火电厂燃煤掺烧技术的研究及应用

徐 纯

安徽华电六安电厂有限公司 安徽 六安 237000

在城市经济发展过程中,电能属于非常重要的动力来源之一,目前城市发电方式可以分为传统发电模式与新型发电模式。火力发电便属于传统发电模式的代表,并且在市场中占有非常高的比重,其主要的供能媒介为煤炭资源。传统煤炭燃烧技术的转化率较低,造成了很大的资源浪费,通过将燃煤掺烧技术应用到火电厂运行过程中,对于提高发电效率,促进行业经济的稳定发展有着积极的意义。

1 火电厂燃煤掺烧技术概述

在化石能源逐渐枯竭的情况下,较多的电厂锅炉已经不能运用锅炉最初设计煤种来满足锅炉运行需要,但完全使用其他煤种进行燃烧的时候,锅炉的运行质量会直接受到较大影响[1]。为了解决燃煤供应和电厂锅炉之间的矛盾,现代电厂锅炉在运行的时常会采取混煤掺烧的处理方式来为电厂锅炉提供动力,这种掺烧方式在实际的电厂锅炉运行中表现出了较强的经济型以及实效性,从根源上降低了煤种限制给电厂锅炉运行造成的影响。但在使用掺烧处理技术的时候也需要掌握更多的专业技术,比如要处理好混煤掺烧过程中使用燃煤的煤粉粗细度、燃煤飞灰的具体含量、燃煤燃烧后炉渣的质量、燃烧阶段中排烟的温度等方面的情况,只有充分的掌握了这些情况才能有效保证掺烧技术能有效的促进电厂锅炉高校运行[2]。

2 火电厂燃煤掺烧技术的特性研究

2.1 可磨特性 在火电厂运行过程中,煤炭属于主要的供能来源,通常情况下,在煤炭燃烧之前,都会将其进行研磨,使其成为煤粉,以提高煤粉与空气的接触面积,提高燃烧效率。在煤炭可磨特性分析过程中,主要可以将其分为难磨煤炭类型与易磨煤炭类型,前者的结构质地较硬,在完成磨制之后,所形成的煤粉颗粒物较粗,这样在燃烧过程中,由于物质颗粒较大,很容易造成燃烧时间过长,或者无法充分燃烧的情况。后者经过磨制之后,所形成的煤粉颗粒较细,可以充分完成燃烧,但是结构质量较轻,在上升气流的作用下,会存在材料不参与燃烧的情况,并且对于没有燃尽的煤粉很难再进行二次利用,这也增加了生产过程中的运行成本。对此在燃煤掺烧技术应用过程中,需要综合考虑煤炭的可磨特性,合理配比两者含量,从而有效提升煤粉的燃烧效率[3]。

2.2 可燃特性 煤炭属于可燃性物质,但是在常温状态下,其性质结构非常稳定,只有温度达到煤炭的可燃点后,煤炭才会参与燃烧过程。锅炉作为煤炭燃烧的主要场所,在锅炉运行初期需要借助其他燃料来提升锅炉的内部运行温度,在到达煤炭燃点之后,再进行煤粉的投放。煤炭的燃烧效果,与锅炉环境中的温度、升温情况以及煤炭本身燃点存在着相关性。燃煤掺烧技术所使用的煤炭资源为混煤,其燃点存在着一些差异,因此在燃烧的过程中,会呈现出不同的变化热解变化曲线,为了提升燃烧过程中的应用效率,在实际操作过程中,可以将燃煤的燃点进行区分,将几种不同燃点的煤炭进行混合,在燃烧过程中,燃点较低的煤炭会率先被点燃,对外释放出热量,这样也可以进一步提升锅炉内部的温度,使较高燃点的煤炭也被点燃,从而缩减煤炭燃烧的整体时间,提高资源的利用效率。

这样燃烧温度较低的煤炭会先被点燃,释放热

2.3 燃尽特性 除了上述应用特性之外,燃尽特性也是燃煤掺烧技术的应用特性之一,通常情况下,混合煤粉会由两种及两种以上的煤炭组成,由于煤炭质量存在着较大差异,因此在燃烧的过程中,会由于自身特性的差异性而出现“抢风”的情况,此类情况的出现很容易导致部分煤粉堆积在锅炉底部,无法充分燃烧的情况出现。因此在实际应用过程中,需要对混合煤炭的基础属性进行了解,以此来配比合适的燃煤材料,虽然火电厂的单一构造很难满足不同品种煤炭在燃烧时,所需要的相关条件,但是可以通过将属性相近的燃煤配合在一起,是两者的燃尽特性保持大体相同,从而有效提升整体应用结构的稳定性。

3 火电厂燃煤掺烧技术的应用分析

3.1 分磨后在炉内掺烧 在燃煤掺烧技术应用过程中,分磨后在炉内掺烧属于常见的应用模式之一,其作用原理是利用磨制机械将煤炭进行研磨,不同煤质的煤炭在磨制之后会形成不同颗粒直径的煤粉,完成磨制操作后,借助风管设备直接将煤粉送入到锅炉内进行燃烧,此时不同煤质的煤炭会在锅炉内完成掺烧,产生生产电能所需的热能。借助该模式,可以有效解决传统燃煤方式所产生的燃烧不充分、燃烧不均匀的情况,并且还可以有效提升煤粉的经济价值,提高燃烧转化材料。结合目前的应用经验,该方法可以应用在制粉系统当中,将不同煤质的仓储系统与燃烧系统进行关联,在完成制粉操作之后,可以直接将煤粉输送到锅炉系统当中,从而起到改善锅炉环境,提高燃烧效率的作用。

3.2 提前混合后在炉内掺烧 与分磨后在炉内掺烧类似,提前混合后在炉内掺烧的作用原理是利用磨煤设备对预选的煤种进行充分研磨,完成研磨之后,会将所有研磨后的煤粉输送到统一的煤粉仓当中,在煤粉仓当中完成材料的混合操作,然后借助风管从煤粉仓中将混合好的煤粉输送到锅炉当中,在锅炉中进行燃烧操作。该操作方法最大的应用优势在于,提前混合后的煤粉本身特性更加接近于易燃煤种,并且燃点较低的煤种还可以借助释放的热量来提升锅炉内部温度,缩减了混合煤种燃烧所需要的时间,提高了单位时间内火电厂的生产效率。

结束语

综上所述,火电厂作为火力发电的主要场所,其燃烧转化率也将直接影响到企业的及经济效益。尤其是在煤炭资源日益减少的情况下,很多煤炭的煤质已经无法满足火电厂设备运行所需,不仅会降低煤炭燃烧效果,而且还会增加设备损坏几率。通过将燃煤掺烧技术应用到火电厂生产过程中,对于提高资源利用率,提升供电稳定性有着积极的意义。