗臺研究結(jié)果，目前，提出一些共識的預(yù)防結(jié)渣沾污技術(shù)條件總結(jié)為：

（1）鍋爐本體：鍋爐設(shè)計時重點考慮控制爐膛出口煙溫，通過選取較低的爐膛容積熱負荷、斷面熱負荷、燃燒器區(qū)域壁面熱負荷，增大管子間節(jié)距，防止結(jié)焦、積灰。同時，建議結(jié)焦嚴(yán)重部位應(yīng)考慮提高鋼材等級，以降低管壁腐蝕和磨損。（2）輔助系統(tǒng)：適當(dāng)增加吹灰器數(shù)量，增強吹灰能力，并考慮預(yù)留水力吹灰器。（3）下階段關(guān)于電廠鍋爐燃燒新疆準(zhǔn)東煤時防結(jié)焦結(jié)渣技術(shù)措施研究的建議。

目前雖然國內(nèi)的電站鍋爐廠家、上海成套院、西安熱工院等均對準(zhǔn)東煤燃燒進行了一些研究，但均未徹底解決電廠鍋爐燃燒新疆準(zhǔn)東煤結(jié)焦結(jié)渣的問題，因此，建議將該課題列入新疆自治區(qū)人民政府乃至國家專項研究計劃，組建專項研究團隊、撥付專項研究資金，盡快進入準(zhǔn)東煤炭基地，進行深入研究。

7　結(jié)語

總之，新疆準(zhǔn)東地區(qū)煤炭儲量巨大，煤炭外送條件尚不具備，為進一步調(diào)整國家能源結(jié)構(gòu)布局，積極發(fā)展新疆優(yōu)勢能源產(chǎn)業(yè)，自治區(qū)人民政府將會大力發(fā)展準(zhǔn)東煤電產(chǎn)業(yè)，因此，目前深入研究電站鍋爐燃燒準(zhǔn)東煤防結(jié)焦結(jié)渣的技術(shù)措施既是煤電產(chǎn)業(yè)長期安全運營的需要，也是新疆自治區(qū)發(fā)展高效環(huán)保能源產(chǎn)業(yè)的需要。

參考文獻：

[1]毛軍,徐明厚,李帆.堿性礦物質(zhì)對煤灰熔融特性影響的研究[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2003(04).

[2]賈明生,張乾熙.影響煤灰熔融性溫度的控制因素[J].煤化工,2007(03).

[3]張軍,漢春利,劉坤磊,徐益謙.煤中堿金屬及其在燃燒中的行為[J].熱能動力工程,1999(02).