多煤种掺烧优化配煤系统的开发

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1、华中科技大学硕士学位论文点有一定影响；在低氧环境中，配煤的着火特性随掺混比例变化的趋势是不同的；对于粗颗粒煤，不同的氧浓度下，掺配比例的变化对着火性的影响明显。ó日本日本是一个资源短缺的国家，燃料依赖进口，为了减少运输费用，近几年开始扩大利用发热量高的无烟煤等低挥发分煤，因而出现了在煤粉锅炉中掺烧无烟煤和石油[7]焦等低挥发分燃料的倾向。然而，锅炉燃烧混煤时会出现各种各样的问题，这样就促使了日本燃烧界对配煤的特性及燃烧技术进行了深入研究，有些配煤燃烧的技术已推广应用，例如：石川岛播磨重工业公司对原

2、来锅炉进行了应用反应管的试验和应用燃烧试验炉的试验，充分地掌握了低挥发分煤掺烧时的燃烧特性，在此基础上设计了掺烧低挥发分煤的530T/h锅炉。目前，日本针对混烧不同煤种时出现的污染物增加及未燃损失增加等问题正在进行更深入的研究。ó其他国家[8][9]如：荷兰、西班牙、英国、加拿大等国也对混煤燃烧的不同方面进行了研究，主要有：利用配煤减轻了炉膛的结渣、腐蚀和沾污，提高劣质煤的燃烧效率和可用率等。综上所述，国外配煤技术虽已开发应用，但在理论研究方面也有待深入，特别是在煤的煤化参数（如煤的发热量、煤的挥

3、发分、煤的灰熔点等）的线性可加性、配煤的最佳数学模型、配煤的燃烧特性等方面的研究尚需进一步加强和探索。2.国内研究现状在国内，多年来广大锅炉工作人员为解决混煤燃烧问题作了大量工作。电厂也采用一些措施适应配煤燃烧，如：调整燃烧系统的运行，如改进燃烧系统，采用新型燃烧方法、改进锅炉和燃烧器的结构；调整给煤方式和配风方式；调整掺烧配比，提高煤粉混合均匀度等，这些措施也取得了一定效果，但只是暂时的或只是针对某些锅炉进行的，并未从根本上解决配煤燃烧问题。国内动力配煤是1979年初由上海市燃料总公司首先开发利

4、用的一种使动力用煤质量达到稳定可靠的方法。1982年4月由原物资部在北京召开的配煤座谈会后就正式命名为“动力配煤”技术。84年后在全国燃料系统普遍推广“动力配煤技术”。许多工业锅炉和窑炉使用动力配煤后，不仅使炉况稳定，操作方便，还可使煤炭得到充分燃烧，这就极大地缓解了过去由于供煤的品种不对路而常需改锅炉和窑炉的方法来适[10]应煤种的弊端。4华中科技大学硕士学位论文由于配煤使用的广泛性，我国近年来也开展了配煤的研究工作，如煤炭科学院北京煤化所、浙江大学、西安热工所、哈尔滨发电设备成套设计研究所，华

5、中理工大学煤燃烧国家重点实验室和株洲洗煤厂等单位对配煤进行了一些研究。煤炭科学院北京煤化所对动力配煤进行了研究，提出了动力配煤优化配方的数学模型。[11-16]浙江大学热能工程研究所在对无烟煤、褐煤及配煤的热解、着火、燃烧、结渣、固硫及助燃特性进行了研究，认为配煤特性与各组成单煤之间并非只是简单的加权关系。应用神经网络理论、模糊数学等手段建立优化配煤的数学模型。西安热工所在研究劣质煤燃烧和锅炉改造时对电厂配煤特性，结渣特性作过研究[17]。他们使用热天平、一维火焰燃烧炉等试验装置，研究了晋东南无烟

6、煤及其配煤的燃烧特性。华中理工大学煤燃烧国家重点实验室对配煤的挥发分析出规律、配煤的着火特性、燃烧的燃尽特性、配煤的结渣特性、配煤的硫和氮的析出特性等进行了研究，建立了配煤燃烧的数学模型，预测配煤的燃尽度。[18]张骁杰等人认为混煤在着火时各自保持了自己的着火特性，即当外界加热温度达到混煤中易着火煤的着火温度时，该煤种即着火燃烧。当两种煤着火特性差异较大时，实验表明混煤的着火温度与混煤中易于着火煤的着火温度较接近。[19]郭嘉认为相混的两种煤燃烧特性差异较大时，会发生所谓的“抢风”现象，挥发分低煤

7、种的着火过程延迟，延长了混煤的燃烧时间，不利于混煤的燃尽，对锅炉运行的配风要求也很苛刻，难以同时满足两种煤的燃烧需要。综上所述，配煤的研究主要包括以下方面：配煤的配置系统和配置方法、配煤的研磨、着火特性和燃烧的稳定性、混煤焦碳的燃尽率、利用掺烧减轻炉膛结渣和结垢、混煤污染物的排放、燃烧设备的改造及其对整个电厂的运行效率的影响等问题。其中[20]煤种的选配和最佳配比的确定是电厂燃用混煤时首先需要解决的问题，由于配煤的配比决定了配煤的成分，而配煤成分又是锅炉进行调整和改造的基础，因此只有在配煤成分确定

8、的基础上才能对锅炉进行其他方面的改造和调整。恰当的配比能使配煤贴近锅炉运行的要求，扬长补短，发挥出各个煤种的最大优势。1.2.2优化配煤系统现状1.国外配煤系统现状5华中科技大学硕士学位论文在实际应用上，国外许多专家系统咨询软件都可以评价动力配煤对燃煤电厂运行的影响，估算所需费用的大小，其中著名的应用软件包括ComplianceAdvisor和[21]CQIM。ComplianceAdvisor是由美国PSIPowerServe公司开发，它在设计中考虑了灰粒捕获二氧化硫的能力，可以