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3 5 大型燃煤电厂燃煤掺烧综述 Th e S um mar y o f Di v e r s e Co a l M i x e d t o Bur ni ng i n t he La r g e -s c al e Co al - fir e d Po we r Pl a nt 龙立义 L o n g L i y i 广东 红海 湾发 电有 限公 司 ， 汕 尾 5 1 6 6 2 3 G u a n g d o n g Re d B a y Ge n e r a t i o n C o ． ， L t d ． ， S h a n w e i 5 1 6 6 2 3 ， C h i n a 摘要阐述 了燃煤掺烧的两种方式及其各 自的优缺点； 重点介绍 了燃煤掺烧在 实际中的应用及判断标准， 对本技术的推广应用具有一定借 鉴作用； 最后还指 出了燃煤掺烧的发展方向。 Ab s t r a c t Ex p o u n d e d t wo k i n d o f di v e r s e c o a l mi x e d t o b u rni ng a n d t he i r me r i t s a n d d e me r i t s ．Emp ha s e s o n i n t r o du c i n g t he a p p l i c a t i o n i n p o we r p l a n t a n d t he s t an d a r d o f e s t i ma t i o n，i t i s v e r y u s e f ul f o r p o p ul a r i z a t i o n o f t h i s t e c h n o l o g y ． At l a s t ，p o i n t e d o u t t h e di r e c t i o n o f di v e r s e c o a l mi x e d t o b u r n i n g ． 关键词大型燃煤机组； 燃煤掺烧； 应用； 智能配煤 系统 Ke y wo r d s t h e l a r g e ． s c a l e c o a l ． fir e d p o we r p l a n t ； d i v e r s e c o al mi x e d t o b u r n i n g ； a p p l i c a t i o n ； t h e i n t e l l i g e n t s y s t e m o f d i v e r s e c o al mi x e d 中图分类号 T M6 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 6 4 3 1 1 2 0 1 1 3 2 0 0 3 5 0 2 0 引言 众所周知 ， “ 市场煤 ” 已成现实 ， 而“ 计划 电” 却不知何 时了。 煤炭 在 火力 电厂通常占 7 0 ％以上的经营成本， 各发 电企业在上游产 品价 格竞争激烈且封顶、 下游原材料供应看市场吃饭 的前封后堵 的情 况 下， 如何更 好地 组织煤炭进行安 全经济生产 ， 如何提高 发 电经营效 益， 是企业生存和发展的核心问题。各 电厂锅炉的设计是根据其机 组容 量大小、 动力 不同而度身定做 的， 不 同的煤质 煤种 对锅炉 的影 响各不相 同。面对市场上 良莠不齐 的煤质煤种 ， 如何利用燃煤掺烧 技术增强锅炉 自身对煤种 的适应性 ， 以拓 宽煤种需求范 围 ， 降低燃 料成 本， 适应外部供煤形 势变化 ， 是 发 电企业 未来 所必须面 对的研 究课题。 1 燃煤掺烧的方式 1 ． 1炉 前掺混方式这种方式充分利用 了 “ 混煤 的着 火特性接 近于易着火煤 ” 的优 点， 有利于煤粉的着火和燃烧 的稳定 ， 对煤质 特 性差异相 近的燃料 比较适用⋯ 。由于掺配方法灵活多样 ， “ 掺配成煤 ” 煤质均匀 ， 在 众多 电厂锅炉上 得到 了很好 的应 用， 有些 电厂在 设计 阶段就考虑 了掺配 设备 ， 此时这种传统 的掺 配方式可更 方便 、 更 好 地予以实施。 然而这种掺烧方式对煤质特性差异较大 的燃料之间的 掺混却难 以适应容易出现以下问题 ①对于煤质特性差异较大的煤，特别是可磨性差异较大的煤， 易磨的煤会“ 过 磨” ， 而难磨 的煤“ 欠磨 ” ， 煤粉细度和均 匀度均难 以 保证。从而导致飞灰含碳质量 分数、 炉 渣含碳质量 分数较高。 ②煤质波动过大时， 对配煤掺混的设备要求以及管理要求较多 较严。 若劣质无烟煤过 多， 会导致炉前 掺混手段 欠缺 ； 即便炉 前掺 混 手段 完善而管理不到位 时， 燃煤掺 混也不可 能均 匀， 可 能会发生 锅 炉局部灭火或锅炉 结焦。 在极端情况下 ， 如掺入优质烟煤时 ， 掺 配比 例不合适、 制粉系统参数控 制不合适 ， 甚至会发生制粉 系统爆 炸、 一 次风管烧 损等事故。 ③ 对于炉前掺 混手段 欠缺的情况 ， 要实现炉 前均 匀掺 混 ， 劳动 强度大， 输配煤设备运行 时间长 ， 厂用 电增加 。 1 ． 2分磨制粉方式“ 分磨制粉 ” 掺配 方式是指不 同磨煤机 磨制 不同种类的原煤。对直吹式制粉系统 ， 煤粉经 各磨 煤机 一次风管直 接输送入炉 内燃烧 ； 对 中间储 仓式制粉 系统 ， 煤粉送入 不同或 同一 粉仓储存 ， 再送入炉 内燃烧。该 方法适用于 混煤手段 欠缺 或没有掺 配设备 的火 电厂 ， 尤其适用于可磨性差异较大 的煤种。掺烧 随着 混 煤掺烧 技术的不断探 索和 发展进步 ，根据制粉 系统具体 设备 的不 同， “ 分磨制粉” 的混煤掺烧 方式可分为“ 分磨制粉 、 炉内掺烧” 和 “ 分 磨制粉 、 分仓储存、 炉 内掺烧 ” 2种类型。“ 分磨制 粉” 掺 配方式综合 考虑参混煤种相 关煤质参数 ， 如 燃烧特性和可磨性等差异较大 的情 况采取 的掺 配方式 ， 这种方式通过 分别控制合理 的煤粉 细度 ， 同时 兼顾 了易燃 煤种 的着火性 能和难燃尽煤种的燃尽 性。 2 燃煤掺烧在 实际中的应用 作者简 介 龙立义 1 9 8 1 一 ， 男， 贵州锦屏人 ， 工 程师 ， 工学 学士 ， 从事 电厂运 行管理工作。 2 ． 1燃煤 掺烧 以保证脱硫效 率纵观 国内 6 0 0 MW 及 以上燃煤 机组 ， 锅炉设计煤种含硫值一般 为 0 ． 8 ％， 日前我国的火 电燃煤采购 渠道较 为复杂 ， 发 电燃煤来 源多种 多样 ， 在实际生产运行 时很少燃 用 设计煤种。因此 ， 为最大 限度地保证脱硫系统的正常运行 ， 使脱硫 率达到 闻家环保标准要求 ， 配煤掺烧 已成为必然的选择目 。 当入炉煤 种 的硫份超 过脱硫 系统 的设计要求 时， 将导致脱硫 效率降低 ， 达不 到 国家环保标准要 求， 严重影 响企业 的经济 效益和周边环境。表 1 是沿海某 电厂 2 0 0 9年主要入厂煤种类、 数 量及含硫情况 ， 从表可 以 看 出， 该厂 2 0 0 9年入 厂煤 总量为 2 6 2万 吨 ， 其 中大于 硫份 0 ． 8 ％的 煤有 1 5 9万 吨 ， 占总煤 量的 6 0 ． 7 ％， 由于 该厂 引进 了先进 的掺 烧系 统 ， 所 以没 有发生 S 0 排放超标的事故。 表 1 沿海某电厂 2 0 0 9年入 厂煤含硫情况表 ＼＼煤 种 神华 印尼 优混 平朔煤 设计煤 校核煤 S a t ／ ％ O ． 2 1 O ．41 1 ． 1 1 2 _ 3 1 O ． 4 3 0 6 l 重 量 万 吨 6 4 3 9 1 4 8 1 1 ， ／ 2 -2燃 煤掺烧以保证着火稳燃当部分入厂煤 的低位 发热 量与 设计煤种有较 大差别 ， 特 别是远低于 设计 煤种时 ， 会有燃烧不稳 甚 至 灭火的情况发生。 所 以， 对于这种 类型 的掺烧 ， 要建 立智能化的掺 烧 系统 ， 通过精 密的计 算， 在 确保掺混煤粉 易着火 ， 并 且能稳定燃烧 的前提下进行 ， 否则得 不偿失。 在众 多的掺烧系统中 ， 一般采用 以下 三个指标 对掺 混煤种 的着 火稳燃特性进行判别 2 _ 2 ． 1用干燥无 灰基挥 发分 v 判别参 考发 电用煤 国家分 类 标准 对 V d 日 f 的等级界线做如下规定口 1 V ％ ≤9 9 -1 9 l 9 - 2 7 2 7 - 4 0 4 0 分类 极难稳定区 难稳定区 中等稳定 区 易稳定区 极易稳定区 2 _ 2 ． 2用着火稳燃 特性指数 R 判别 RW 0． 2 7V li l r 式中 V ～一 热重曲线易燃 峰最 大反应速率 ； ．r i ， T ～一着火温度和最大失重速度 时的温度。 判别界 限如下 Rw ≤ 4 0 4 0- 4 65 4． 6 5- 5． 0 5 0 ～5 7 5 7 分类 极难稳定区 难稳定 区 中等稳定 区 易稳定 区 极 易稳定 区 2 _ 2 ． 3用稳燃 判别指数 M 判别 M1 ． 3 40．048 V 判 别 界 限如 下 M ≤ 1 ．8 1 ．8 - 2 3 2 ． 3 - 2 ．6 2 ．6 - 3 ． 3 3 ．3 分类 极难稳定区 难稳定区 中等稳定区 易稳定区 极易稳定区 3 6 价值工程 GS M 技术在煤矿供 电的应用 Ap pl i c a t i o n of GS M Te c hn o l og y i n Po we r Sup pl y i n Coa l M i n e 梁小 东 L i a n g X i a o d o n g 神东煤炭集团公司， 榆林 7 1 9 3 1 5 S h e n d o n g C o a l G r o u p C o r p o r a t i o n L i mi t e d， Y u l i n 7 1 9 3 1 5 ， C h i n a 摘要 现代开采技术的应用， 为煤矿传统的供 电提出新的要求。 在偏远的地区进行变电站远控与维修带来难题， 有线通讯随着箱式变电站的 移动 出现重复投资。 本文利用西门子公司的G S M模块 T C 3 5结合 S C A D A系统， 实现变电站短消息 自动数据传输与报警系统的无线通讯。为 变 电 站实现 “ 无人值班” 提供 了一种新的技术支持。 Abs t r ac t T he a p p l i c a t i o n o f t he mo d e v l l mi n i ng t e c h no l o g y p u t f o r wa r d ne w r e q u i r e me n t s f o r t r a d i t i o nal po we r s u p p l y o f c o al mi n e a nd als o b r o u g h t wi t h p r o b l e ms f o r r e mo t e c o n t r o l a n d ma i n t e n a n c e o f s u b s t a t i o n i n a r e mo t e r e g i o n ．Re pe a t e d i n v e s t me n t o f wi r e d c o mmu n i c a t i o n s a p p e a r e d with the s h i f t of c o mp a c t s u b s t a t i o n s mo b i l e ．T hi s p a p e r r e a l i z e d wir e l e s s c o mmu n i c a t i o n o f s h o r t me s s a g e a u t o ma t i c da t a t r a n s mi s s i o n a n d ala r m s y s t e m b y u s i ng t h e S i e me n s Co mpa n y S GS M mo d u l e T C3 5 a n d c o mbi n i ng wi th t he SCADA s y s t e m，an d p r o v i d e d a n e w t e c h n i c al s up p o r t f 0 r” t h e un a t t e n d e d o D e l a t i o n”o f t h e s u b s t a t i 0 n ． ‘ 关键词 G S M； T C 3 5 ； S C A D A Ke y wo r d s GS M； TC3 5 ； S CADA 中图分类号 T M7 文献标识码 A O 引言 随着煤炭开采技术 的飞速发展 ，为矿山供 电提出 了新的要求。 一 种 新型 的箱式变 电站应运而生 ， 但 箱变的通信 技术为我们提 出了 更多的要求。 煤矿 生产过程分布范围大， 相距远 ， 要对相 距遥远 的变 电站进行远程监视和控制 ， 如仍沿用就近监 测的办法 ， 则在技术上 和经济上都是不足取 的， 必须采 用专 门的措施来克服主要 由相距遥 远所造成 的因难。G S M 技术的成熟运用 ， 为我们提供 了一个更好 的 作者简介 梁小 东 1 9 8 2 一 ， 男 ， 陕西榆 林人 ， 助理工程 师 ， 研究 方向为 电力 运行。 文章编 号 1 0 0 6 4 3 1 1 2 0 1 1 3 2 0 0 3 6 0 2 选择。所谓远动， 就是应用通信技术 对远 方的运行设备进行监视和 控制， 以实现远程测量、 远程信号、 远程控制和远程调节等各项功能。 1 远程监测技术在 电力 系统 中的应用 现代的电力 系统 ，调 度指挥 中心要采集和 处理 的数据量多 ， 实 时性要求高。早期 的靠 电话采集数据 、 下达命令的调 度手段显然速 度慢 ， 实时性差， 已无法满足要求。特别是在事故情况下 ， 丧失 时机 可能就会造 成极 大的危害。 实现 电网调度 自动化首先要采集实时数 据 ， 对 电网的运行进行监视和控制远动系统可为调度控制中心采集 实时数据 ， 实现对远 方设备的监视和控制 ， 因此它是 电力 系统调度 自动化 的基础 ， 无 异于 耳 目和手足 ， 远 动系统 已成为 电网调度 自动 所以 ， 要保证锅炉 安全运行 ， 掺 混煤粉 的着 火稳燃 特性指标 必 须在“ 易稳定 区” 及以上。 2 。 3燃煤掺烧 以减轻炉膛结焦锅炉结渣是火力发 电厂锅炉 设 计和运行 中较难解决的问题。导致锅炉结渣 的因素有 多种 ， 包括 设 备、 运行和煤质特性等 ， 其 中煤质特性是主要 因素。 煤灰 熔融性和煤 灰成分是反映结渣性 能的主要参数 ， 因此 ， 对不 同煤 种灰 熔融特性 和灰 成分进行综合 分析 ，就 能定 性地判断各种 常用 煤种的结 渣倾 向， 为电厂燃煤 的合理掺烧和管理提供依据目 。 近年来 国内得 到 了广泛应用 的结 渣判别指标大 致可分为灰熔 点、 灰成分及灰粘度三种类型。 煤灰熔融性俗称煤灰熔 点， 它是动力用煤的重要指标。灰熔 点 包括 了煤在熔 化时的三个特征 温度， 即变形温度 D T 、 软化温度 S T 、 流动温度 n’ ， 在锅炉设计 中， 大多采 用软 化温度作 为灰 的熔 点。影 响灰熔点 的主要 因素有 煤灰化学 成份 、 煤灰份 的含 量以及烟气 的 气氛。在相 同的气氛性质 下， 煤灰熔点完全取决于煤灰 化学成份 的 性质及其含量。烟气气氛对灰 的熔 融特性也 有较 大的影 响， 一般 来 讲 ， 氧化性气氛下 ， 灰的软 化温度要 比还原性气氛高。 我国各种煤的煤灰 化学成份 变化很大， 因此煤的灰 熔点的变化 也很显著 。灰熔融温度与灰份含量 也有 一定 的关系， 它也反映煤的 结渣性高低。煤 的灰份特别高或特 别低 时， 煤灰的结焦能力要 比中 等灰份的煤要弱。 根据 我国煤质 的具体情况和 电厂使用的适应 性， 哈尔滨 电站设 备成套设计研究所在国内近 2 5 0种 煤质 的灰 渣特性 资料 的基础上 ， 提 出了适合于我 国煤种的结渣程度最优分割准则 ， 如表 2所示 。 表 2 常用结渣程度判别指标 结渣程度 判别指标 置信度 ％ 轻微 中等 严 重 灰熔点 ℃ 1 3 9 0 1 3 9 0 -1 2 6 0 7 8 ．8 7 8 8 - 6 6 ． 1 6 6 1 6 7 s j O 如 O 3 2 6 5 61 3 总结 配煤掺烧技术作 为一种行之有效 的增加 机组煤种适 应性 的技 术 ， 已经广泛 的应用于 我国的许 多电厂 ， 在煤质多变的情况下 ， 可以 较好的解决 污染物排放超标、 燃烧不稳定 、 锅炉结 渣、 高温腐蚀等诸 多 问题。 以前， 大多数 电厂都是通过对煤质的理论计算来配煤， 并不 能预测和 实时计算掺烧 的安全性 、 环保性和经济性 ， 掺烧 结果依赖 于运行人员的专业素养和经验 ， 存在着一定 的风险。随着社会的进 步 ， 特别是计算机技术 的发展 ， 一 些科研 机构和 电厂合作 开发出多 煤种掺烧智能配煤 系统 ， 并取得 了较好的实际效果17 1。 这 类系统能根 据煤场 的实时存煤情况、 煤仓的料位情况、 以及运行和环 保等对煤 质 的要求 ， 按 照安全、 经济、 环保 三个 目标 的不 同权 重进行实时的分 析、 计 算， 得出最佳 的混煤 方案 ， 同时依据特定 的上煤规则指导燃料 的上煤操作， 具体到每一个原煤仓上什么煤 ； 另外 ， 相应管理人员也 可 以根据煤场的实际存煤 的不 同情况 ， 设定不 同边界从而实施对配 煤过程 的约束 ， 兼顾配煤的科 学性与可操作性。 总之 ， 随着智 能配煤 系统 的出现 ， 既实现 了锅炉安 全燃 用多煤 种 的 目标 ， 又减 少了 S O 、 N O 及有害 元素的排放 ， 取得 了较 高的经 济效益、 环境效益和社会效益。 怎样开发并完善更科学、 更安全、 更 实用 的智 能配煤 系统 ， 将是 大型燃煤 电厂和相 关研 究单位 的研究 方向。 参考文献 『 1 1 段学农等． 电厂锅炉混煤掺烧 技术研究与实践． 中国 电力 ， 2 0 0 8 ， o 6 ． f 2 1 陈宜阳等． 通过配煤掺烧提高 电厂脱硫效率的方法与实践． 大众科技 ， 2 0 0 9 ， 0 4 ． 【 3 】 电力用燃 料标准 汇编编委会． 电力 用燃料标准汇编． 中国标准 出版社 ， 1 9 9 9 ． f 4 1 高正阳等． 混煤燃烧特性的热重试验研究． 动力工程， 2 0 0 2 ， 0 3 ． f 5 1 楼 亿红． 动力用煤结渣倾向的判断． 热力发 电， 2 0 o 4 ， o 5 ． [ 6 ] 大型火 电机组燃煤掺烧决策系统年度工作总结报告． 华中科技大学， 2 0 1 0年 1月． f 7 l叶文华． 智能配煤系统的实际应用与评价． 电力信息化， 2 0 o 9 ， O 8 】 ．