1火力發(fā)電廠燃煤安全高效潔凈摻燒技術(shù)姚偉(已修改)
2025-01-06 02:14 本頁(yè)面
【正文】 姚姚 偉偉 2023年年 11月，西安月，西安火力發(fā)電廠燃煤安全高效潔凈火力發(fā)電廠燃煤安全高效潔凈摻燒技術(shù)摻燒技術(shù) 西安熱工研究院有限公司西安熱工研究院有限公司第四章第四章內(nèi)容第一節(jié) 概述 第二節(jié) 混煤的燃燒特性及其變化規(guī)律第三節(jié) 混煤參數(shù)對(duì)摻燒安全性和 經(jīng)濟(jì)性的影響第四節(jié) 摻燒方式的比較第五節(jié) 安全高效潔凈的摻燒措施和手段第六節(jié) 摻燒或更換煤種決策方法第一節(jié) 概述 回目錄原因① 煤源： 燃燒特性相差較大煤種的摻燒② 均勻煤質(zhì)，使煤質(zhì)盡量接近設(shè)計(jì)值、保證主輔機(jī)在最佳狀態(tài)運(yùn)行，提高效率③ 采用摻燒方案降低爐內(nèi)結(jié)渣趨勢(shì)④ 采用摻燒方案提高火焰穩(wěn)定性⑤ 采用摻燒方案降低硫排放⑥ 其他回節(jié)首① 鍋爐爐膛結(jié)渣，形成重大安全事故；危害回節(jié)首② 鍋爐受熱面積灰腐蝕、堵塞煙道、出現(xiàn)爆管；危害回節(jié)首③ 鍋爐出力下降，機(jī)組不能滿(mǎn)發(fā)；④ 鍋爐效率降低，發(fā)電煤耗增加；⑤ 煤種多變、煤質(zhì)劣化，使電廠助燃油量增加；⑥ 燃料費(fèi)用和發(fā)電成本增加；⑦ 完善改造工作量大，費(fèi)用高。 危害回節(jié)首① 摻燒系統(tǒng)和摻燒方法的研究；② 混煤著火燃燒性能的研究；③ 摻燒方法對(duì)減輕結(jié)渣的研究；④ 摻燒方法對(duì)降低 NOx及 SO2排放量的研究；⑤ 摻燒對(duì)鍋爐運(yùn)行性能的研究；⑥ 混煤設(shè)備的研究。完整的摻燒技術(shù)研究回節(jié)首第二節(jié) 混煤的燃燒特性 及其變化規(guī)律回目錄① 混煤基本參數(shù)與單樣參數(shù)加權(quán)平均接近 —— 如 M、 A、 Q、 V、 S、 N、 HGI（略比平均值好，＋ 1） 等；② 著火溫度 —— 通?；烀航橛诟鲉我幻悍N之間；③ 燃盡性能 —— 各單一煤種性能差別過(guò)大時(shí)，由于易燃煤種 “ 搶風(fēng) ” ，使難燃煤種燃盡更加困難，導(dǎo)致混煤燃盡性能急劇下降；④ 結(jié)渣性能 —— 由于各煤灰成分不同，一但形成共熔體，混煤的結(jié)渣性可能高于所有單一煤種。 ST值不能按比例加權(quán)平均，灰成分可按灰分比例加權(quán)?；烀禾匦詤?shù)變化 回節(jié)首⑤ 原煤磨損指數(shù)、自燃特性 —— 非線性參數(shù)⑥ 飛灰比電阻 —— 非線性參數(shù)⑦ 煤粉爆炸特性、沾污特性、煤的腐蝕特性—— 非線性參數(shù)⑧ 污染物 NOx生成特性、煤自脫硫特性 —— 非線性參數(shù)混煤特性參數(shù)變化 回節(jié)首一、著火溫度圖 1 煙煤中摻燒無(wú)煙煤著火溫度的變化趨勢(shì)由于混煤種的易燃煤總是會(huì)在較低由于混煤種的易燃煤總是會(huì)在較低溫度下著火，并對(duì)難燃煤的點(diǎn)燃有溫度下著火，并對(duì)難燃煤的點(diǎn)燃有推動(dòng)作用，所以混煤的著火溫度一推動(dòng)作用，所以混煤的著火溫度一般是低于兩煤種按比例加權(quán)平均的般是低于兩煤種按比例加權(quán)平均的數(shù)據(jù)，即是混煤的著火性能偏向易數(shù)據(jù)，即是混煤的著火性能偏向易燃煤方向。燃煤方向。 回節(jié)首二、燃盡性能圖 2 煙煤中摻燒無(wú)煙煤混煤燃盡率的變化趨勢(shì)而在燃盡性能方面，由于混煤中的而在燃盡性能方面，由于混煤中的易燃煤易燃煤““搶風(fēng)搶風(fēng)””，使難燃煤在較低，使難燃煤在較低氧分壓下燃燒，燃燒條件惡化，出氧分壓下燃燒，燃燒條件惡化，出現(xiàn)不易燃盡的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致混煤現(xiàn)不易燃盡的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致混煤燃盡性能急劇下降。燃盡性能急劇下降。 回節(jié)首三、結(jié)渣性能神華煤與大同、兗州煤在某些鍋爐上摻燒出現(xiàn)結(jié)渣加劇現(xiàn)象，原因是神華煤神華煤與大同、兗州煤在某些鍋爐上摻燒出現(xiàn)結(jié)渣加劇現(xiàn)象，原因是神華煤為高為高 CaO的煤種，除與本身煤灰中的煤種，除與本身煤灰中 Fe2O3形成共熔體外，在與高鐵煤摻燒時(shí)還形成共熔體外，在與高鐵煤摻燒時(shí)還有多余的有多余的 CaO與摻燒煤中的與摻燒煤中的 Fe2O3形成共熔體，從而在一定比例下出現(xiàn)結(jié)渣加形成共熔體，從而在一定比例下出現(xiàn)結(jié)渣加劇的現(xiàn)象。劇的現(xiàn)象。應(yīng)注意神華煤與應(yīng)注意神華煤與 Fe2O3含量大于含量大于 7%、 Fe2O3/CaO大于大于 3的煤比例在的煤比例在 20%～～ 30%出現(xiàn)出現(xiàn)結(jié)渣趨勢(shì)加劇現(xiàn)象。反映出的現(xiàn)象與結(jié)渣趨勢(shì)加劇現(xiàn)象。反映出的現(xiàn)象與 ST、 Sc的變化趨勢(shì)保持一致。的變化趨勢(shì)保持一致。圖 3 神華與大同、兗州煤摻燒 ST的變化趨勢(shì)圖 3 神華與大同、兗州煤摻燒 ST的變化趨勢(shì) 圖 4 神華與大同、兗州煤摻燒結(jié)渣指數(shù) Sc的變化趨勢(shì) 回節(jié)首混煤性能參數(shù) ——對(duì)比 1圖 3 神華與大同、兗州煤摻燒 ST的變化趨勢(shì)回節(jié)首混煤性能參數(shù) ——對(duì)比 2回節(jié)首第三節(jié) 混煤參數(shù)對(duì)摻燒安全性和經(jīng)濟(jì)性的影響回目錄一、安全性燃燒穩(wěn)定性結(jié)渣、沾污回節(jié)首燃燒穩(wěn)定性基本煤質(zhì)參數(shù)與不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷的關(guān)系：1. 煤的熱值變化 10％（相對(duì)值），不投油最低負(fù)荷變化 7％左右（相對(duì)值），尚未考慮對(duì)輔機(jī)的影響；2. 揮發(fā)分對(duì)穩(wěn)定性的影響較大：揮發(fā)分由 37％降至 20％，不投油最低負(fù)荷增加 40％左右（相對(duì)值）；揮發(fā)分越低，其值波動(dòng)對(duì)不投油最 低負(fù)荷的影響越大，特別是揮發(fā)分小于10％，影響尤為明顯。回節(jié)首例如例如 Vdaf在在 10%時(shí)的時(shí)的Dmin達(dá)達(dá) 70%，而，而 Vdaf下降至下降至 7～～ 8%時(shí)，時(shí)，按圖可推算出按圖可推算出 Dmin將上升至將上升至 85%左右左右，已難保證正常的，已難保證正常的負(fù)荷調(diào)整負(fù)荷調(diào)整 結(jié)渣、沾污性基本煤質(zhì)參數(shù)與結(jié)渣、沾污的關(guān)系：1. 煤的發(fā)熱量增加，爐內(nèi)結(jié)渣傾向加重，這與發(fā)熱量增加可強(qiáng)化燃燒穩(wěn)定性、提高燃燒經(jīng)濟(jì)性的結(jié)論不一致；2. 煤灰熔融特性（如 ST）反映結(jié)渣的主要指標(biāo)，是煤質(zhì)改變后必須取得的數(shù)據(jù)，以便得出正確預(yù)測(cè)?；毓?jié)首對(duì)燃用對(duì)燃用 ST為為 1350℃ 的煤出的煤出現(xiàn)現(xiàn) Su=，由圖可以推斷燃用，由圖可以推斷燃用 ST為為1250℃ 的煤時(shí)即可出現(xiàn)高的煤時(shí)即可出現(xiàn)高偏嚴(yán)重的結(jié)渣傾向。因此偏嚴(yán)重的結(jié)渣傾向。因此，國(guó)內(nèi)一般規(guī)定的，國(guó)內(nèi)一般規(guī)定的 ST允許允許降低的變化范圍不得大于降低的變化范圍不得大于8%的相對(duì)值是合理的的相對(duì)值是合理的二、經(jīng)濟(jì)性 燃燒效率 排煙溫度 汽溫（減溫水）回節(jié)首碳未完全燃燒熱損失基本煤質(zhì)參數(shù)與碳未完全燃燒熱損失的關(guān)系：1. 煤的發(fā)熱量和揮發(fā)分對(duì)碳未完全燃燒熱損失均有較大影響；2. 高發(fā)熱量時(shí)，熱值波動(dòng)對(duì) q4的影響要小一些；3. 煙、褐煤區(qū)域（ Vdaf大于 25％），揮發(fā)分的波動(dòng)對(duì)q4的影響較??；無(wú) 煙煤區(qū)域，揮發(fā)分 的影響十分明顯。回節(jié)首圖示可用作實(shí)際電廠圖示可用作實(shí)際電廠了解煤質(zhì)變化對(duì)燃燒了解煤質(zhì)變化對(duì)燃燒經(jīng)濟(jì)性影響的參考經(jīng)濟(jì)性影響的參考三、污染物生成量 NOx生成 SO2生成回節(jié)首回節(jié)首一維火焰爐一維火焰爐一維火焰爐 NOx生成量與煤質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行了 86個(gè)煤的試驗(yàn)。采用多元回歸對(duì)主要參數(shù)進(jìn)行分析，并采用 t值檢驗(yàn)，舍棄 t值小于 1的因素，最終得出的回歸結(jié)果如下 [NOx]生成量＝ 10699（ O/N） （ Q,ar）－ 因素 與 NOx生成量的關(guān)系 t值O/N ＋ Q,ar － Ndaf ＋ FC/V ＋ 回節(jié)首 NOx轉(zhuǎn)換率與煤質(zhì)的關(guān)系
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