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【摘 要】由于各领域的快速发展，对能源的消耗不断增大，电煤供应紧张，价格波动较大，各电厂为保证发电需要，不断扩大购煤渠道，造成入炉煤质与设计煤种发生严重不匹配，严重影响锅炉机组效率，还给锅炉设备的正常运行带来不少负面影响。为解决困扰电厂煤源供应多变且严重偏离设计值的问题，各电厂通过探索配煤掺烧技术，来确保锅炉燃烧调整的稳定性及运行的安全性。
【关键词】燃煤掺烧技术;火力发电厂;机组安全性;影响
引言
针对目前我国火力电厂普遍存在实际用煤与设计煤种严重脱节的现象，必须对实际来煤进行混配掺烧。
1混煤的煤质特性
混煤燃烧时，若煤种适当，混合均匀，配比合理，具备良好的燃烧条件，就能发挥各个煤种的优势，从而为锅炉的安全和经济性带来良好的影响。然而混煤的燃烧特性并不是普遍认为的各个煤种的简单线性叠加，由于单一煤种的组成和特性不同，混合后不同煤质的颗粒在燃烧过程中相互影响和制约，使得混煤的煤质特性比单一煤种更为复杂，主要表现在以下5个方面。（1）混煤的混合比例会影响挥发分的析出温度.混煤中性能较优的煤（烟煤）含量越多，其挥发分的析出温度越低，越易挥发，因此混煤中的各煤种挥发分的析出并不是同步的。（2）若混煤中各组分的燃烧性能差异较大，则在运行中无法同时满足不同性能的煤对配风（如风率、风速、风量分配等）的不同要求，造成着火困难、燃烧不稳定、不完全燃烧热损失加剧，以及使锅炉效率大幅度下降和污染物排放量增加等。（3）當掺烧低挥发分煤过多时，会造成机械热损失急剧增加;当掺烧低热值或低活性的煤量过多时，由于热量达不到锅炉规定的热值，有可能造成锅炉频繁灭火。（4）当掺烧可磨性相差较大的煤时，在制粉条件相同的情况下，煤粉颗粒细度将会有较大差异，这对磨煤机的出力有很大的影响，同时对煤粉的燃尽过程会造成很大的影响，使排烟热损失增加。
2燃煤掺烧对机组的影响分析
2.1掺烧劣质煤对锅炉的影响
由于煤种问题，带相同负荷需要煤量就会增加，造成排渣量及灰量增大，排渣量大增加了运渣成本，电厂通过压缩空气输灰管道来输灰，灰量大会造成输灰管道磨损及输灰成本增加。掺烧劣质煤，灰分增大后，进入空预器容易造成空预器堵灰，进一步使空预器差压增大，影响锅炉效率。出现空预器差压增大的情况，需适当增加空预器吹灰次数，同时减少进入汽轮机的蒸汽，这就降低了整个机组的效率。燃烧劣质煤，进一步造成烟气中灰分含量增大，使锅炉受热面表面受到灰的摩擦损耗增大，影响锅炉的运行安全。掺烧高硫分煤时也会影响锅炉的安全，尤其是排烟温度较低时，在尾部烟道极易引起低温腐蚀，严重的话会发生受热面爆管。
2.2掺烧劣质煤对受热面结焦的影响
锅炉结焦有90%以上是由于煤质变化引起的，因此为预防受热面结渣，可考虑适当掺烧不同的煤种，或者采用优化的结渣预防措施。表1为西安热工研究院推荐的预防锅炉受热面结渣的相关措施以及某电厂的实际执行情况，实践表明，采用优化的结渣预防措施，结渣情况得到了明显改善。
劣质煤中氮氧化物含量大时，为使排放指标能达到环保要求，需增加喷氨量或降低负荷。喷氨量调整不合适，会造成氨逃逸量大，氨气经过脱硝装置后进入空预器，很容易在空预器处与灰分结合粘在一起，随着运行时间增长，造成空预器差压增大，影响空预器效果及机组效率。
2.4掺烧劣质煤对脱硫的影响
燃烧劣质煤，烟气中烟尘含量大，同时进入脱硫主塔后与浆液混合，会造成浆液中含尘量大，使脱硫主塔前后差压增大，烟气流速降低，影响引风机出力，降低机组效率。在劣质煤出现硫分高的情况时，尤其是当机组处于高负荷时，为保证脱硫出口指标达标，浆液需求量会增大，这就增加了浆液生产成本。
2.5掺烧劣质煤对输煤的影响
掺烧劣质煤，相同负荷所需煤量增大，输煤专业上煤工作量加大，且上煤时间增长，设备运行周期加长，会影响机组厂用电率。
3燃烧劣质煤所采取的应对措施
该电厂自开始混煤掺烧以来，已消耗劣质煤324万t，掺烧比例达到60%，大大降低了电厂采煤成本。从燃烧的情况和经济参数分析，掺烧情况良好，飞灰可燃物含量平均为1.67%，炉渣可燃物含量为4.5%。同时，也改变了因煤质差而限负荷的现象，保证了脱硫、脱硝等环保指标全部达标。根据几年来的实际经验，总结了燃烧劣质煤所应采取的应对措施，具体如下：（1）降低一次风速，保证燃烧器出口煤粉着火稳定。（2）维持较低的炉膛负压，保证煤粉充分燃烧。（3）增加吹灰次数，根据锅炉受热面壁温、排烟温度、空预器差压等因素综合判断。（4）保证合适的空气动力场，做好空气动力场试验，保证每台磨煤机燃烧器出口风量均匀。（5）结合煤种选择合适的煤粉细度。（6）所有磨煤机出口粉管安装一次风速测点，利于调整一次风速。（7）根据实际燃烧情况及不同的煤种、负荷，选择合适的氧量。（8）合理配风，调整燃烧，减少烟温热偏差。（9）根据燃烧情况，随着运行逐步优化吹灰方。（10）尽量提高给水温度。（11）防止长期超负荷运行，尤其是煤质变化较大时。（12）结合实际情况，合理调节燃尽风与各个燃烧器出口风量比。（13）结合负荷实际情况来调节干式除渣底部冷却风。（14）加强吹灰器的管理，保证较高的吹灰器投运率。（15）根据实际情况，控制磨煤机出口温度，合理选择一次风压。（16）根据煤质化验结果，积极联系输煤、配煤。
4加强燃煤管理的措施
4.1强化入炉燃煤混配掺烧管理
强化煤种混配掺烧，对入炉煤煤质及时分析，加强运行与煤质分析的联系，以有效指导运行人员调整燃烧。实践证明，在我厂煤源点分布广，煤种不一的情况下，严格精细的对燃煤特性和混配掺烧加强管理，防止了高灰分（如灰分达到50%以上）的煤种进入炉膛燃烧而引发一系列问题。因此，只要我们从燃料的采购，入炉煤的监督等各环节把好关。不同煤种分类储存，上煤实行“点菜制”。建立煤场煤种档案，严把燃煤采制化关口，分析煤质煤种变化对锅炉燃烧的影响，随时调整锅炉燃烧方案，根据机组真空度、炉温、二次风箱压差等参数指标确定燃煤掺烧比例，通过调整磨煤机转速加大劣质煤掺烧量，确保了机组负荷接带和脱硫工作的需要。
4.2加强掺烧流程管理
将燃料、运行、化验、检修、运输等燃煤掺烧相关专业环环相扣：一是入厂环节，生技部化验人员必须及时对进厂煤、入炉煤进行化验，对入炉煤发热量、挥发份等指标实行每日3次的煤质化验，做到24小时不间断地监测，并及时反馈给燃料供应部配煤人员和发电部门的运行人员;二是筹备环节，公司发电部门的集控运行人员必须对煤质做到心中有数，在机组低负荷运行、下排磨检修、锅炉冷态启动等情况下将上煤“菜单”传达给燃料供应部;三是供应环节，燃料供应部根据发电部门“点菜单”、当天机组负荷、磨煤机的运行状况及煤质报告进行“配菜”;四是运行环节，公司发电部门运行人员根据燃料供应部配煤“菜单”给锅炉上煤。
结语
面对当前经济下行压力及电煤供应紧张形势，通过精确配煤掺烧，大大拓宽电厂的煤源，缓解电厂煤源紧张的问题，极大地降低了电煤的采购成本，为企业带来了较好的经济效益。
参考文献：
[1]江哲生.中国洁净煤发电技术的展望[J].世界产品与技术，2017（1）：31-32.
[2]郭嘉，郭汉才.大型电站混煤燃烧特性的研究与探讨[J].能源研究与利用，2018（3）：39-41.
（作者单位：国家能源集团宿迁发电有限公司）
【关键词】燃煤掺烧技术;火力发电厂;机组安全性;影响
引言
针对目前我国火力电厂普遍存在实际用煤与设计煤种严重脱节的现象，必须对实际来煤进行混配掺烧。
1混煤的煤质特性
混煤燃烧时，若煤种适当，混合均匀，配比合理，具备良好的燃烧条件，就能发挥各个煤种的优势，从而为锅炉的安全和经济性带来良好的影响。然而混煤的燃烧特性并不是普遍认为的各个煤种的简单线性叠加，由于单一煤种的组成和特性不同，混合后不同煤质的颗粒在燃烧过程中相互影响和制约，使得混煤的煤质特性比单一煤种更为复杂，主要表现在以下5个方面。（1）混煤的混合比例会影响挥发分的析出温度.混煤中性能较优的煤（烟煤）含量越多，其挥发分的析出温度越低，越易挥发，因此混煤中的各煤种挥发分的析出并不是同步的。（2）若混煤中各组分的燃烧性能差异较大，则在运行中无法同时满足不同性能的煤对配风（如风率、风速、风量分配等）的不同要求，造成着火困难、燃烧不稳定、不完全燃烧热损失加剧，以及使锅炉效率大幅度下降和污染物排放量增加等。（3）當掺烧低挥发分煤过多时，会造成机械热损失急剧增加;当掺烧低热值或低活性的煤量过多时，由于热量达不到锅炉规定的热值，有可能造成锅炉频繁灭火。（4）当掺烧可磨性相差较大的煤时，在制粉条件相同的情况下，煤粉颗粒细度将会有较大差异，这对磨煤机的出力有很大的影响，同时对煤粉的燃尽过程会造成很大的影响，使排烟热损失增加。
2燃煤掺烧对机组的影响分析
2.1掺烧劣质煤对锅炉的影响
由于煤种问题，带相同负荷需要煤量就会增加，造成排渣量及灰量增大，排渣量大增加了运渣成本，电厂通过压缩空气输灰管道来输灰，灰量大会造成输灰管道磨损及输灰成本增加。掺烧劣质煤，灰分增大后，进入空预器容易造成空预器堵灰，进一步使空预器差压增大，影响锅炉效率。出现空预器差压增大的情况，需适当增加空预器吹灰次数，同时减少进入汽轮机的蒸汽，这就降低了整个机组的效率。燃烧劣质煤，进一步造成烟气中灰分含量增大，使锅炉受热面表面受到灰的摩擦损耗增大，影响锅炉的运行安全。掺烧高硫分煤时也会影响锅炉的安全，尤其是排烟温度较低时，在尾部烟道极易引起低温腐蚀，严重的话会发生受热面爆管。
2.2掺烧劣质煤对受热面结焦的影响
锅炉结焦有90%以上是由于煤质变化引起的，因此为预防受热面结渣，可考虑适当掺烧不同的煤种，或者采用优化的结渣预防措施。表1为西安热工研究院推荐的预防锅炉受热面结渣的相关措施以及某电厂的实际执行情况，实践表明，采用优化的结渣预防措施，结渣情况得到了明显改善。
劣质煤中氮氧化物含量大时，为使排放指标能达到环保要求，需增加喷氨量或降低负荷。喷氨量调整不合适，会造成氨逃逸量大，氨气经过脱硝装置后进入空预器，很容易在空预器处与灰分结合粘在一起，随着运行时间增长，造成空预器差压增大，影响空预器效果及机组效率。
2.4掺烧劣质煤对脱硫的影响
燃烧劣质煤，烟气中烟尘含量大，同时进入脱硫主塔后与浆液混合，会造成浆液中含尘量大，使脱硫主塔前后差压增大，烟气流速降低，影响引风机出力，降低机组效率。在劣质煤出现硫分高的情况时，尤其是当机组处于高负荷时，为保证脱硫出口指标达标，浆液需求量会增大，这就增加了浆液生产成本。
2.5掺烧劣质煤对输煤的影响
掺烧劣质煤，相同负荷所需煤量增大，输煤专业上煤工作量加大，且上煤时间增长，设备运行周期加长，会影响机组厂用电率。
3燃烧劣质煤所采取的应对措施
该电厂自开始混煤掺烧以来，已消耗劣质煤324万t，掺烧比例达到60%，大大降低了电厂采煤成本。从燃烧的情况和经济参数分析，掺烧情况良好，飞灰可燃物含量平均为1.67%，炉渣可燃物含量为4.5%。同时，也改变了因煤质差而限负荷的现象，保证了脱硫、脱硝等环保指标全部达标。根据几年来的实际经验，总结了燃烧劣质煤所应采取的应对措施，具体如下：（1）降低一次风速，保证燃烧器出口煤粉着火稳定。（2）维持较低的炉膛负压，保证煤粉充分燃烧。（3）增加吹灰次数，根据锅炉受热面壁温、排烟温度、空预器差压等因素综合判断。（4）保证合适的空气动力场，做好空气动力场试验，保证每台磨煤机燃烧器出口风量均匀。（5）结合煤种选择合适的煤粉细度。（6）所有磨煤机出口粉管安装一次风速测点，利于调整一次风速。（7）根据实际燃烧情况及不同的煤种、负荷，选择合适的氧量。（8）合理配风，调整燃烧，减少烟温热偏差。（9）根据燃烧情况，随着运行逐步优化吹灰方。（10）尽量提高给水温度。（11）防止长期超负荷运行，尤其是煤质变化较大时。（12）结合实际情况，合理调节燃尽风与各个燃烧器出口风量比。（13）结合负荷实际情况来调节干式除渣底部冷却风。（14）加强吹灰器的管理，保证较高的吹灰器投运率。（15）根据实际情况，控制磨煤机出口温度，合理选择一次风压。（16）根据煤质化验结果，积极联系输煤、配煤。
4加强燃煤管理的措施
4.1强化入炉燃煤混配掺烧管理
强化煤种混配掺烧，对入炉煤煤质及时分析，加强运行与煤质分析的联系，以有效指导运行人员调整燃烧。实践证明，在我厂煤源点分布广，煤种不一的情况下，严格精细的对燃煤特性和混配掺烧加强管理，防止了高灰分（如灰分达到50%以上）的煤种进入炉膛燃烧而引发一系列问题。因此，只要我们从燃料的采购，入炉煤的监督等各环节把好关。不同煤种分类储存，上煤实行“点菜制”。建立煤场煤种档案，严把燃煤采制化关口，分析煤质煤种变化对锅炉燃烧的影响，随时调整锅炉燃烧方案，根据机组真空度、炉温、二次风箱压差等参数指标确定燃煤掺烧比例，通过调整磨煤机转速加大劣质煤掺烧量，确保了机组负荷接带和脱硫工作的需要。
4.2加强掺烧流程管理
将燃料、运行、化验、检修、运输等燃煤掺烧相关专业环环相扣：一是入厂环节，生技部化验人员必须及时对进厂煤、入炉煤进行化验，对入炉煤发热量、挥发份等指标实行每日3次的煤质化验，做到24小时不间断地监测，并及时反馈给燃料供应部配煤人员和发电部门的运行人员;二是筹备环节，公司发电部门的集控运行人员必须对煤质做到心中有数，在机组低负荷运行、下排磨检修、锅炉冷态启动等情况下将上煤“菜单”传达给燃料供应部;三是供应环节，燃料供应部根据发电部门“点菜单”、当天机组负荷、磨煤机的运行状况及煤质报告进行“配菜”;四是运行环节，公司发电部门运行人员根据燃料供应部配煤“菜单”给锅炉上煤。
结语
面对当前经济下行压力及电煤供应紧张形势，通过精确配煤掺烧，大大拓宽电厂的煤源，缓解电厂煤源紧张的问题，极大地降低了电煤的采购成本，为企业带来了较好的经济效益。
参考文献：
[1]江哲生.中国洁净煤发电技术的展望[J].世界产品与技术，2017（1）：31-32.
[2]郭嘉，郭汉才.大型电站混煤燃烧特性的研究与探讨[J].能源研究与利用，2018（3）：39-41.
（作者单位：国家能源集团宿迁发电有限公司）