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生物質(zhì)鍋爐新聞動(dòng)態(tài)

 

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300MW亞臨界鍋爐混煤摻燒的研究

發(fā)布時(shí)間:2013-09-28 19:08    來(lái)源:未知

1、混煤摻燒技術(shù)概述
    混煤是一個(gè)廣泛的概念,包括煤與其它成分的煤、煤與添加劑、煤與生物質(zhì)、煤與垃圾等組分的混合。本文是對(duì)燃煤電廠(chǎng)混煤摻燒進(jìn)行技術(shù)研究,以下僅對(duì)煤與煤的混燒的技術(shù)與發(fā)展進(jìn)行介紹。
    煤與其它成分的煤混燒最初應(yīng)用在煉焦行業(yè),通過(guò)摻混不同粘結(jié)性的煤種,改變混煤的熱塑性從而改善焦的粘結(jié)性,達(dá)到資源的最大利用�;烀罕旧硎且环N物理?yè)交爝^(guò)程,就是燃料生產(chǎn)流通部門(mén)根據(jù)用戶(hù)對(duì)煤質(zhì)的要求,將若干種不同類(lèi)別、不同性質(zhì)的煤根據(jù)一定比例摻配加工成混合煤,這種混合煤雖然具有摻配單煤的某些特性,但其綜合性質(zhì)已有所改變,實(shí)際上是人為加工而成的一個(gè)新的煤種。
因此,混煤過(guò)程就是利用各種煤在性質(zhì)上的差異,通過(guò)“取長(zhǎng)補(bǔ)短”,發(fā)揮各自摻配煤種的優(yōu)點(diǎn),最終使配出的混合煤在綜合性能上達(dá)到“最佳性能狀態(tài)”,以達(dá)到用戶(hù)的需求。
    研究混煤燃燒具有很高的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,國(guó)內(nèi)外都對(duì)混煤燃燒方面做了大量的研究工作。很多研究者在不同尺度開(kāi)展了混煤熱解、著火、燃盡、結(jié)渣及污染物排放特性和最佳混煤配比等大量的研究工作,為混煤的工業(yè)化應(yīng)用提供了科學(xué)可靠的指導(dǎo)依據(jù)。富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售生物質(zhì)鍋爐,生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料,同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
    然而由于燃燒等過(guò)程中的的化學(xué)作用使得混煤的性質(zhì)與單煤相比發(fā)生了變化,在一定程度上這種變化難于預(yù)測(cè)�;烀喝紵膶�(shí)例表明,由混煤中的單煤預(yù)測(cè)的燃燒運(yùn)行變化和實(shí)際混煤燃燒情況并不相符,這為混煤的使用帶來(lái)了一定的困難�,F(xiàn)在的混煤的燃燒更多依賴(lài)于操作者的經(jīng)驗(yàn),所以需要對(duì)混煤的各種特性進(jìn)行廣泛深入的研究,以便提高理論知識(shí)更好的指導(dǎo)實(shí)際運(yùn)行。
2、混煤摻燒對(duì)機(jī)組的影響
    煤質(zhì)是設(shè)計(jì)與選型電廠(chǎng)鍋爐、制粉系統(tǒng)、電除塵器等主要設(shè)備的前提,電廠(chǎng)使用的煤質(zhì)確定之后,其主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)參數(shù)、型號(hào)、規(guī)格和技術(shù)性能指標(biāo)也就隨之而定。當(dāng)用設(shè)計(jì)煤的鍋爐機(jī)組采用混煤摻燒時(shí),其運(yùn)行情況會(huì)發(fā)生變化,這些變化將影響機(jī)組整體運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性,應(yīng)引起電廠(chǎng)籌建者和經(jīng)營(yíng)管理者的高度重視。
    原電力工業(yè)部依據(jù)電站鍋爐的特點(diǎn),對(duì)電廠(chǎng)燃煤允許的煤質(zhì)參數(shù)變化范圍作出了明確的規(guī)定,其參數(shù)以鍋爐設(shè)計(jì)煤為基準(zhǔn)。
    該規(guī)定是在當(dāng)時(shí)某些電廠(chǎng)因煤種變化原因出現(xiàn)重大事故后作出的,主要為保障機(jī)組安全地經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,規(guī)定偏于嚴(yán)格,所以當(dāng)前大多數(shù)電廠(chǎng)難以滿(mǎn)足其要求。表l也是保證鍋爐額定出力及出口蒸汽參數(shù)允許的燃煤特性變化范圍。目前大型機(jī)組燃燒調(diào)節(jié)方法增多,其實(shí)際范圍已有較大的提高。
2.1混煤摻燒對(duì)制粉系統(tǒng)的影響
    煤質(zhì)(發(fā)熱量、可磨性系數(shù)、水份和粘度等)發(fā)生變化時(shí),磨煤機(jī)出力、煤粉細(xì)度、磨煤功耗、磨煤機(jī)磨損件壽命、石子煤量等也將相應(yīng)發(fā)生變化,當(dāng)發(fā)熱量降低(可磨性系數(shù)不變)時(shí),為保證鍋爐出力不變,磨煤機(jī)出力就要增加,此時(shí)煤粉細(xì)度就會(huì)變粗;當(dāng)可磨性系數(shù)降低時(shí),如要磨煤機(jī)及煤粉細(xì)度不變,此時(shí)磨煤機(jī)電耗增加、磨煤機(jī)磨損件壽命將減少。從電廠(chǎng)的運(yùn)行真實(shí)情況來(lái)看,大部分電廠(chǎng)煤質(zhì)變化的范圍對(duì)制粉系統(tǒng)的影響也就如此,但有一些特例需引起注意。比如,某電廠(chǎng)原設(shè)計(jì)鍋爐額定出力時(shí),3臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行,l臺(tái)磨煤機(jī)備用,但由于燃用煤質(zhì)的可磨性系數(shù)比設(shè)計(jì)煤質(zhì)的可磨性系數(shù)降低較多,以致4臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)(設(shè)計(jì)煤粉細(xì)度)仍難以保證鍋爐帶額定出力;另一電廠(chǎng),由于燃用煤質(zhì)的可磨性系數(shù)、內(nèi)在水份及全水份與設(shè)計(jì)時(shí)所取煤質(zhì)分析結(jié)果相差較多,以致造成將采用風(fēng)扇磨煤機(jī)直吹系統(tǒng)更合理的制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)成采用鋼球磨煤機(jī)中儲(chǔ)制粉系統(tǒng)。
2.2混煤摻燒對(duì)鍋爐效率的影響
    鍋爐效率與煤質(zhì)及運(yùn)行條件都有關(guān),但主要取決于煤質(zhì)。判斷煤質(zhì)對(duì)燃燒情況的影響,不能僅以煤的常規(guī)分析來(lái)判斷,即工業(yè)分析和元素分析結(jié)果作為依據(jù),必要時(shí)也應(yīng)進(jìn)行非常規(guī)分析。煤質(zhì)是設(shè)計(jì)電廠(chǎng)鍋爐的基礎(chǔ),鍋爐只有在燃用接近設(shè)計(jì)煤種時(shí),才能取得較好效益,大范圍改變煤種,其運(yùn)行特性也將發(fā)生較大變化;西安熱工院在這方面做了詳盡的研究,其建立了如下燃盡性能模型來(lái)分析煤質(zhì)變化對(duì)燃燒經(jīng)濟(jì)性的影響:
2.3混煤摻燒對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響
    煤質(zhì)下降會(huì)對(duì)電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生很大影響,根據(jù)國(guó)內(nèi)一些燃燒劣質(zhì)煤的中高壓機(jī)組統(tǒng)計(jì)結(jié)果估算,燃燒煤的低位發(fā)熱量每降低lMJ/kg,發(fā)電煤耗量約上升20 g/(KW/h),廠(chǎng)用電率上升約0.5%。圖3-4是美國(guó)對(duì)一座1000 MW燃煤電站因燃煤變劣對(duì)發(fā)電成本影響的評(píng)估。評(píng)估時(shí)假設(shè)機(jī)組負(fù)荷系數(shù)為65%,熱耗基準(zhǔn)值為10 550 kj/kg,燃煤發(fā)熱量為27.9 M/kg,灰分為10%,水分為10%,含碳量為77%,煤價(jià)為35USD/t。由圖3-4看出,煤灰分增加10%,水分增加5%,發(fā)熱量下降15%,熱耗增加,這導(dǎo)致每年損失446萬(wàn)USD,相當(dāng)于可用率降低5%。
3、結(jié)束語(yǔ)
    一般來(lái)說(shuō),通過(guò)煤質(zhì)互補(bǔ)從而實(shí)現(xiàn)了燃料的優(yōu)化,對(duì)電廠(chǎng)的運(yùn)行優(yōu)化有重大的意義。
    (1)對(duì)于煤炭供應(yīng)不穩(wěn)定的企業(yè)而言,通過(guò)混煤摻燒保證了人爐煤質(zhì),確保燃煤質(zhì)量的均衡化,穩(wěn)定人爐煤與入廠(chǎng)煤熱差值,對(duì)人爐煤的煤質(zhì)更好的進(jìn)行穩(wěn)定調(diào)控,進(jìn)而穩(wěn)定了整體機(jī)組的運(yùn)行情況,有助于提高鍋爐效率、降低鍋爐事故率,保證鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶(hù)們不錯(cuò)的選擇。
    (2)混煤摻燒可以控制人爐煤的含硫量,降低了S02排放量,減少未燃燼粉塵及其它有害成分的排放量,有利于防止環(huán)境污染,同時(shí)混煤摻燒可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)燃煤的灰分、揮發(fā)分等。
    (3)混煤摻燒強(qiáng)化了電廠(chǎng)對(duì)來(lái)煤煤種的適應(yīng)性,從而有利于擴(kuò)大購(gòu)煤主動(dòng)權(quán),拓寬煤源管道,使鍋爐對(duì)煤質(zhì)范圍有更寬的選擇,并通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)降低來(lái)煤費(fèi)用。
    (4)提高劣質(zhì)煤的利用率,降低燃料成本,減少發(fā)電成本。

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