国内外褐煤利用现状

电站锅炉掺烧褐煤结焦特性实验研究

中国电力工业自改革开放以来呈现迅猛发展的趋势，尤其近年来,我国电力工业发展迅速,燃煤电厂越来越多，火力电站的装机容量也越来越大,单机容量已经由70年代的以100～200MW为主力机组发展到了现在以300～600MW作为主力机组。预计到本世纪末,火力发电用煤量约占据原煤消耗的1/3，每年耗煤量达5亿5000万吨左右。尽管如此，燃煤发电仍然占据电力行业的主导地位，而且在未来可预见的时间仍然难以根本扭转。

中国处于世界上最大的煤炭生产和消费国的地位，同时也是世界上唯一一个几乎以煤为主的能源消费大国。煤炭消耗约占我国一次能源消费总量的70%，而且其中50%左右的原煤应用于燃烧发电。根据中国电力企业联合会统计，2013年我国火电供电平均煤耗量为321克每千瓦时，燃煤发电的整体效率已经接近世界先进水平，但是随着我国燃煤发电装机容量及其年发电量的迅猛增长，呈现了以烟煤和无烟煤为主的动力煤储量逐年减少的现状，从而不得不面临优质煤炭资源难以满足我国国民经济长期而且稳定发展的问题。因此，从节约能源及经济性方面考虑，电厂已经逐步开始开展混煤掺烧技术，即将一种或多种非标准煤与设计煤种混合,从而供应于燃煤锅炉。

此外，我国褐煤资源丰富，到1995年年底，我国已探明的褐煤保有储量为1303亿吨，占全国煤炭储量的13％【1】。但是褐煤在燃烧发电的应用方面远远地落后于烟煤和无烟煤等优质动力煤，考虑到国绝大多数电厂对设计煤种的要求，同时随着混煤掺烧技术的发展，决定进行掺烧褐煤来解决电厂用煤紧，锅炉机组的安全、稳定、经济运行的问题，同时实现对品质相对较差的褐煤资源的充分利用。然而褐煤具有高灰分、高挥发分、灰熔点低等煤质特性，不得不考虑掺烧褐

煤对电站锅炉结焦特性的影响以及对燃烧特性的影响。

中国电力工业自年改革开放以来呈现迅猛发展的态势，每年平均新增

装机容量万千瓦以上。年，中国的年发电量达万亿千瓦时，居世界

第一位；装机容量达亿千瓦，居世界第二位。而早在年，中国净发电

量总额达到万亿千瓦时，超过美国的年净发电量万亿千瓦时，跃居世界

第一。在人均电力装机容量和人均用电量方面，尽管年我国人均用电量

度比世界平均水平约高度，排名世界第五十五位左右，但过去十年我国人

均用电量净增度，预计到“十二五”末我国人均电力装机将会超过千瓦，

人均用电量也将达到千瓦时。在电源结构方面，电力结构不断优化，万

千瓦及以上的机组约占，万千瓦的火力发电机组己成主力机组，近年

来供电煤耗下降了克标准煤千瓦时。于此同时，以水电和风电为代表的清洁

能源发电量呈现快速发展势头，以年为例，清洁能源总发电量达亿

千瓦时，同比增长，其中，水电亿千瓦时、核电亿千瓦时、风

电亿千瓦时以及太阳能发电亿千瓦时的同比增长分别达到、

、和。尽管如此，燃煤发电仍然占据主导地位，且在未来可预见的时间难以根本扭转。中国是世界上最大的煤炭生产和消费国，也是当今世界上几乎唯一以煤为主

的能源消费大国。煤炭约占我国一次能源消费总量的，其中左右的原

煤用于燃烧发电。据中国电力企业联合会统计，年我国火电供电平均煤耗

为克千瓦时，燃煤发电整体效率已接近世界先进水平，甚至出现了以

外高桥第三发电有限责任公司为代表的世界最先进水平，年，该公司两台

超超临界机组在负荷率情况下，含脱硫和脱硝的实际运行供电煤耗已经达

到克千瓦时，成为世界上第一个发电煤耗小于克千瓦时的电厂，成

功改变了中国电力工业长期跟随世界先进国家电厂的局面。但是随着燃煤发电装机容量和年发电量的迅猛增长，导致以烟煤和无烟煤为主的动力煤储量呈现逐年减少的现状，面临优质煤炭资源难以满足国民经济长期稳定发展的瓶颈问题。另一方面，我国褐煤资源丰富，己探明的褐煤保有储量为亿吨，约

占煤炭总保有储量的。但是在褐煤的燃烧发电的研发和应用方面远远落后

于烟煤和无烟煤等优质动力煤，同时考虑到国绝大多数在役电厂设计煤种的要求。因此，迫切需要根据锅炉的实际运行特性开展褐煤掺烧性能研宄，通过改进

摘要：中国煤炭资源主要分布在地区，虽然储量丰富，但是由于分布不均匀、开发利用不够充分，以及动力煤资源的短缺，而且考虑到我国低劣质煤储量丰富但利用率低，所以近年来，混煤燃烧技术逐渐发展起来。原来燃烧设计烟煤的电站锅炉已经开始掺烧作为低劣质燃料的褐煤来满足电厂用煤需求，从而降低发电成本。本论文研究了国外混煤燃烧技术的发展现状，同时，通过对烟煤及烟煤与褐煤的混煤进行物理化学实验研究，分析掺烧褐煤后影响锅炉受热面结焦的因素，以及不同掺烧比例对锅炉结焦特性的影响，为褐煤的合理利用提供基础数据，确定合理的掺烧比例，为褐煤掺烧技术的发展奠定基础。

关键词：电厂锅炉；褐煤掺烧；褐煤；结焦特性

Abstact: China's coal resources are mainly distributed in Inner Mongolia region, although is abundant, but due to the uneven distribution, development and utilization of inadequate, and steam coal resources shortage, and considering the low utilization rate of inferior coal reserves but low in our country, so in recent years, the mixed coal combustion technology developed gradually. The original design of bituminous coal burning power plant boiler has begun mixing as low inferior fuel burning lignite to meet the demand of power plant coal, to reduce cost. This paper studies the current situation of the development of mixed coal combustion technology at home and abroad, at the same time, through the mixing of bituminous coal and bituminous coal and lignite coal physical chemistry experiments, analysis content after burning lignite effect of coking on heating surface of boiler and factors, and the influence of different blending ratio on boiler coking properties of lignite rational utilization to provide basic data, determine the reasonable blending ratio, lay the foundation for the development of lignite blending technology.

Key words: power plant boiler; blending lignite; lignite; coking properties

1绪论国外混煤燃烧技术现状

褐煤是泥炭沉积后经过脱水、压实转变为有机生物岩的初期产物,具备结构疏松、水分高、灰分高、高挥发分、低发热量以及低灰熔点的特性，是煤化程度最低的煤种。某些褐煤还含有较多的纤维分,这些特性导致褐煤的应用面临许多困难。但是,在目前全球能源日益