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        配煤摻燒技術(shù)保證措施及應(yīng)用研究

        2021-08-22 20:23:14趙曦
        科技尚品 2021年6期
        關(guān)鍵詞:火力發(fā)電煤質(zhì)

        趙曦

        摘 要:配煤摻燒技術(shù)是鍋爐在進(jìn)行煤炭燃燒的過程中,通過摻入不同類型的煤質(zhì),提高燃燒效率,完成發(fā)電的過程,該技術(shù)能夠有效優(yōu)化煤炭資源的使用效率,提高環(huán)保性能。基于此,文章圍繞配煤摻燒技術(shù)的相關(guān)保證措施展開分析討論,并對配煤摻燒技術(shù)在燃燒發(fā)電中的應(yīng)用進(jìn)行研究,從而提高相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)效率,促進(jìn)火力發(fā)電行業(yè)發(fā)展。

        關(guān)鍵詞:配煤摻燒技術(shù);煤質(zhì);火力發(fā)電

        中圖分類號:TK227.1;G434文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-1064(2021)06-033-02

        DOI:10.12310/j.issn.1674-1064.2021.06.016

        配煤摻燒技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)眾多,不僅能夠有效擴(kuò)大煤炭的購置范圍,優(yōu)化煤炭混合比例,改變工廠依賴單一煤質(zhì)種類的現(xiàn)狀,而且能夠提高鍋爐的燃燒安全性,緩解結(jié)渣現(xiàn)象,大幅提高鍋爐的燃燒效率,減少污染物的形成,改善自然環(huán)境。因此,保證配煤摻燒技術(shù)得到高效應(yīng)用,是相關(guān)企業(yè)的首要任務(wù)。

        1 配煤摻燒技術(shù)保證措施

        1.1 提高出力限制

        鍋爐的出力能力高低很大程度上取決于煤質(zhì)的變化是否可控,如果煤質(zhì)在燃燒過程中出現(xiàn)性能的改變,會使相關(guān)燃燒裝置無法保持正常的工作狀態(tài),部分機(jī)組設(shè)備不能保持滿負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行,從而使?fàn)t內(nèi)結(jié)渣、積灰的可能性大大提高,導(dǎo)致爐內(nèi)受雜質(zhì)的影響,產(chǎn)生受熱不均勻的現(xiàn)象,引發(fā)相關(guān)安全問題。使用配煤摻燒技術(shù)時,要確保煤質(zhì)的變化處在可調(diào)節(jié)的范圍內(nèi),保證送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)在使用時不會受煤灰的影響,導(dǎo)致處理能力下降。技術(shù)人員要加強(qiáng)鍋爐的清潔、清理工作,使用電離除塵器進(jìn)行除灰處理,確保鍋爐能夠穩(wěn)定燃燒,并安裝受熱面的溫度測量儀,實時監(jiān)控鍋爐受熱情況,當(dāng)出現(xiàn)燃燒不均勻的問題時,第一時間采取相應(yīng)的解決措施。

        1.2 加強(qiáng)煤質(zhì)管控

        劣質(zhì)煤的灰分比例較高,燃燒性較差,導(dǎo)致可燃物無法充分燃燒,造成大量的氮氧化物、硫氧化物生成,危害人體健康,影響生態(tài)平衡,大量的灰分會使鍋爐加熱時間延長,造成爐膛火焰上移,引發(fā)管道爆裂。因此,各燃煤工廠要加強(qiáng)對煤質(zhì)的管理與監(jiān)控,充分了解混煤的相關(guān)特性,控制其相關(guān)影響因素。

        混煤的可磨性分為難磨煤質(zhì)和易磨煤質(zhì)兩種。難磨煤質(zhì)在加工、混合后的煤粒較為粗大,容易產(chǎn)生燃燒不徹底的現(xiàn)象。而易磨煤質(zhì)在加工后的煤粒直徑較小,能夠徹底燃燼。在進(jìn)行生產(chǎn)時要注意區(qū)分兩者的實際情況,選擇合理的燃燒方法,確保物質(zhì)的二次使用,提高生產(chǎn)效率。

        混煤的著火特性受活化能、溫度和升溫率等因素影響,相關(guān)技術(shù)人員要提高對煤質(zhì)著火能力的了解,通過進(jìn)行燃燒實驗,繪制不同的熱解特性曲線,掌握其實際性能。根據(jù)煤質(zhì)燃燒釋放的熱量,確定著火點(diǎn)溫度。同時,要控制不同類型的混合配比,防止差異性過大的兩種煤炭產(chǎn)生“搶風(fēng)”現(xiàn)象,要結(jié)合鍋爐的構(gòu)造制定不同的燃燒條件,滿足多種煤炭的燃燒需求。

        1.3 重視設(shè)備維護(hù)

        煤質(zhì)能否充分燃燒不僅取決于煤質(zhì)質(zhì)量,還會受生產(chǎn)設(shè)備的影響。施工人員要重視設(shè)備的維護(hù)工作,確保設(shè)備能夠保持高質(zhì)量、高效率的工作狀態(tài)。第一,相關(guān)人員要制定完善的操作管理制度,確保配煤摻燒技術(shù)所涉及的相關(guān)設(shè)備操作方法能夠被施工人員完全掌握,保證配煤摻燒技術(shù)得到高效應(yīng)用。第二,工廠人員要定期對燃燒設(shè)備進(jìn)行檢測,比如,判斷磨煤機(jī)的出口角度是否符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、引風(fēng)機(jī)的輸氧量能否保證燃燒需求、鍋爐管道是否存在老化現(xiàn)象等。針對相關(guān)問題進(jìn)行維修與護(hù)理,保證設(shè)備的安全性。

        除此之外,技術(shù)人員要定期對燃燒設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng),通過涂抹冷凝劑降低爐外溫度,使用抗氧化劑提高部分金屬的使用壽命。

        1.4 優(yōu)化環(huán)境保護(hù)

        配煤摻燒技術(shù)之所以被廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電,正是由于其良好的環(huán)保性能,降低有害物質(zhì)的生成,提高生產(chǎn)效率,減少企業(yè)在后期污染物處理時所投入的資金,從而提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。為了保證配煤摻燒技術(shù)得到有效應(yīng)用,企業(yè)要注重相關(guān)環(huán)保工作,將配煤摻燒技術(shù)的環(huán)保性能發(fā)揮大最大化。首先,企業(yè)要明確燃燒過程產(chǎn)生的有害物成分,通過了解其對自然環(huán)境產(chǎn)生的相關(guān)危害,提高環(huán)境保護(hù)的思想認(rèn)知。其次,相關(guān)人員要熟練掌握消除有害物質(zhì)的處理方法,比如,煤質(zhì)的含硫量較高,在燃燒時會產(chǎn)生大量的二氧化硫氣體,引起爐壁的腐蝕效應(yīng),對排煙管道、蓄熱元件造成嚴(yán)重破壞。相關(guān)人員在進(jìn)行處理時要分別掌握化學(xué)方法和物理方法,從而能夠依據(jù)不同的實際情況進(jìn)行針對性處理。

        1.5 提高煤質(zhì)燃燒效率

        以往的燃燒方式為了提高生產(chǎn)效率,會將大量的煤炭進(jìn)行一次性運(yùn)輸,這就導(dǎo)致相關(guān)存儲工作難以有效開展,過多的煤炭在工廠內(nèi)被管理人員隨意堆放,使燃煤工作缺少良好的秩序管理,燃煤在高溫工廠內(nèi)很容易因為溫度的劇烈變化產(chǎn)生自燃現(xiàn)象。企業(yè)要建立數(shù)字化信息管理系統(tǒng),針對煤場的儲煤量和施工位置進(jìn)行自動化管理,通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行參數(shù)分析,制定合理的規(guī)劃方案,將其分配至合理的存放位置,制定相應(yīng)的數(shù)據(jù)表格,提高煤場的動態(tài)管理。

        技術(shù)人員需要縮短燃燒的運(yùn)行時間,要注意爐口排煙管的含氧量不能超過3%,燃燒器的擺角與煤機(jī)的速率差值要高于6%,確保燃燒的高效性。

        1.6 控制煤質(zhì)揮發(fā)率

        當(dāng)前,生產(chǎn)行業(yè)缺少對煤質(zhì)揮發(fā)的有效控制,如果煤質(zhì)的揮發(fā)過高,使熱風(fēng)送粉環(huán)節(jié)的氣粉混合溫度大幅度升高,導(dǎo)致系統(tǒng)噴燃器的損壞,使相應(yīng)管道產(chǎn)生變形。因此,配煤摻燒技術(shù)設(shè)計人員要注重煤質(zhì)揮發(fā)率的分析與研究,通過試驗不同煤質(zhì)在自然環(huán)境的揮發(fā)程度,選擇適合工業(yè)生產(chǎn)的煤質(zhì)類型,并結(jié)合實際需要,建立良好的配煤摻燒管理機(jī)制,制定相關(guān)使用標(biāo)準(zhǔn),實施科學(xué)有效的監(jiān)督與管理[1]。

        2 配煤摻燒技術(shù)的應(yīng)用分析

        2.1 分磨制粉

        工廠要針對不同型號的鍋爐以及生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),選擇合適的配煤摻燒技術(shù),保證爐內(nèi)可燃物的完全燃燒,提高分磨制粉的工作效率。

        第一,間斷摻燒,通常應(yīng)用在煤量需求較少、生產(chǎn)場地面積較小、存放不夠便捷的情況下,不會將混煤進(jìn)行統(tǒng)一燃燒,而是單獨(dú)將一種煤質(zhì)進(jìn)行熱處理;當(dāng)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的結(jié)渣情況時,燃燒另一種類型的煤質(zhì),如此反復(fù)進(jìn)行,達(dá)到配煤摻燒的目的。該方法對煤質(zhì)的使用能夠做到“隨到隨用”,使用時要注意避免長期高負(fù)荷燃燒煤渣,提高切換過程的觀察與監(jiān)測,防止在切換過程中部分煤灰在高溫的作用下,其部分化學(xué)成分異變,加重結(jié)渣現(xiàn)象,造成鍋爐燒焦或崩塌。

        第二,爐前預(yù)混摻燒,在堆煤時通過不同皮帶向同一煤斗輸送煤質(zhì)時進(jìn)行預(yù)混。爐前預(yù)混摻燒需要面積較大的工廠才能夠完成相關(guān)工程,由于其混煤比例不易控制,燃燒工廠要對鍋爐的抗渣能力進(jìn)行測試,確保煤質(zhì)不會在燃燒過程中出現(xiàn)大量雜質(zhì)。

        第三,分磨入爐摻燒,通過使用不同的磨煤機(jī)和不同型號的燃燒器,燃燒不同種類的煤質(zhì),使其在爐內(nèi)混合。該方式能夠使四角切圓燃燒方法得到充分發(fā)揮,提高爐內(nèi)的升溫速度。由于該摻燒方式是使煤質(zhì)在爐內(nèi)進(jìn)行混合,能夠有效避免煤質(zhì)產(chǎn)生較大的波動,適用于煤質(zhì)結(jié)渣特性差異較大的情況。其入爐方式可分為兩種:一,上層燃燒煤質(zhì),下層燃燒結(jié)渣,優(yōu)點(diǎn)在于利用下層燃燒器的溫度較低,有效降低煤渣的形成;二,上層燃燒結(jié)渣,下層燃燒煤質(zhì),能夠提高煤質(zhì)在高溫區(qū)的停留時長,保證煤質(zhì)充分燃燒[2]。

        2.2 倉內(nèi)摻混

        當(dāng)前,配煤摻燒技術(shù)應(yīng)用最多的煤炭類型是神華煤,神華煤在我國儲量豐富、價格低廉,并且富含大量的水成分,在燃燒過程中不易產(chǎn)生灰塵,發(fā)熱效率較高。在應(yīng)用配煤摻燒技術(shù)時,要注意延伸鍋爐燃燒的范圍,加強(qiáng)人員對相關(guān)煤炭性質(zhì)的了解,掌握神華煤和其他煤種的混合比例,確保其在兩層燃燒器中充分燃燒,并根據(jù)分層方式和可磨系數(shù),制定相關(guān)防護(hù)措施。同時,要提高倉內(nèi)摻混的應(yīng)用分析,工廠要將倉內(nèi)混摻方式中的著火特性進(jìn)行提煉,保證混煤能夠克服難燃燼的缺點(diǎn)。要充分考慮工廠生產(chǎn)力和工程建設(shè)資金,提高燃煤的利用率,制定優(yōu)良的配煤摻燒技術(shù)應(yīng)用方法,幫助企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益最大化。熱電廠管理部門需要要求生產(chǎn)部每天及時反饋現(xiàn)場實際情況,獲取準(zhǔn)確信息,根據(jù)當(dāng)天鍋爐燃燒的復(fù)核情況,對燃煤用量進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測,及時調(diào)整配煤比例,保證機(jī)組的高效運(yùn)行,并加強(qiáng)數(shù)據(jù)總結(jié)[3]。

        3 結(jié)語

        綜上所述,通過分析討論提高出力限制、加強(qiáng)煤質(zhì)管控、重視設(shè)備維護(hù)、優(yōu)化環(huán)境保護(hù)、提高煤質(zhì)燃燒效率、控制煤質(zhì)的揮發(fā)率等配煤摻燒技術(shù)保護(hù)措施,加強(qiáng)配煤摻燒技術(shù)在分磨制粉、倉內(nèi)摻混方面的實際應(yīng)用,研究對比實際案例,優(yōu)化相關(guān)設(shè)計方案,提高相關(guān)企業(yè)配煤摻燒技術(shù)的使用效率。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 冉大召,鄒加文,楊長軍.邯峰電廠660MW機(jī)組W型火焰鍋爐精細(xì)化配煤摻燒的可行性研究[J].鍋爐技術(shù),2021,52(1):51-55.

        [2] 孫越.配煤摻燒對水冷壁管使用性能的影響及應(yīng)對措施[J].電力與能源,2018,39(6):889-891.

        [3] 張皓,李超凡.基于系統(tǒng)動力學(xué)對燃煤電廠配煤摻燒經(jīng)濟(jì)效益的研究[J].電力與能源,2018,39(6):897-901.

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