火电企业配煤掺烧问题研究

火电企业配煤掺烧问题研究

摘要：火电企业在向社会提供安全可靠洁净能源的同时还应当追求企业利益最

大化，安全、经济效益主导着企业的命运；配煤掺烧工作不仅能为火电企业提供

有力的安全保证，同时对降低发电的燃料成本，提高企业的经济效益具有很高的

实际意义；在当前国家大力提倡建立节约型社会，建立节约型企业的前提下，对

于缓解能源短缺，促进社会的持续健康发展是个有力的探索途径。但由于受到到

煤炭价格、不同煤种煤渣特性、脱硫系统、除灰系统、辅助设备等多种因素的影响，在配煤掺烧过程中出现了诸多的问题｡

关键词：电厂锅炉；配煤掺烧；指标分析

一、火电企业配煤燃烧的环节出现的问题及主要指标对比分析

1.1火电企业配煤燃烧的环节出现的问题

配煤燃烧降低入炉煤热值，相同负荷下，入炉煤量增加，使得锅炉出力下降，锅炉热损失增加，效率降低；使的炉膛燃烧特性改变，可能出现燃烧不稳定，甚

至熄火；使得炉膛结焦结渣、受热面超温、积灰、腐蚀、磨损等特性改变；增大

了制粉系统的损耗，同时对脱硝、脱硫、除尘，除灰等设备提出了更高的要求，

增加了部分发电成本。

1.2火电企业配煤燃烧前后的部分指标对比分析

某厂工程设计和校核煤种为晋东南贫煤，在2010年2月份开始掺烧陕煤。陕煤的主要特点是挥发份含量较高，属于典型的烟煤。2010年6月份开始掺烧蒙煤。蒙煤的主要特点是内水含量偏高，含硫量偏高，达到了2%左右。挥发份与陕煤

相差不多，故在燃烧调整上采取的措施与陕煤基本相同。但在实际运行中，对锅

炉的各项参数影响还是较大。

1.2.1各受热面蒸汽温升的对比分析

锅炉的各受热面的蒸汽温升和烟温降代表了各受热面换热是否良好，及各受

热面总吸热的分配是否合理。

1、煤种挥发份多少对各受热面的蒸汽温升的影响较小，锅炉烧陕煤和贫煤时的数据差别不大。

2、煤种水分含量的多少对各受热面的蒸汽温升影响较大，由于煤中水分含量的增大，降低了炉内的燃烧温度，在煤粉燃烧后，煤中的水分吸热变成水蒸气并

随烟气排入大气，增加了烟气量。从而使得各辐射特性的受热面换热减少，蒸汽

温升降低。如屏过、墙再和屏再的蒸汽温升减少。烟气量的增大导致各对流受热

面的换热加强，蒸汽温升增大，如高过、低过和高再的蒸汽温升增大。特别是再

热器喷水大量增加，降低了机组的经济性。

3、省煤器的给水温升由于水的比热较大，在各种工况下变化不大。给水温升始终保持基本不变。

1.2.2各主要辅机的耗电率对比分析

1、引风机的耗电率烧贫煤和陕煤时变化不大，增大的部分主要是由于布袋差压升高所致。在烧蒙煤后，由于蒙煤的水分含量较大，灰易粘结在布袋上，造成

清灰困难，布袋差压升高较明显，引风机耗电率升高较多。

2、磨煤机耗电率随着掺烧蒙煤量的加大，由于其水分含量较大，磨煤机通风量增大。磨煤机电流升高。且蒙煤的发热量较贫煤和陕煤低，同等负荷运行磨煤

机台数多，耗电率升高。

3、一次风机的耗电率逐步上升，这是由于煤种挥发份的上升所致。锅炉的一

次风量占总风量的比例基本和煤种的干燥基挥发份相同。随之煤种挥发份的升高，相应的一次风量要提高，来满足燃烧初期的供氧。故一次风机的耗电率随煤种的

挥发份含量升高而升高。

4、送风机耗电率略有下降，这是因为随着一次风量的增加，总风量不变的情况下二次风量相对减少，送风机耗电率呈下降趋势。

1.2.3排烟温度、飞灰含碳量等主要影响锅炉效率的指标对比分析

1、贫煤与陕煤在额定负荷下的排烟温度基本相同，当蒙煤量加大后，由于煤中水分的含量较高，烟气量增大，排烟温度升高。

2、飞灰含碳量的变化主要是与煤种的挥发份有关，挥发份越高，燃烧越完全，飞灰含碳量越小。

二、火电企业配煤掺烧注意事项

2.1如何选取掺烧方式

由于受到煤炭自身结渣特性、煤场的配煤条件以及电厂锅炉运行的安全性和

经济性的制约，目前，大多数电厂在进行掺烧煤种选择、掺配方式以及掺烧方式

的过程中，通常会选择炉前预混掺烧、间断掺烧以及分磨掺烧3种方式。

2.1.1炉前预混掺烧

这种方式适用于带有中储式制粉系统且煤炭种类具有较大差别的电厂，此种

掺烧方式对预混地点没有明确的要求，一般情况下，电厂选择在场外的煤矿或码

头上就进行掺配，其具体方式是按不同的燃煤配比调整取料机速度，将各混合煤

种倒换到同一皮带上，通过多次皮带转运进行混合，其混合效果较好，但要求有

较大的煤场。也有的电厂因厂区面积较大、具备足够的取煤设备，选择在场内进

行预混。他们通常有两种方式：一是根据确定好的掺烧比分层堆煤，在取用时从

某一个横断面取用。二是由两条传送带将种类不同的煤传输到一条传送带，利用

传送带转速的高低进行多煤种掺配比例控制。

2.1.2间断掺烧

这种掺烧方式适用于供煤比较困难或煤场面积较小的电厂，由于受存放条件

的制约，通常是随到随烧。神华煤和高铁煤的掺烧就不适宜选用间断掺烧的方式。在选用这种掺烧方式时，需要注意在锅炉高负荷情况下应避免燃烧易结渣煤：还

应在进行煤种切换时，规范操作，避免换煤过程中引起踏焦或煤渣加重的现象。

2.1.3分磨掺烧

这种掺烧方式是稳定性最强的，它通过将全部煤种进炉燃烧来降低煤质的大

幅度波动，最适合采用直吹式制粉系统的电厂之中。采用这种掺烧方式的电厂，

往往首先利用磨煤机将各种煤种进行磨制，并根据锅炉的实际负荷能力来合理调

节混煤比例，因此，这是灵活性最强的掺烧方式，最适合四角切圆形状锅炉。另

一方面，这种掺烧方式能够最大限度地提高各种煤种煤粉的燃尽度，从而节省资源，且对煤场具有较低的要求，能够在很大程度上降低电厂经营成本。

总之，以上3种掺烧方式是电厂最常用的，无论哪种掺烧方式，都存在着配

煤是否均匀的问题。一旦配煤不均匀，就会对锅炉的安全可靠运行造成影响。这

也提示电厂，一定要高度重视对配煤的管理，最大限度地确保配煤的均匀性。

2.2如何选取掺烧比例

掺烧比例是混煤掺烧中最为关键的参数之一，由于它可能受到煤炭价格、不

同煤种煤渣特性、脱硫系统、除灰系统、辅助设备等多种因素的影响，因此，要

科学地选择合适的掺烧比例需要注意以下问题：①根据锅炉的结渣情况确定掺烧比例，如果结渣比较严重，则应按比例掺烧高灰熔点煤，从而降低结渣量。②合