【摘 要】本文針對電廠煤中部分中、高硫和低灰熔點煤進行摻燒實驗,從中找出摻燒后灰熔點變化基本規(guī)律,為配煤摻燒及防止鍋爐結焦提供參考。
【關鍵詞】灰熔點;摻燒;結焦
一、設計煤種及煤質參數(shù)
(1)鍋爐設計煤種。鍋爐設計煤種為婁底地區(qū)無煙煤,其主要設計參數(shù):收到基低位發(fā)熱量17412~21231kj/kg,干燥無灰基揮發(fā)份7~9%,灰熔點軟化溫度低于1400℃以上,干基全硫1%以下。(2)公司對入廠煤灰熔點及入爐煤含硫的要求。公司根據(jù)入廠煤質的實際情況和鍋爐特點,要求入廠煤灰熔點軟化溫度(ST)應高于1400℃,當灰熔點軟化溫度低于1400℃的原煤入廠后要做好低灰熔點煤的摻配,防止鍋爐結焦;同時對入爐煤含硫要求(St,d)不大于1.2%。
二、歷年進廠煤量質基本情況
2008年至2010年公司進煤量從336萬噸上升至386萬噸,外省進煤量年平均占25%左右,外省煤中云貴地區(qū)進煤量約占總量的10%。進廠煤收到基低位發(fā)熱量在17725J/kg以上、干基全硫在1.1%以下,干燥無灰基揮發(fā)分在10.28%以上,基本符合入爐煤設計值要求。云貴地區(qū)來煤發(fā)熱量在20807kJ/kg以上、干基全硫3.22%以下,灰熔點溫度ST均在1400℃以下,不符合設計值要求,不能直接入爐,需要摻燒。
三、低灰熔點煤摻配試驗
(1)灰熔點檢測情況。經對進廠煤灰熔點分片檢測,總體結果表明云貴地區(qū)煤灰熔點ST溫度在1236~1355℃之間,而來煤St,d在0.85~3.31%之間,且灰熔點溫度高低與含硫高低無絕對對應關系;省內邵陽地區(qū)煤St,d在2~3%,灰熔點ST溫度在1270~1330℃左右;其他地區(qū)來煤灰熔點ST溫度大都在1500℃以上,最低ST溫度也在1400℃以上,均符合要求。(2)低灰熔點煤摻配試驗。一是摻配方式:貴州水城礦業(yè)(簡稱水礦)/湘煤塘沖礦(簡稱塘沖)。水礦某礦點進廠煤灰熔點ST溫度測試結果為1324℃,塘沖礦進廠煤灰熔點ST溫度測試結果大于1500℃,兩種煤按水礦/塘沖分別以1/9、2/8、3/7、4/6、5/5、6/4和7/3進行摻配后測試灰熔點。結果顯示:水礦低灰熔點煤占總煤量比例≤50%時,灰熔點仍維持塘沖礦煤的高灰熔點不變;水礦煤占總煤量比例>50%~70%時,灰熔點有降低但ST溫度大于1400℃,仍屬合格范圍。二是摻配方式:貴州六枝工礦(簡稱六枝)/湘煤塘沖礦。六枝某礦點進廠煤灰熔點ST溫度測試結果為1270℃,塘沖礦進廠煤灰熔點ST溫度測試結果大于1500℃,兩種煤按六枝/塘沖分別以3/7、4/6、5/5、6/4和7/3進行摻配后測試灰熔點;結果顯示:六枝低灰熔點煤占總煤量比例50%時,灰熔點仍維持塘沖礦煤的高灰熔點不變。三是摻配方式:將水礦和六枝的低灰熔點煤與本地地方多個小礦煤摻燒,結果表明貴州低灰熔點煤占總煤量比例70%及以下時,灰熔點均維持地方小礦煤的高灰熔點。
四、灰渣特點與結焦
在灰渣特性中,其粘度受溫度變化影響不同,受溫度影響大的稱為短渣,影響小的稱為長渣。從灰熔點上判別,長渣表現(xiàn)為DT與FT之間溫差大,一般達到200℃及以上;短渣表現(xiàn)為DT與FT之間溫差小,一般在100℃及以內。在灰熔點溫度ST一定時,燃用長渣煤,一般情況下結焦相對進行緩慢;而燃用短渣煤,短時間內可能出現(xiàn)大面積結焦現(xiàn)象。
五、含硫與結焦
已在研究表明,鍋爐結焦受結焦指數(shù)影響,而結焦指數(shù)的高低主要取決于煤灰中堿性氧化物與酸性氧化物的比值。一方面煤灰的結焦指數(shù)隨著煤灰中堿性氧化物與酸性氧化物的比值增大而升高;另一方面煤中硫含量升高,則結焦指數(shù)值增大,結焦越嚴重。同時只有當煤灰中堿性氧化物與酸性氧化物的比值接近,結焦指數(shù)值的大小,才取決于含硫量的高低。因此單純從煤中含硫量的高低并不能判別該煤種是否容易結焦。
六、結論
(1)貴州水礦和六枝工礦來煤與本省婁底地區(qū)煤礦的無煙煤摻燒時,按灰熔點摻燒可摻燒量不超過50%,按入爐煤含硫量摻燒時可摻燒量不超過30%,考慮摻燒的不均勻性,綜合考慮云貴地區(qū)來煤的灰熔點與含硫兩個參數(shù),在同本地無煙煤摻燒時以不超過30%為宜,盡管不同灰熔點煤摻配后灰熔點非線性迭加,但理論上按此比例摻燒應不會結焦。當然,最好通過鍋爐摻燒試驗后再確定摻燒比例。(2)不同煤種摻燒能在一定程度上綜合所摻煤種的灰渣特性,低熔點煤灰容易在受熱面上沉積,高熔點固態(tài)灰則對受熱面有一定的沖刷作用,使沉積量降低,對結焦有緩解作用。(3)影響鍋爐結焦的原因很多,煤的含硫量與灰熔點ST溫度、爐膛溫度與機組負荷高低均對結焦有影響,因此發(fā)生結焦時要具體問題具體分析。
參 考 文 獻
[1]曹長武.電煤特性標準與應用指南[M].北京:中國標準出版社,2004
[2]曹長武.火力發(fā)電廠燃料試驗方法及應用[M].北京:中國電力出版社,2004