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1、火力發(fā)電廠燃煤安全高效潔凈摻燒技術(shù)培訓(xùn),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,煤源：燃燒特性相差較大煤種的摻燒均勻煤質(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，提高效率采用摻燒方案降低爐內(nèi)結(jié)渣趨勢采用摻燒方案提高火焰穩(wěn)定性采用摻燒方案降低硫排放其他,回節(jié)首,鍋爐爐膛結(jié)渣，形成重大安全事故；,危害,回節(jié)首,鍋爐受熱面積灰腐蝕、堵塞煙道、出現(xiàn)爆管；,危害,回節(jié)首,鍋爐出力下降，機(jī)組不能滿發(fā)；鍋爐效率降低，發(fā)電煤耗增2、加；煤種多變、煤質(zhì)劣化，使電廠助燃油量增加；燃料費(fèi)用和發(fā)電成本增加；完善改造工作量大，費(fèi)用高。,危害,回節(jié)首,摻燒系統(tǒng)和摻燒方法的研究；混煤著火燃燒性能的研究；摻燒方法對減輕結(jié)渣的研究；摻燒方法對降低NOx及SO2排放量的研究；摻燒對鍋爐運(yùn)行性能的研究；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,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；著火溫度通常混煤介于各單一煤種之間；燃盡性能各單一煤種性能差別過大時(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；結(jié)渣性能由于各煤灰成分3、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)。,混煤特性參數(shù)變化,回節(jié)首,原煤磨損指數(shù)、自燃特性非線性參數(shù)飛灰比電阻非線性參數(shù)煤粉爆炸特性、沾污特性、煤的腐蝕特性非線性參數(shù)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 煙煤中摻燒無煙煤著火溫度的變化趨勢,由于混煤種的易燃煤總是會(huì)在較低溫度下著火，并對難燃煤的點(diǎn)燃有推動(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)平均的數(shù)據(jù)，即是混煤的著火性能偏向易燃煤方向。,回節(jié)首,二、燃盡性能,圖2 煙煤中摻燒無煙煤混煤燃盡率的變化趨勢,而在燃盡性能4、方面，由于混煤中的易燃煤“搶風(fēng)”，使難燃煤在較低氧分壓下燃燒，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，原因是神華煤為高CaO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)還有多余的CaO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)渣加劇的現(xiàn)象。應(yīng)注意神華煤與Fe2O3含量大于7%、Fe2O3/CaO大于3的煤比例在20%30%出現(xiàn)結(jié)渣趨勢加劇現(xiàn)象。反映出的現(xiàn)象與ST、Sc的變化趨勢保持一致。,圖3 神華與大同、兗州煤摻燒ST的變化趨勢,圖3 神華與大同、兗州煤摻燒S5、T的變化趨勢,圖4 神華與大同、兗州煤摻燒結(jié)渣指數(shù)Sc的變化趨勢,回節(jié)首,混煤性能參數(shù)對比1,圖3 神華與大同、兗州煤摻燒ST的變化趨勢,回節(jié)首,混煤性能參數(shù)對比2,回節(jié)首,第三節(jié) 混煤參數(shù)對摻燒安全性和經(jīng)濟(jì)性的影響,回目錄,一、安全性1、燃燒穩(wěn)定性2、結(jié)渣、沾污,回節(jié)首,1、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：煤的熱值變化10（相對值），不投油最低負(fù)荷變化7左右（相對值），尚未考慮對輔機(jī)的影響；揮發(fā)分對穩(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（相對值）；揮發(fā)分越低，其值波動(dòng)對不投油最 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6、如Vdaf在10%時(shí)的Dmin達(dá)70%，而Vdaf下降至78%時(shí)，按圖可推算出Dmin將上升至85%左右，已難保證正常的負(fù)荷調(diào)整,2、結(jié)渣、沾污性,基本煤質(zhì)參數(shù)與結(jié)渣、沾污的關(guān)系：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；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。,回節(jié)首,對燃用ST為1350的煤出現(xiàn)Su=2.5等級結(jié)渣的鍋爐，由圖可以推斷燃用ST為1250的煤時(shí)即可出現(xiàn)高偏嚴(yán)重的結(jié)渣傾向。因此，國內(nèi)一般規(guī)定的ST允許降低的變化范圍不得大于8%的相對值是合理的,二、經(jīng)濟(jì)性 燃燒效率 排煙溫度 汽溫7、（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：煤的發(fā)熱量和揮發(fā)分對碳未完全燃燒熱損失均有較大影響；高發(fā)熱量時(shí)，熱值波動(dòng)對q4的影響要小一些；煙、褐煤區(qū)域（Vdaf大于25），揮發(fā)分的波動(dòng)對q4的影響較小；無 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)際電廠了解煤質(zhì)變化對燃燒經(jīng)濟(jì)性影響的參考,三、污染物生成量 1、NOx生成 2、SO2生成,回節(jié)首,回節(jié)首,一維火焰爐,一維火焰爐,1.1 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10698、9（O/N）0.376（Qnet,ar）0.988,回節(jié)首,1.2 NOx轉(zhuǎn)換率與煤質(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,N轉(zhuǎn)化率CR580（O/N）0.299（Qnet,ar）0.933（Ndaf）1.033,回節(jié)首,2.1 煤的自脫硫與鈣硫摩爾比,Ks,self=0.00571*Aar*CaO/St,ar,86個(gè)煤的試驗(yàn),回節(jié)首,2.2 煤的自脫硫特性與煤質(zhì)關(guān)系,S 33.310.925（Qnet,ar）7.62（Ks,self）,回節(jié)首,小結(jié),采用一維火焰爐對NOx、SOx排放量進(jìn)行測量，并將其結(jié)果與9、有運(yùn)行實(shí)績的煤種和燃燒設(shè)備進(jìn)行比較，可以較為準(zhǔn)確預(yù)測出NOx、SOx的實(shí)際排放量，對燃燒器設(shè)計(jì)、以及脫硫、脫硝設(shè)備的設(shè)計(jì)均有指導(dǎo)意義；在其它條件相同的情況下（如同一鍋爐、同一運(yùn)行氧量條件），NOx生成量與煤的發(fā)熱量、O/N比有較為直接的關(guān)系；而燃料中N的轉(zhuǎn)換率與煤的發(fā)熱量、O/N比、N含量有較為直接的關(guān)系；SOx的自脫硫特性與煤中發(fā)熱量、鈣硫摩爾比有較為直接的關(guān)系，其中發(fā)熱量是反映燃燒溫度的一個(gè)煤質(zhì)指標(biāo)。,回節(jié)首,四、其它,回節(jié)首,注意并核算,1）鍋爐出力2）過、再熱器超溫爆管3）制粉系統(tǒng)出力與安全性4）排渣與除灰能力,回節(jié)首,第四節(jié) 摻燒方式的比較,回目錄,一、摻燒方式,回節(jié)首,1 間斷摻燒10、（或周期性摻燒）,一般用在電廠供煤比較困難或煤場較小，不便存放的情況下。采用這種摻燒方式的電廠一般對來煤隨到隨燒。北侖電廠“310”結(jié)渣事故表明，這種方式不適合神華煤與高Fe2O3（原則為大于8）煤摻燒的情況。另外，還應(yīng)注意兩方面的問題：其一，避免長期高負(fù)荷燃燒結(jié)渣煤。其二，注意煤種切換過程，防止由于換煤過程中燃燒溫度場和煤灰化學(xué)成分的變化引起塌焦或結(jié)渣加重等現(xiàn)象。,回節(jié)首,2.1 爐前預(yù)混摻燒,可在煤場堆煤時(shí)預(yù)混或通過不同皮帶向同一煤斗輸煤時(shí)預(yù)混，還可在煤碼頭預(yù)混。該配煤方式對煤場較小的一般電廠來說不易實(shí)現(xiàn)，另外對從不同皮帶向同一煤斗輸煤的方式，則混煤比例不易控制精確（應(yīng)在輸煤皮帶分別設(shè)置計(jì)11、量裝置）。,回節(jié)首,2.2 爐前預(yù)混方法,在煤礦或煤炭中轉(zhuǎn)過程中混合 具體方式是按不同的燃煤配比調(diào)整取料機(jī)速度，將各混合煤種倒換至同一皮帶上，通過多次皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)行混合，其混合效果較好，但要求有較大的煤場實(shí)現(xiàn)煤種分堆秦皇島和黃驊港煤碼頭，沿海較多電廠均燃用該類煤。,回節(jié)首,2.2 爐前預(yù)混方法,在入爐煤上煤過程中摻配 基本方法同1），主要用于煤種差異較大、中儲(chǔ)式系統(tǒng)，或無法實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)混合及煤礦預(yù)混時(shí)采用。如華能南京（貧+無煙煤）、丹東（煙+無煙煤）電廠、以及德國的威廉港（Wilhelmshaven）電廠,回節(jié)首,2.2 爐前預(yù)混方法,電廠煤場儲(chǔ)存過程中的混煤措施 方法較多，需強(qiáng)化煤場管理，方式不當(dāng)12、時(shí)可導(dǎo)致燃煤混合不勻，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。,如某廠因水分對制粉系統(tǒng)干燥出力的要求不同，出現(xiàn)磨煤機(jī)出口溫度的頻繁波動(dòng)，并常出現(xiàn)制粉系統(tǒng)的自燃問題。同時(shí)，爐內(nèi)燃燒、結(jié)渣問題也頻頻出現(xiàn)，給機(jī)組運(yùn)行帶來了較大麻煩。,回節(jié)首,3 分磨入爐摻燒,采用不同制粉系統(tǒng)，不同燃燒器分別燃用不同煤種，使煤種在爐內(nèi)燃燒過程中混合(可隨時(shí)根據(jù)負(fù)荷等調(diào)節(jié)比例)。該種混合方式對爐內(nèi)混合強(qiáng)烈的四角燃燒方式較為有效，對前后墻燃燒方式則作用有限。由于這種方式可確保所有摻燒煤種進(jìn)入爐內(nèi)參與燃燒，避免了入爐煤質(zhì)的較大波動(dòng)，因此用于燃燒、結(jié)渣特性相差較大的、直吹式制粉系統(tǒng)的電廠是適合的。國內(nèi)目前主要采用如下兩種燃煤入爐方式：13、（1）上層燃燒器燃燒其他煤，下部燃燒器燃燒易結(jié)渣煤（如神華煤）。上海地區(qū)電廠多采用該類方案，其基本思想是：下部燃燒溫度偏低，有利于防止結(jié)渣。由于下部煤種總是要經(jīng)過高溫區(qū)，所以該方案對部分電廠并不理想。下層燃燒器距冷灰斗折點(diǎn)較小的鍋爐禁用該方案。（2）上部燃燒器燃用易結(jié)渣煤（如神華煤），下部燃用其他煤種。應(yīng)用電廠不多，但效果較好。如南通電廠、利港電廠（試燒時(shí)）。,回節(jié)首,二、摻燒方式比較,回節(jié)首,分磨摻燒比例易控,回節(jié)首,間斷摻燒危險(xiǎn)性較大,回節(jié)首,應(yīng)注意結(jié)渣加重的情況,回節(jié)首,分磨摻燒位置對鍋爐運(yùn)行有較大影響,回節(jié)首,第五節(jié) 安全高效潔凈的摻燒措施和手段,回目錄,一、控制摻燒煤質(zhì)在適合的范圍,14、回節(jié)首,揮發(fā)分、灰分、水分為與設(shè)計(jì)值的絕對偏差；發(fā)熱量、ST為與設(shè)計(jì)值的相對偏差。,原電力工業(yè)部根據(jù)電站鍋爐的一些特點(diǎn)，于1993年下發(fā)了加強(qiáng)大型燃煤鍋爐燃燒管理的若干規(guī)定“電安生1993 540號”，對電廠燃煤允許的煤質(zhì)參數(shù)變化范圍作出了明確規(guī)定，其參數(shù)以鍋爐設(shè)計(jì)煤為基準(zhǔn),回節(jié)首,二、最大限度地保證混煤的均勻性（煤場混煤方式）,回節(jié)首,1 分堆組合堆放,按圖示意分小堆堆放，并在堆料過程中在煤一小堆中分層堆放不同煤種。這種方式適合取料范圍較小的斗輪取料機(jī),回節(jié)首,2 對稱分層堆放,方式如圖所示，煤沿煤場中心線分層堆放，并采用橫跨煤堆的橋型耙式取料機(jī)取煤。采用煤耙將表面的煤翻滾到煤堆底部，再由下15、面的鏈條刮板機(jī)刮到輸煤皮帶上，達(dá)到混煤目的,回節(jié)首,3 不對稱分層堆放,該種方式適合刮板式取料機(jī)取樣，并有較好的混煤效果,回節(jié)首,三、保證鍋爐安全高效的運(yùn)行措施,回節(jié)首,1 一次風(fēng)溫選取,（1）一次風(fēng)溫選取 對一次風(fēng)溫的選擇原則上按表9，用揮發(fā)分指標(biāo)來選取，并應(yīng)低35。如煙煤摻燒褐煤，混煤一次風(fēng)溫按揮發(fā)分應(yīng)取75，實(shí)際運(yùn)行取值應(yīng)在7072。一次風(fēng)溫最低值不應(yīng)低于55。如果設(shè)備不能達(dá)到取值范圍，則應(yīng)盡量接近。采用分磨燃燒時(shí)，則一次風(fēng)溫應(yīng)按煤種分磨進(jìn)行控制。在中間儲(chǔ)倉熱風(fēng)送粉系統(tǒng)中摻燒高熱值煙煤，一次風(fēng)溫應(yīng)低于180。,回節(jié)首,1 一次風(fēng)溫選取,制粉系統(tǒng)爆炸:通常出現(xiàn)在摻燒易燃煤種時(shí)。一般按照前述16、原則選取一次風(fēng)溫就可以有效防治制粉系統(tǒng)爆炸，但對（雙進(jìn)雙出）鋼球磨系統(tǒng)，還應(yīng)該控制摻燒比例，并強(qiáng)化啟停磨的吹掃工作。風(fēng)粉管堵粉:應(yīng)核算磨煤機(jī)出口風(fēng)粉混合物水露點(diǎn)溫度，保證一次風(fēng)溫大于露點(diǎn)溫度3（直吹式）和5（中儲(chǔ)式）。,回節(jié)首,1 一次風(fēng)溫選取,（2）一次風(fēng)溫與鍋爐經(jīng)濟(jì)性在煤質(zhì)穩(wěn)定的情況下，滿足穩(wěn)定性和安全性的同時(shí)，應(yīng)選用較高一次風(fēng)溫，以降低排煙溫度(通常一次風(fēng)溫每增加10，排煙溫度降低3左右)、提高鍋爐效率。在下列情況下，一次風(fēng)溫的變化將使排煙溫度降低：摻燒高水分煤（如褐煤）時(shí)，盡管一次風(fēng)溫降低，排煙溫度也是降低的；摻燒難燃煤種，需提高一次風(fēng)溫，排煙溫度降低。,回節(jié)首,2 磨煤機(jī)入口風(fēng)溫選取17、,在鍋爐設(shè)計(jì)的一次熱風(fēng)溫度范圍內(nèi)選取（一般小于300330）均可，但在磨煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)不佳，石子煤量過大時(shí)，摻燒易燃煤種，特別是褐煤，應(yīng)該控制磨煤機(jī)入口風(fēng)溫，防止石子煤在磨內(nèi)燃燒。對摻燒扎萊諾爾褐煤的情況，該值控制在270以內(nèi)；啟停磨煤機(jī)時(shí)，該值則控制在200以下。,回節(jié)首,3 煤粉濃度選取,煤粉濃度的選取對鍋爐燃燒有較大的影響，應(yīng)慎重選取。通常摻燒難燃煤種，應(yīng)適當(dāng)提高煤粉濃度；摻燒易燃煤種，應(yīng)適當(dāng)降低煤粉濃度。如摻燒印尼褐煤和扎萊諾爾褐煤時(shí)，使磨煤機(jī)內(nèi)煤粉濃度維持較低的水平（0.5 kg/m3），相應(yīng)風(fēng)煤比在2.0kg/kg以上。,回節(jié)首,4 分磨摻燒方式的摻燒位置對鍋爐運(yùn)行的影響,分磨方式摻18、燒位置的選擇對鍋爐運(yùn)行有較大影響，其影響范圍和程度視鍋爐不同而有所不同，應(yīng)通過試驗(yàn)確定。通常為保證燃燒穩(wěn)定性，最下層燃燒器應(yīng)燃用煤質(zhì)穩(wěn)定的易燃煤種；而對防治結(jié)渣，分磨摻燒必須保證煤種在爐內(nèi)的均勻混合，方可達(dá)到結(jié)渣防治的預(yù)期目標(biāo)。某電廠摻燒神華煤的比例在較低的范圍內(nèi)（20左右）就出現(xiàn)較嚴(yán)重的結(jié)渣，與旋流燃燒方式及摻入位置有較大關(guān)系。,回節(jié)首,4 分磨摻燒方式的摻燒位置對鍋爐運(yùn)行的影響,對臺(tái)山5號爐進(jìn)行了多組測試（六層燃燒器由上至下分別對應(yīng)A/B/C/D/E/F磨）:燃燒性能相對較差的石炭煤相對摻入位置越靠上，過、再熱器的減溫水量越大。所以，電廠應(yīng)根據(jù)汽溫現(xiàn)象確定不同磨應(yīng)該磨制的煤種。,回節(jié)首,419、 分磨摻燒方式的摻燒位置對鍋爐運(yùn)行的影響,停用C磨時(shí)，燃燒器上部噴口（A層）燃用石炭煤相對下部噴口（E層）燃用石炭煤，在減輕鍋爐結(jié)渣趨勢方面效果略差：A磨投用石炭煤爐膛溫度及屏區(qū)溫度明顯高于E磨投用石炭煤方案，其中屏區(qū)最高溫度高出70、爐膛最高溫度高出38。由于A層噴口位于燃燒器上部，下部神華煤在燃燒器區(qū)不能與低結(jié)渣的石炭煤混合，從而造成燃燒器區(qū)積灰加重，溫度升高。同時(shí)在燃燒器上部區(qū)域，石炭煤燃燒特性相對較差、火焰較長，使得屏區(qū)煙溫明顯增加；鍋爐效率低出0.09個(gè)百分點(diǎn)，；A磨投用石炭煤較E磨投用石炭煤方案NOx生成量有所降低。,回節(jié)首,5 摻燒中的經(jīng)濟(jì)性問題,摻燒難燃煤種鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性將會(huì)出20、現(xiàn)下降，但部分鍋爐在摻燒高熱值煙煤也會(huì)出現(xiàn)飛灰可燃物下降等現(xiàn)象,回節(jié)首,5 摻燒中的經(jīng)濟(jì)性問題,這主要是煤粉在爐內(nèi)停留時(shí)間短、或揮發(fā)分形成碳黑所致，此時(shí)應(yīng)采用降低煤粉細(xì)度的方法來降低飛灰可燃物，不應(yīng)采用進(jìn)一步縮短停留時(shí)間的方法，如提高燃燒空氣量等,回節(jié)首,5 摻燒中的經(jīng)濟(jì)性問題,上述問題主要出現(xiàn)在400t/h以下小鍋爐上，對大容量鍋爐摻燒好煤，燃燒經(jīng)濟(jì)性會(huì)得到增加。如珠江電廠采用神華與石炭煤9:1的混煤，飛灰含炭量低于1；而且提高一次風(fēng)壓，可使?fàn)t膛出口煙溫下降30左右，對防止結(jié)渣有較大好處。,回節(jié)首,6 摻燒中的汽溫問題,在如下條件下汽溫將會(huì)出現(xiàn)上升趨勢：摻燒難燃煤種；摻燒低熱值煤，特別是高水21、分低熱值煤，因煙氣量增加，汽溫出現(xiàn)上升趨勢。對流傳熱量較大的鍋爐，影響較大；摻燒易結(jié)渣煤。上述情況反之亦然。如某電廠400t/h鍋爐燃煤發(fā)熱量由2700kcal/kg摻至3300kcal/kg，主汽溫度由540則大幅度下降至510，影響趨勢明顯。,回節(jié)首,7 最佳煤粉細(xì)度以及對q4的影響,通過鍋爐燃用不同揮發(fā)分混煤的碳未燃盡損失q4與R90的數(shù)據(jù)整理，提出了新的推薦公式為：R900.007V2daf+0.2537Vdaf+2.8111q4因R90變化的修正值與Vdaf有關(guān)，由300MW及以上容量的大型鍋爐及100200MW容量鍋爐試驗(yàn)積累歸納得出：q40.0002V2daf0.0202Vdaf22、+0.4944 q4為R90每變化一個(gè)百分點(diǎn)，q4對應(yīng)變化的數(shù)字，將實(shí)際煤粉R90值與推薦最佳細(xì)度值的差值乘以q4，所得結(jié)果即是對實(shí)際q4的修正值。,回節(jié)首,四、保證鍋爐環(huán)保性的運(yùn)行措施,回節(jié)首,摻燒低硫煤可以降低SO2排放量，而降低NOx排放量最主要的運(yùn)行手段是采用低氧燃燒。這對不易結(jié)渣煤種容易實(shí)現(xiàn)，但對結(jié)渣煤種則較為困難，最好的辦法是采用摻燒降低煤種結(jié)渣性，從而實(shí)現(xiàn)低氧燃燒，并同時(shí)取得一定的經(jīng)濟(jì)性 國華北京熱電分公司HG-410/9.8-YM15型鍋爐，原設(shè)計(jì)煤種為大同煙煤，現(xiàn)燃用神華煤。由于實(shí)際燃用煤種的結(jié)渣性比設(shè)計(jì)煤種嚴(yán)重，北京熱電公司進(jìn)行了大量的鍋爐設(shè)備改造、燃燒優(yōu)化調(diào)整以及燃煤摻燒23、措施，極大地提高了機(jī)組鍋爐運(yùn)行的結(jié)渣適應(yīng)能力。該廠曾經(jīng)在生產(chǎn)中使用較低的運(yùn)行氧量值（2.5%左右），NOX排放量低于250mg/m3。,回節(jié)首,第六節(jié) 摻燒或更換煤種決策方法,回目錄,a.摻燒比例的確定,回節(jié)首,b.摻燒方式,回節(jié)首,c.摻燒中的其它問題,回節(jié)首,一、設(shè)備性能評價(jià),回節(jié)首,設(shè)備性能評價(jià)需要評價(jià)的設(shè)備性能有：鍋爐設(shè)備對燃燒穩(wěn)定性的適應(yīng)性對燃燒經(jīng)濟(jì)性的適應(yīng)性對爐膛結(jié)渣的適應(yīng)性對屏區(qū)結(jié)渣的適應(yīng)性燃燒系統(tǒng)對NOx生成量的影響,1 混煤與設(shè)備適應(yīng)性研究,回節(jié)首,鍋爐機(jī)組容量等級；鍋爐燃燒方式；鍋爐布置方式；制粉系統(tǒng)形式；磨煤機(jī)類型；水冷壁特點(diǎn)；燃燒器類型；燃燒器水平布置方式；燃燒器垂直布24、置方式；吹灰器布置；爐膛參數(shù)等。,燃燒方式的影響,共對國內(nèi)運(yùn)行的25個(gè)四角切圓燃燒爐、9個(gè)前后墻旋流燃燒爐、15個(gè)W火焰爐進(jìn)行了研究,1 混煤與設(shè)備適應(yīng)性研究,評價(jià)的內(nèi)容和設(shè)備修正系數(shù)K,例1：與燃燒方式有關(guān)的設(shè)備修正系數(shù),回節(jié)首,燃燒穩(wěn)定性：KD9.9174(qF+qB)-1.2164燃盡性能：KL0.016535qV1.2/h12爐膛結(jié)渣：KSF0.15166(qF+qB)屏區(qū)結(jié)渣：KSS2.3829h11.1/qV 0.9,綜合所有因素計(jì)算得出鍋爐設(shè)備對燃燒穩(wěn)定性的影響系數(shù)KD、對燃燒經(jīng)濟(jì)性的影響系數(shù)KL、對爐膛及屏區(qū)結(jié)渣的影響系數(shù)KSf和KSs燃燒系統(tǒng)對NOx生成量的影響系數(shù)KN,1 25、混煤與設(shè)備適應(yīng)性研究,例2：與熱負(fù)荷有關(guān)的設(shè)備修正系數(shù),回節(jié)首,Dmin0.0181(Vdaf)21.669Vdaf86.738LUBC0.064(Vdaf)20.4608Vdaf8.9471SBS2.0269Sc1.0688SBF1.2135Sc2+3.0402Sc1.0669,與煤性關(guān)聯(lián)的運(yùn)行效果S計(jì)算 采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)得出一般設(shè)備條件下運(yùn)行效果，鍋爐不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷Dmin；未燃盡碳熱損失LUBC；在實(shí)際鍋爐中屏區(qū)和爐膛區(qū)域的結(jié)渣指數(shù)SBS、SBF,1 混煤與設(shè)備適應(yīng)性研究,回節(jié)首,混煤燃燒運(yùn)行效果預(yù)值S混煤 S混煤K*S計(jì)算S 著火、燃盡、結(jié)渣效果指數(shù)K 具體設(shè)備修正系數(shù),1 混煤與設(shè)備26、適應(yīng)性研究,回節(jié)首,研究了不同煤種間的參數(shù)情況，確定了燃燒參數(shù)的非線性模型無煙煤無煙煤 無煙煤貧 煤無煙煤煙 煤 無煙煤褐 煤煙 煤褐 煤 煙 煤煙 煤MONTO煤神華煤共59個(gè)煤（混煤）的常規(guī)、一維爐測試,2 配煤模型確定,回節(jié)首,混煤NOx排放預(yù)值 對38臺(tái)四角切圓燃燒鍋爐、21臺(tái)前后墻旋流燃燒鍋爐、8臺(tái)W火焰爐，機(jī)組容量在1251000MW的NOx排放情況進(jìn)行了調(diào)研和總結(jié)，并將其數(shù)據(jù)進(jìn)行了多元回歸處理，得出了如下公式：NOx1182.978Nar0.9338934VdafQnet,ar0.0063/Vdaf17.021/Vdaf/Nar491.9144 上述公式主要考慮的是燃料特征，其計(jì)27、算結(jié)果NOx1反映燃料因素形成的氮氧化物排放量。對不同鍋爐將采用設(shè)備修正系數(shù)KN，用下式得出更換煤種后的預(yù)測結(jié)果：NOxNOx1KN,2 配煤模型確定,回節(jié)首,混煤SO2排放預(yù)值 SO2排放量，主要受燃煤含硫量和煤本身自脫硫能力的影響 S 33.310.925（Qnet,ar）7.62（Ks,self）,2 配煤模型確定,回節(jié)首,廣東電力試驗(yàn)研究院湯隆華等提出的方法,2 配煤模型確定,c=1-exp(-A K1 K2 K3)(KY Kt),電除塵效率修正,回節(jié)首,除渣系統(tǒng)主要考慮如下幾個(gè)方面：除渣設(shè)備（如撈渣機(jī)）出力的定量分析碎渣設(shè)備能力的定性分析排渣熄火冷卻水量,爐渣量（占總灰渣量的）比例計(jì)28、算,2 配煤模型確定,回節(jié)首,經(jīng)濟(jì)性預(yù)測 混煤或變更煤種后的經(jīng)濟(jì)性變化主要分兩部分，其一為固有經(jīng)濟(jì)性；其二為運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。固有經(jīng)濟(jì)性指由于成本或煤價(jià)變化而引起電廠經(jīng)濟(jì)效益的變化，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性包括燃燒效率變化引起的經(jīng)濟(jì)效率變化和由于污染物排放增減而使電廠經(jīng)濟(jì)效率發(fā)生的變化。,2 配煤模型確定,回節(jié)首,二、摻燒決策軟件,回節(jié)首,決策軟件,系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu),回節(jié)首,決策軟件,軟件系統(tǒng)流程,單機(jī)版,回節(jié)首,決策軟件,軟件系統(tǒng)流程,網(wǎng)絡(luò)版,回節(jié)首,預(yù)測模式按選定比例計(jì)算煤種的數(shù)量可以是任意的；經(jīng)九個(gè)子模塊的預(yù)測分析，結(jié)論不能滿足需求時(shí)，重新選定比例計(jì)算。按目標(biāo)值尋優(yōu)計(jì)算比例區(qū)間確定后再按定比例方法計(jì)算預(yù)測值；技29、術(shù)處理后，煤種的數(shù)量也可以是任意的。,決策軟件,回節(jié)首,按目標(biāo)值尋優(yōu)計(jì)算,決策軟件,回節(jié)首,結(jié)果 結(jié)果1,決策軟件,回節(jié)首,結(jié)果2,決策軟件,回節(jié)首,結(jié)果3,決策軟件,回節(jié)首,結(jié)果4（尋優(yōu)方式用戶響應(yīng)表）,決策軟件,回節(jié)首,結(jié)果5,決策軟件,回節(jié)首,單機(jī)版煤種在系統(tǒng)外確定，煤質(zhì)參數(shù)需人工采集并輸入設(shè)備參數(shù)人工采集并輸入工作效率較低，但不受使用場所限制,網(wǎng)絡(luò)版煤種采用數(shù)據(jù)庫選取，煤質(zhì)參數(shù)按要求以最新數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)庫提供設(shè)備數(shù)據(jù)直接由數(shù)據(jù)庫提取工作效率較高，但數(shù)據(jù)庫需及時(shí)更新，且有使用場所要求,決策軟件,單機(jī)版與網(wǎng)絡(luò)版的比較,回節(jié)首,三、應(yīng)用,回節(jié)首,西安熱工研究院對數(shù)十家電廠提供了摻燒方案，并為如下30、電廠還進(jìn)行了摻燒工作的現(xiàn)場服務(wù)，取得了明顯的效益：1）國華綏中電廠800MW機(jī)組2）國華臺(tái)山電廠600MW機(jī)組3）國華太倉電廠600MW機(jī)組4）沙角C電廠660MW機(jī)組5）沙角B電廠330MW機(jī)組6）國電莊河電廠600MW機(jī)組7）華能新華電廠330MW機(jī)組8）華能營口電廠600MW機(jī)組9）中電國際大別山電廠630MW機(jī)組10）茂名電廠200MW機(jī)組11）酒鋼電廠300MW、135MW、50MW機(jī)組12）新疆紅雁池二廠等五個(gè)電廠,應(yīng)用,回節(jié)首,1 北侖電廠摻燒煤種性能研究,回節(jié)首,大同、平朔大同、平朔、俄羅斯、南非、澳大利亞大同、平朔、東勝大同、兗州、平朔平朔、富興、神華,回節(jié)首,回節(jié)首,回節(jié)首31、,2 媽灣電廠試燒神華煤情況,回節(jié)首,哈鍋，300MW，四角切圓煤粉爐設(shè)計(jì)晉北煙煤燃用大同煤，Cfh在3%左右，主汽溫度偏高,回節(jié)首,回節(jié)首,回節(jié)首,回節(jié)首,回節(jié)首,各試驗(yàn)煤及其混煤均為極易著火、含硫量低的動(dòng)力煤，著火穩(wěn)定性一般不會(huì)有問題，但應(yīng)注意煤粉的爆炸性；相對而言東勝神木煤著火更好些，但應(yīng)防止燃燒器噴口的燒損問題，可根據(jù)東勝神木煤的多少，適當(dāng)改變一次風(fēng)率；各試驗(yàn)煤及其混煤均為極易燃盡煤，各煤各工況最終燃盡率均在99%左右，一般可取得較好的燃燒經(jīng)濟(jì)性；相對東勝神木煤燃盡更好些，可在一定程度內(nèi)較燃用大優(yōu)煤的煤耗低。混煤則較為復(fù)雜：大優(yōu)與神木煤在各50%時(shí)燃盡效果最好；大優(yōu)與東勝煤混合后燃盡特32、性則大致為：大優(yōu)煤越多，燃盡越差；各試驗(yàn)煤及其混煤均為嚴(yán)重結(jié)渣煤，其中神木煤結(jié)渣最為嚴(yán)重，大同優(yōu)混煤結(jié)渣相對較輕；神木煤、東勝煤分別與大優(yōu)煤摻混的結(jié)渣性均介于兩者之間；,回節(jié)首,在BMCR負(fù)荷下，媽灣電廠300MW機(jī)組不宜單燒神木煤和東勝煤；可與大優(yōu)煤摻燒，此時(shí)神木煤比例最大不應(yīng)超過60%（大優(yōu)煤比例大于40%）；東勝煤大致比例（試驗(yàn)點(diǎn)少，比例僅為參考）最大不應(yīng)超過70%（大優(yōu)煤比例大于30%）；媽灣電廠燃用各煤可避免嚴(yán)重結(jié)渣的最高負(fù)荷率（以BMCR為基準(zhǔn)）為：神木混煤：75%大優(yōu)煤、大神11混煤、東大11混煤：100%東勝煤：80%大神13混煤：95%,回節(jié)首,媽灣電廠試燒神華煤情況（300MW，共15天）,回節(jié)首,回節(jié)首,3 神華侏羅紀(jì)與石炭紀(jì)煤摻燒特性,回節(jié)首,回節(jié)首,回節(jié)首,用于媽灣（石炭煤20%左右）：Cfh0.5%，結(jié)渣、積灰輕微用于上海地區(qū)，效果理想,回節(jié)首,回目錄,Thanks,