火電廠燃煤摻燒技術(shù)的研究及應(yīng)用

徐 純

安徽華電六安電廠有限公司 安徽 六安 237000

在城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,電能屬于非常重要的動(dòng)力來源之一,目前城市發(fā)電方式可以分為傳統(tǒng)發(fā)電模式與新型發(fā)電模式。火力發(fā)電便屬于傳統(tǒng)發(fā)電模式的代表,并且在市場(chǎng)中占有非常高的比重,其主要的供能媒介為煤炭資源。傳統(tǒng)煤炭燃燒技術(shù)的轉(zhuǎn)化率較低,造成了很大的資源浪費(fèi),通過將燃煤摻燒技術(shù)應(yīng)用到火電廠運(yùn)行過程中,對(duì)于提高發(fā)電效率,促進(jìn)行業(yè)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展有著積極的意義。

1 火電廠燃煤摻燒技術(shù)概述

在化石能源逐漸枯竭的情況下,較多的電廠鍋爐已經(jīng)不能運(yùn)用鍋爐最初設(shè)計(jì)煤種來滿足鍋爐運(yùn)行需要,但完全使用其他煤種進(jìn)行燃燒的時(shí)候,鍋爐的運(yùn)行質(zhì)量會(huì)直接受到較大影響[1]。為了解決燃煤供應(yīng)和電廠鍋爐之間的矛盾,現(xiàn)代電廠鍋爐在運(yùn)行的時(shí)常會(huì)采取混煤摻燒的處理方式來為電廠鍋爐提供動(dòng)力,這種摻燒方式在實(shí)際的電廠鍋爐運(yùn)行中表現(xiàn)出了較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)型以及實(shí)效性,從根源上降低了煤種限制給電廠鍋爐運(yùn)行造成的影響。但在使用摻燒處理技術(shù)的時(shí)候也需要掌握更多的專業(yè)技術(shù),比如要處理好混煤摻燒過程中使用燃煤的煤粉粗細(xì)度、燃煤飛灰的具體含量、燃煤燃燒后爐渣的質(zhì)量、燃燒階段中排煙的溫度等方面的情況,只有充分的掌握了這些情況才能有效保證摻燒技術(shù)能有效的促進(jìn)電廠鍋爐高校運(yùn)行[2]。

2 火電廠燃煤摻燒技術(shù)的特性研究

2.1 可磨特性 在火電廠運(yùn)行過程中,煤炭屬于主要的供能來源,通常情況下,在煤炭燃燒之前,都會(huì)將其進(jìn)行研磨,使其成為煤粉,以提高煤粉與空氣的接觸面積,提高燃燒效率。在煤炭可磨特性分析過程中,主要可以將其分為難磨煤炭類型與易磨煤炭類型,前者的結(jié)構(gòu)質(zhì)地較硬,在完成磨制之后,所形成的煤粉顆粒物較粗,這樣在燃燒過程中,由于物質(zhì)顆粒較大,很容易造成燃燒時(shí)間過長,或者無法充分燃燒的情況。后者經(jīng)過磨制之后,所形成的煤粉顆粒較細(xì),可以充分完成燃燒,但是結(jié)構(gòu)質(zhì)量較輕,在上升氣流的作用下,會(huì)存在材料不參與燃燒的情況,并且對(duì)于沒有燃盡的煤粉很難再進(jìn)行二次利用,這也增加了生產(chǎn)過程中的運(yùn)行成本。對(duì)此在燃煤摻燒技術(shù)應(yīng)用過程中,需要綜合考慮煤炭的可磨特性,合理配比兩者含量,從而有效提升煤粉的燃燒效率[3]。

2.2 可燃特性 煤炭屬于可燃性物質(zhì),但是在常溫狀態(tài)下,其性質(zhì)結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,只有溫度達(dá)到煤炭的可燃點(diǎn)后,煤炭才會(huì)參與燃燒過程。鍋爐作為煤炭燃燒的主要場(chǎng)所,在鍋爐運(yùn)行初期需要借助其他燃料來提升鍋爐的內(nèi)部運(yùn)行溫度,在到達(dá)煤炭燃點(diǎn)之后,再進(jìn)行煤粉的投放。煤炭的燃燒效果,與鍋爐環(huán)境中的溫度、升溫情況以及煤炭本身燃點(diǎn)存在著相關(guān)性。燃煤摻燒技術(shù)所使用的煤炭資源為混煤,其燃點(diǎn)存在著一些差異,因此在燃燒的過程中,會(huì)呈現(xiàn)出不同的變化熱解變化曲線,為了提升燃燒過程中的應(yīng)用效率,在實(shí)際操作過程中,可以將燃煤的燃點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分,將幾種不同燃點(diǎn)的煤炭進(jìn)行混合,在燃燒過程中,燃點(diǎn)較低的煤炭會(huì)率先被點(diǎn)燃,對(duì)外釋放出熱量,這樣也可以進(jìn)一步提升鍋爐內(nèi)部的溫度,使較高燃點(diǎn)的煤炭也被點(diǎn)燃,從而縮減煤炭燃燒的整體時(shí)間,提高資源的利用效率。

這樣燃燒溫度較低的煤炭會(huì)先被點(diǎn)燃,釋放熱

2.3 燃盡特性 除了上述應(yīng)用特性之外,燃盡特性也是燃煤摻燒技術(shù)的應(yīng)用特性之一,通常情況下,混合煤粉會(huì)由兩種及兩種以上的煤炭組成,由于煤炭質(zhì)量存在著較大差異,因此在燃燒的過程中,會(huì)由于自身特性的差異性而出現(xiàn)“搶風(fēng)”的情況,此類情況的出現(xiàn)很容易導(dǎo)致部分煤粉堆積在鍋爐底部,無法充分燃燒的情況出現(xiàn)。因此在實(shí)際應(yīng)用過程中,需要對(duì)混合煤炭的基礎(chǔ)屬性進(jìn)行了解,以此來配比合適的燃煤材料,雖然火電廠的單一構(gòu)造很難滿足不同品種煤炭在燃燒時(shí),所需要的相關(guān)條件,但是可以通過將屬性相近的燃煤配合在一起,是兩者的燃盡特性保持大體相同,從而有效提升整體應(yīng)用結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3 火電廠燃煤摻燒技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 分磨后在爐內(nèi)摻燒 在燃煤摻燒技術(shù)應(yīng)用過程中,分磨后在爐內(nèi)摻燒屬于常見的應(yīng)用模式之一,其作用原理是利用磨制機(jī)械將煤炭進(jìn)行研磨,不同煤質(zhì)的煤炭在磨制之后會(huì)形成不同顆粒直徑的煤粉,完成磨制操作后,借助風(fēng)管設(shè)備直接將煤粉送入到鍋爐內(nèi)進(jìn)行燃燒,此時(shí)不同煤質(zhì)的煤炭會(huì)在鍋爐內(nèi)完成摻燒,產(chǎn)生生產(chǎn)電能所需的熱能。借助該模式,可以有效解決傳統(tǒng)燃煤方式所產(chǎn)生的燃燒不充分、燃燒不均勻的情況,并且還可以有效提升煤粉的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,提高燃燒轉(zhuǎn)化材料。結(jié)合目前的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),該方法可以應(yīng)用在制粉系統(tǒng)當(dāng)中,將不同煤質(zhì)的倉儲(chǔ)系統(tǒng)與燃燒系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián),在完成制粉操作之后,可以直接將煤粉輸送到鍋爐系統(tǒng)當(dāng)中,從而起到改善鍋爐環(huán)境,提高燃燒效率的作用。

3.2 提前混合后在爐內(nèi)摻燒 與分磨后在爐內(nèi)摻燒類似,提前混合后在爐內(nèi)摻燒的作用原理是利用磨煤設(shè)備對(duì)預(yù)選的煤種進(jìn)行充分研磨,完成研磨之后,會(huì)將所有研磨后的煤粉輸送到統(tǒng)一的煤粉倉當(dāng)中,在煤粉倉當(dāng)中完成材料的混合操作,然后借助風(fēng)管從煤粉倉中將混合好的煤粉輸送到鍋爐當(dāng)中,在鍋爐中進(jìn)行燃燒操作。該操作方法最大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于,提前混合后的煤粉本身特性更加接近于易燃煤種,并且燃點(diǎn)較低的煤種還可以借助釋放的熱量來提升鍋爐內(nèi)部溫度,縮減了混合煤種燃燒所需要的時(shí)間,提高了單位時(shí)間內(nèi)火電廠的生產(chǎn)效率。

結(jié)束語

綜上所述,火電廠作為火力發(fā)電的主要場(chǎng)所,其燃燒轉(zhuǎn)化率也將直接影響到企業(yè)的及經(jīng)濟(jì)效益。尤其是在煤炭資源日益減少的情況下,很多煤炭的煤質(zhì)已經(jīng)無法滿足火電廠設(shè)備運(yùn)行所需,不僅會(huì)降低煤炭燃燒效果,而且還會(huì)增加設(shè)備損壞幾率。通過將燃煤摻燒技術(shù)應(yīng)用到火電廠生產(chǎn)過程中,對(duì)于提高資源利用率,提升供電穩(wěn)定性有著積極的意義。