[工程科技]配煤技術(shù)講座(編輯修改稿)
2025-02-17 13:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 宜。 2）灰分：由于灰分在煤燃燒時因分解吸熱使煤難于著火和使?fàn)t溫降低，灰分在煤燃燒中還能形成灰殼，使煤難以燃盡，因此燃用高灰分煤，鍋爐熱效率普遍降低。如對燃用發(fā)熱量較高的煙煤時，灰分與鍋爐熱效率相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)公式為： ? = 80+(Aar)2/% 式中 ?—— 鍋爐熱效率， %； Aar—— 燃煤收到基灰分， %。 當(dāng)煤中灰分為 10%時，其熱效率最高可達(dá)設(shè)計(jì)能力的 80%；當(dāng)灰分為 20%時，熱效率降為 %；如灰分為 40%，熱效率降為 %；如灰分為 50%，以無相應(yīng)的強(qiáng)化燃燒措施，熱效率就降為 46%。但當(dāng)灰分過低時，在燃燒中又可能因剩下的灰渣難以覆蓋爐排，以致燒壞爐排而影響鍋爐的正常運(yùn)行。 3）揮發(fā)分：揮發(fā)分是評價動力用煤的重要指標(biāo)。在層燃鍋爐中燃用高揮發(fā)分煤時常會看到起火過早而后部斷火，有時還會冒出黑煙，當(dāng)燃用低揮發(fā)分煤時，又會推遲著火、燃盡時間長、燃燒不透，造成爐渣含碳量過高的現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)鍋爐時就必須根據(jù)煤的揮發(fā)分高低，對爐拱形狀、爐排長短、爐膛容積等采取相應(yīng)的對策，但工業(yè)鍋爐一般要求煤的揮發(fā)分要高一些，煤的干燥無灰基揮發(fā)分以 20%~30%較好。 4）發(fā)熱量：發(fā)熱量高的煤不一定熱能利用率就高，它還必須與鍋爐的爐型相適應(yīng)，才能提高鍋爐的熱效率以充分利用煤的熱能。如鍋爐是按高熱值煤設(shè)計(jì)的，而實(shí)際是燒用低熱值煤，就會因爐溫低而燃燒困難，煤的燃燒效率低，鍋爐的熱效率就不可能提高，相反如鍋爐是按低熱值煤設(shè)計(jì)，而使用是高熱值煤，使鍋爐的冷水系統(tǒng)不能把熱迅速帶走，就會使?fàn)t膛溫度過高，甚至造成結(jié)焦、結(jié)渣或燒壞爐排、爐門而影響鍋爐的正常運(yùn)行。所以煤的發(fā)熱量高低必須嚴(yán)格適應(yīng)爐種和爐型的要求。一般工業(yè)鍋爐使用的煤炭，其發(fā)熱量以 ~（ 3500~5500kcal/kg）較為合適。 5）灰熔點(diǎn)：當(dāng)工業(yè)鍋爐爐膛溫度達(dá)到或超過灰渣的軟化溫度（ ST）時，煤炭即會結(jié)成渣塊，影響通風(fēng)和排渣，造成局部高溫、惡化傳熱，使灰渣含碳量增高，影響鍋爐正常運(yùn)行。層燃鍋爐爐膛溫度一般在 1350℃ 左右，通常只要煤炭熔點(diǎn)達(dá)到 1250℃ 以上，煤灰就不會結(jié)渣。 6）硫分：動力配煤中要求煤的硫分越低越好，一般應(yīng)控制在 1%以下。 7）結(jié)焦性或粘結(jié)性：在動力配煤中，結(jié)焦性好的煤在燃燒過程中容易鼓泡，結(jié)成焦塊，使布風(fēng)不均，爐渣含碳量提高，熱效率降低，但沒有結(jié)焦性的煤，在燃燒后形成的焦未易被煙氣帶走或從爐排中漏掉，造成燃料的損失。一般可用煤的焦渣特征（ 1~8級）來表示煤的粘結(jié)性，以焦渣特征為 2~5級為宜。 8）粒度：層燃鍋爐燃燒未加工的原煤不利，因其大小顆粒緊密結(jié)合，不易通風(fēng)，不易著火，輻射熱達(dá)不到深處，通風(fēng)阻力增大，影響鍋爐的穩(wěn)定燃燒和動行。經(jīng)驗(yàn)證明：入爐煤的最大粒度不宜超過30mm，小于 6mm的碎煤不超過 30%，小于 %，一般層燃鍋爐以燒用 25mm的混未煤即可。 ? 鑒于不同種類的鍋爐對煤質(zhì)有不同的要求，我國在對工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)制造中已作了充分考慮，為使鍋爐設(shè)計(jì)制造規(guī)范化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，機(jī)械部于 1986年提出了我國工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)制造用代表性煤種和我國工業(yè)鍋爐用煤的分類。動力配煤也可以此為依據(jù)，配制出適合各類型號鍋爐的工業(yè)鍋爐用煤。 工業(yè)鍋爐用煤種分類 煤種 Vdaf/% kg1 Aar/% Mar/% Ⅰ 石煤、矸石 Ⅱ Ⅲ 15 15 15 ~ ~ 60 50 50 10 10 10 褐煤 37~60 ~ 30 20 Ⅰ 無煙煤 Ⅱ Ⅲ 5~10 5 5~10 ~ 25 25 25 10 10 10 貧煤 10~20 25 10 Ⅰ 煙煤 Ⅱ Ⅲ 20 20 20 ~ ~ 40 40 25 7~15 7~15 7~15 動力配煤的配制是根據(jù)不同煤質(zhì)對鍋爐燃燒運(yùn)行的影響及不同類型鍋爐對煤質(zhì)有不同的技術(shù)要求來設(shè)計(jì)的，動力配煤就是要發(fā)揮各個單種煤的特點(diǎn)，克服單種煤不適應(yīng)燃燒要求的缺點(diǎn)，揚(yáng)長避短，將各種與燃燒有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)一考慮，使原來不適宜單燒的煤，經(jīng)過合理配制，制成一種或幾種適合工業(yè)鍋爐燃燒的新品種，以達(dá)到合理用煤、提高鍋爐熱效率和節(jié)約煤炭之目的。 動力配煤的原則： 1）生產(chǎn)的配煤必須滿足工業(yè)鍋爐的基本要求使煤質(zhì)與鍋爐特點(diǎn)相適應(yīng)，并能保證配煤質(zhì)量有相對的穩(wěn)定性； 2）配煤要有利于提高鍋爐熱效率，保證鍋爐的正常出力，以節(jié)約煤炭； 3）本著節(jié)約優(yōu)質(zhì)煤的原則，在配煤中要盡量擴(kuò)大低質(zhì)煤的比例，做到物盡其用； 4）要注意延長鍋爐壽命和保護(hù)環(huán)境，配煤中的硫分要控制合適的界限； 5）要充分考慮盡量縮短煤炭運(yùn)輸距離，就近找煤，以緩解運(yùn)輸緊張局面； 6）配煤品種要盡可能地少些，以簡化配煤工藝，降低配煤成本。 動力配煤的優(yōu)化設(shè)計(jì) 動力配煤的優(yōu)化設(shè)計(jì)的原則是在一定約束條件下追求目標(biāo)函數(shù)的極值，具體分為四個步驟： ?確定約束條件 ?確定目標(biāo)函數(shù) ?建立數(shù)學(xué)模型 ?解出最優(yōu)配方 1）確定約束條件：工業(yè)鍋爐對煤質(zhì)的各種指標(biāo)都有特定的技術(shù)要求，這就是動力配煤的基本約束條件。假設(shè)有 n種單煤，要配制具有 m個技術(shù)指標(biāo) T的動力配煤，若第 j種單煤（ j=1， 2， 3…n ）經(jīng)過化驗(yàn)得出第 I個技術(shù)指標(biāo)（ I=1， 2， 3…m ）為Tij，又設(shè)第 j種單煤在配煤中的百分率為Xj，那么用 n種單煤配制的第 I個技術(shù)指標(biāo)則為： （ n種單煤配制的第 I個技術(shù)指標(biāo)） jijnjXT??1 如適應(yīng)某一爐型的第 I個技術(shù)指標(biāo)上限為 Ai，下限為 Bi，則用 n種單煤配制的第 I個技術(shù)指標(biāo)就必須在 Ai~Bi之間，即： ≤Ai （即用 n種單煤配制的第 I個技術(shù)指標(biāo)不能大于配煤技
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