混煤燃烧过程中的交互作用与动力学特性研究

第 ２期
马国伟 ，等 混煤燃烧过程 中的交互作用与动力学特性研究
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Ｆ Ｃ ／Ｖ
可 以 用 来 评 价 煤 的 燃 烧 性 质 ，通 常 情 燃 烧 性 能 越 好 。从 表 １可 看 出 ，这 ３种 煤 着 火 和
实 验煤 样 的煤 质 特 性 数 据 包 括 工 业 分 析 、元
素 分 析 及 收 到基 低 位 发 热 量 ，如 表 １所 示 。其 中 ，
利 用各 种 燃 烧 特 性 指 标 ，研 究 分 析 混 煤 燃 烧 过 程 燃 料 比是 指 煤 中 固 定 碳 与 挥 发 分 的 比 值 ，表 示 为
中的交 互 作 用 。 以宁 夏 地 区 动力 混 煤 为研 究 对 象 ，
０ 引 言
目前 随 着 国 内 动 力 用 煤 供 应 形 势 日益 紧 张 ，
采 用 热 重 分 析 法 研 究 了 混 煤 燃 烧 过 程 中 的交 互 作 用 与 动 力 学 特 性 ，并 讨 论 了 配 比及 氧 浓 度 对 混 煤 燃 烧 特 性 的 影 响 。 实 验 结 果 表 明 ，燃 烧 性 能 差 异
１ 实 验
飞 灰 含 碳 量 高 、锅 炉 效 率 下 降 及 污 染 物 排 放混 。 实 验 所 选 用 的 混 煤 煤 样 为 灵 新 煤 （ Ｌ Ｘ） 掺 混 乾 程 煤 （ Ｑ Ｃ） 和 新 井 煤 （ ｘ ｊ ） 掺 混
国 内大 多 数 燃 用 混 煤 的 电 站 都 是 依 靠 经 验 ，
烧 技 术 已成 为 国 内燃 煤 电 站 的 必 然 选 择 。然 而 ， 混 煤 的燃 烧 特 性 比单 一 煤 种 复 杂 得 多 ，这 使 得 许 多 电站 在 燃 用 混 煤 时 出现 各 种 各 样 的 问 题 ，特 别 １ ． １ 煤样 的选 取与 制备 是 燃 用 特 性 差 异 较 大 煤 种 的 混 煤 时 ，常 出 现 制 粉 系统 出力 低 、煤 粉 偏 粗 、着 火 困难 、燃 烧 不 稳 定 、 本 实 验 选 用 了宁 夏 地 区 ３种 比较 典 型 的煤 种 ： 灵新 煤 （ Ｌ Ｘ） 、乾 程 煤 （ Ｑ Ｃ） 及 新 井 煤 （ ｘ Ｊ ）３ 种煤 样 分 别 经 过 破 碎 、磨 制 及 筛 分 后 按 照 质 量 配
马 国伟 ，张晓 明 ，刘建华 ，马骏骥
（ １ ．宁夏 电力能源科技 。 ３ 限公司 ，宁夏 银川 ７ ５ ０ ０ ０ ２ ；２ ．西安航天 动力研究所 ， 陕西 西安 ７ １ ０ １ ０ ０ ；３ ． 华 电宁夏灵武发 电有 限责任公 司，宁夏 银 川 ７ ５ １ ４ ０ １ ） 摘 要 ：采用热重分析 法对混煤燃烧过程 中的 交互作 用、燃 烧性能及动 力学特性进行 了实验研 究。 实验 结
第２ ９卷第 ２ 期
２ ０ １ ３年 ２月
电
力
科
学
与
工
程
Ｖｏ ｌ ＿ ２ ９． Ｎ ｏ ． ２
Ｆ ｅ ｂ． ． ２ ０１ ３
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉｎ ｒ ｇ
混 煤 燃 烧 过 程 中 的 交 互 作 用 与 动 力 学 特 性 研 究
缺少 理 论 指 导 和 科 学 依 据 ，尽 管 近 年 来 众 多 研 究 乾 程 煤 （ Ｑ Ｃ） ，粒 径分 布 为 １ ０ ０～１ ２ ５ ｍ。
． ２ 煤 质特性 机 构 针 对 动 力 混 煤 的 燃 烧 特 性 开 展 了诸 多 研 究 ， １
但 是 缺 少 对 混 煤 燃 烧 过 程 中交 互 作 用 的研 究 。本 文 通过 对 比混 煤 燃 烧 实 验结 果 和理 论 计 算 的 差别 ，
果表 明 ，燃烧性 能差 异较 大的煤种掺烧 时，在混煤燃烧 Ｄ Ｔ Ｇ曲线的 易燃峰 与难燃峰之 间会发 生明显 的交
互 作 用 ；燃 烧性 能接 近 的煤 种 掺 烧 时 ，不 会 发 生 明显 的 交 互 作 用 。 研 究 了 配 比 和 氧 浓 度 对 混 煤 燃 烧 特 性
的影响 ，发 现随着混煤 中易燃煤掺入 比例 的提 高，混煤 的燃烧特性得 到改善 ；但难燃 煤的掺 混比例 大于
越来 越 多 的 电 站 在 实 际 生 产 运 行 时 很 难 燃 用 设 计 较 大 的煤 种 掺烧 时 ，在 混 煤 燃 烧 Ｄ Ｔ Ｇ 曲线 的易 燃
煤种 ，在 现 有 的 燃 煤 条 件 下 ，为 了最 大 限度 保 证 峰 与 难 燃 峰 之 间会 发 生 明显 的协 同 交 互作 用 。 锅 炉燃 烧 的 安 全 性 、经 济 性 以及 环 保 性 ，混 煤 掺
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２—１ ２—１ ８ 。
作者简介 ：马国伟 （ １ ９ ８ ６ 一 ） ，男 ，助理工程师 ，主要从事电站锅炉技术监督 、技术服 务 、试验研究 、科研开发 、锅炉检验 和
调试工作 ，Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ： ｍｇ ｗ 一 １ ２ ３ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｍ。
５ ０ ％ 时 ，混煤 的燃烬性 能将 大幅度 下降。随 着氧浓度 的提 高 ，混煤 的燃 烧特性得 到 明显 改善 ；但 随着混 煤 中易燃煤含量的减 少，氧浓度对混煤 燃烧特性 的影响将逐渐 减弱。 实验证 明，性 能差异较 大的煤种掺
烧 时 ，不 能 通过 活化 能 的 大 小 来判 断 混煤 燃 烧 过 程 中 的反 应 活性 。 关 键 词 ：混 煤 ；交 互 作 用 ；燃 烧特 性 ；动 力 学分 析 中 图分 类 号 ：Ｔ Ｋ １ ６ 文 献 标 识 码 ：Ａ Ｄ Ｏ Ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２— ０ ７ ９ ２ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ １ １