1、问题的提出
随着我国电力工业的快速发展，大容量、高参数的300 MW，600 MW及1000 MW机组日益增多，使得国内煤电供应及海运运力非常紧张，动力用煤供应偏紧现状短期内无法改变，煤价波动对火电厂效益的影响日趋加重。国产300 MW机组频繁参与调峰，若采用低热值印尼煤进行掺烧，可有效降低企业的运行成本。印尼煤的参数值偏离一般电厂的设计煤种及校核煤种，对锅炉燃烧稳定性会产生一定影响。因此，发电厂在燃用印尼煤时，要进行必要的掺烧试验以分析印尼煤掺烧对锅炉燃烧系统及制粉系统的影响，采取相应措施以保证印尼煤安全、稳定燃烧。
某电厂的掺烧试验表明，合适的印尼煤将会比常用煤种表现出更佳的经济性。在安全性方面，印尼煤有减轻炉内结渣倾向性的趋势，炉内温度场和着火燃烧情况正常。印尼煤高挥发分具有的易自燃和易爆炸倾向性对制粉系统的安全运行会造成隐患，解决好这些问题，印尼煤将会在我国电厂有更加广泛的应用前景。富通新能源生产销售
生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧
颗�；�、
木屑颗�；�压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
本文以某电厂掺烧印尼煤试验为依据，通过选择不同方式的掺烧试验，对热效率进行了测试，对炉膛温度进行了测量，对结焦情况进行了检查，对排烟温度等相关参数进行了测定，以衡量掺烧印尼煤对锅炉燃烧系统和制粉系统产生的不同影响。
2、燃煤锅炉概况与煤质分析比较
2.1燃煤锅炉概况
掺烧试验锅炉为哈尔滨锅炉厂设计制造的亚临界压力、一次中间再热、单汽包、控制循环、正压直吹、平衡通风、四角切圆燃烧方式煤粉锅炉，额定蒸发容量为1 021 t/h。该锅炉设计燃用神府东胜烟煤，配备6台RP783型中速碗式磨煤机。该锅炉现燃烧基础煤种为神木混合煤和优质混合煤，其与设计煤种相近，故在额定负荷下，锅炉效率可达93. 83%~93, 86%，汽温、汽压波动均较小。
2.2印尼煤与基础煤种煤质分析比较
表1列出了某电厂收集的若干印尼煤样（印尼煤种l和印尼煤种3）和基础煤神木混合煤及优质混合煤的煤质数据。由表1以看出，印尼煤样的主要特点为内在水分很高而灰分极低，挥发分极高（接近35%），比基础煤种的挥发分高5到10个百分点，按挥发分指标判断，属于褐煤。
通过试验，沉降炉和热天平分析数据得出的印尼煤着火特性见表2，从表2得知印尼煤的着火温度指数为294℃，属极易着火类型。实际上，印尼煤的着火温度已接近热风送粉锅炉一次风管的一次热风温度。印尼煤的着火特性普遍优于神木混合煤。同时，对印尼煤和神木混合煤进行试验得到的燃尽特性指数进行比较得出，印尼煤的燃尽指数很低，极易燃尽。
3、印尼煤掺烧试验
3.1掺烧方式和试验注意事项
该电厂印尼煤试验共分2个阶段，第1阶段进行煤种3（低热值印尼煤）与2种基础煤的掺烧试验，试验期间分别进行了1台磨煤机掺烧和2台磨煤机掺烧的试验。第2阶段进行了煤种l（高热值印尼煤）与神木混合煤、优质混合煤的掺烧试验，试验期间分别进行了l台磨煤机掺烧、2台磨煤机掺烧、3台磨煤机掺烧的试验。对煤种3掺烧试验选取6种不同工况（GK -1~CK -6），分别为：1台煤种3+神木混合煤、2台煤种3+神木混合煤、1台煤种3+优质混合煤、单烧神木混合煤、单烧优质混合煤。对煤种1掺烧试取选取9种不同工况（GK -7一GK - 15），分别为：1台煤种1+神木混合煤、2台煤种1+神木混合煤、3台煤种I+神木混合煤（共2d）、1台煤种l+优质混合煤、2台煤种1+优质混合煤（共2d）、3台煤种1+优质混合煤（共2d）。
印尼煤具有高挥发分、高水分、低发热量、低灰分的特点，在燃烧该煤种时可能会出现总煤量大、煤粉管道、磨煤机容易着火等问题，因此，在掺烧试验过程中应严格控制磨煤机内温度不超过65℃。此次掺烧试验主要采用分仓掺烧方式，同时考虑到印尼煤特性与基础煤种的差异，故掺烧前先制订严格的掺烧安全措施，以保证机组安全、稳定运行。其注意事项有以下3个方面：
(1)因印尼煤挥发分较高且着火点较低，有着较强的自燃特性，为防止印尼煤在制粉系统内自燃，应要求磨煤机入口～次风温低于260℃，出口温度控制在58 ~62℃（防止低于露点温度，造成煤粉在膨胀节等处积粉自燃）。
(2)当燃用印尼煤的磨煤机停运后，应保持一定的冷风风量对磨煤机内通风，以防止积聚可燃气体。若有局部自燃现象，禁止启动磨煤机吹扫及制粉系统，必须经灭火降温后方可启动，以防止启动过程中发生爆燃。
(3)注意监视试验磨煤机电流、振动、磨煤机碗差压、磨煤机出口／炉膛差压等参数，如有异常，应按规程严格处理。加强对锅炉燃烧和结渣情况的检查，对锅炉进行合理吹灰，同时，加强对锅炉掉渣情况的检查，保证锅炉安全运行。
3.2掺烧试验中各参数比较
单烧神木混合煤炉膛出口最高温度为1191℃；单烧优质混合煤炉膛出口最高温度为1185℃。煤种3与神木混合煤掺烧期间，炉膛出口最高温度为1132—1193℃；煤种3与优质混合煤掺烧期间，炉膛出口最高温度为1167—1182℃。这说明煤种3与2种基础煤掺烧期间，炉膛出口温度不超过单烧基础煤的I况，不会加剧结焦，图l和图2是煤种1和煤种3掺烧期间炉膛出口温度，煤种3掺烧期间炉膛出口温度如图1所示，煤种1掺烧期间炉膛出口温度如图2所示。
煤种1与神木混合煤掺烧期间，炉膛出口温度为1172～1241℃，超过了单烧基础煤的炉膛出口温度，容易导致结焦恶化。这与实际结焦情况比较吻合。另外，从炉膛出口温度的变化趋势可以看出，掺烧比例越高，炉膛出口温度越高。
从实测数据来看，在单烧神木混合煤期间，空气预热器进、出口烟气温度最低；与单烧基础煤相比，掺烧印尼煤工况的排烟温度比单烧基础煤要高，而且掺烧比例越大，排烟温度越高。煤种3掺烧各工况及空气预热器进、出口烟气温度如图3所示，空气预热器进、出口烟气温度见表3。
从表4可以看出，单烧神木混合煤效率最高；煤种3与优质混合煤掺烧效率最低；优质混合煤单烧或与煤种3进行掺烧期间，热效率偏低，主要体现在飞灰可燃物偏高、烟气中含有CO等方面，运行氧量应适当提高。
从表5可以看出，煤种1掺烧的各个工况，神木混合煤与煤种1掺烧的热效率普遍高于优质混合煤和煤种1组合，而且尽管优质混合煤掺烧试验期间进行了变氧量试验，但热效率仍然比较低。优质混合煤与煤种l掺烧期间通过提高氧量，飞灰可燃物降低，固体不完全燃烧热损失可以降低0.25% -0.65%：CO含量可以降至正常水平；锅炉效率可以提高0.16%~0.43%，效果比较明显。
3.3掺烧试验结果分析
此次试验进展顺利，试验期间没有出现磨煤机着火等事故。下面针对满负荷( 300 MW)时烧印尼煤的15种工况，对磨煤机制粉系统、燃烧系统、锅炉结渣、排烟温度、锅炉效率等方面进行论述。
在煤种3掺烧期间，以D磨煤机为研究对象，进行最大出力试验，最大出力为25 t/h，主要受限于干燥出力。煤种l掺烧期间，最大出力为26 t/h，主要受限于干燥出力。相同给煤量下磨制煤种1的磨煤机电机电流比其他磨煤机电机电流高2A。从磨煤单耗来看，煤种1与神木混合煤掺烧的工况要低于与优质混合煤掺烧的工况；另外，随着掺烧比例的增加，煤种1与神木混合煤的组合磨煤单耗呈增加的趋势，煤种1与优质混合煤的组合磨煤单耗相比变化不明显，说明煤种3的可磨性比神木混合煤要差，与优质混合煤接近。
从现场着火情况来看，煤种3、煤种1、神木混合煤、优质混合煤均属于易燃煤种。通过测量炉膛温度和检查结焦情况可知，煤种3与神木煤和优质混合煤掺烧期间，最多2台磨煤机掺烧印尼煤，掺烧比例最高为33%。炉膛结焦情况比较轻微，屏式过热器局部有焦片且能够自行脱落，屏式过热器大部分受热面可以看到光管。水冷壁区域未发现大面积结焦情况，通过炉膛吹灰器能够消除结焦对锅炉的影响�；∶悍直鹩朊褐�3掺烧时炉内存在不同程度的轻微结渣及受热面的沾污积灰，但总的来看，结焦比较疏松，在负荷变化和及时吹灰时大部分可自然脱落。煤种1与神木混合煤掺烧期间，最多3台磨煤机掺烧印尼煤，掺烧比例最高为50%。在试验过程中，从检查结焦情况可以看出，进行l台磨煤机掺烧和2台磨煤机掺烧期间，炉膛、屏式过热器整体结焦情况还不是太严重；在3台磨煤机掺烧期间，第1天结焦情况比较正常，第2天检查发现45 m标高处＃2，＃3屏式过热器有厚15cm、高80cm、宽20 cm的焦块。第3天上午改换煤种后，＃2屏式过热器结焦块已经脱落，＃3屏式过热器直至下午才脱落。
由图1、图2可知，掺烧印尼煤工况的排烟温度比单烧基础煤要高，掺烧比例越大，排烟温度越高。这是由于印尼煤水分较多，燃烧后产生的烟气量大于基础煤种，所以排烟温度呈上升趋势。
由表4、表5可知，锅炉效率并没有随着掺烧比率的增加而明显降低，各种掺烧情况下锅炉热效率值都能大于或接近设计值。单纯从经济性角度考虑，单烧神木混合煤工况下锅炉的效率最高(93. 83%一93.86%)；煤种1与优质混合煤掺烧时，各个工况下的热效率最低。
4、结论
4.1现场掺烧试验总体评价
现场采用分仓掺烧方式：印尼煤煤种3与基础煤（神木混合煤、优质混合煤）掺烧的最高比例为33%；印尼煤煤种1与基础煤（神木混合煤、优质混合煤）掺烧的最高比例为50%。在整个掺烧过程中，由于采取了有效的防范措施，输煤系统、制粉系统没有出现自燃和爆燃的事故。炉膛结焦情况正常，没有出现水冷壁和屏式过程器大面积结焦、跌落大焦块的事故。机组带负荷能力和响应电网调峰的能力能够满足要求。
4.2现场掺烧试验结果
本文以某电厂掺烧印尼煤试验为依据，通过选择不同方式的掺烧试验，进行热效率测试、炉膛温度测量、结焦情况检查等，衡量掺烧印尼煤对锅炉燃烧系统和制粉系统产生的不同影响。现场掺烧试验结果表明：
(1)火电厂燃煤锅炉掺烧印尼煤方案可行，针对印尼煤种特性，选择适当比例掺烧，锅炉和磨煤机可安全、稳定运行，机组可安全、经济、稳定运行。
(2)从结焦角度来看，试验印尼煤煤种3灰熔点比较高，接近优质混合煤；无论与神木混合煤还是优质混合煤掺烧，均不会发生炉膛水冷壁和炉膛出口屏式过热器结焦的问题。笔者综合考虑了安全性和经济性问题，建议印尼煤煤种3与神木混合煤进行掺烧，掺烧比例为33%，掺烧方式为2台磨煤机磨制煤种3，其他磨煤机磨制神木混合煤。
(3)印尼煤煤种1灰熔点比较低，接近神木混合煤；在与神木混煤掺烧期间，如果掺烧比例从33%提高至50%，炉膛水冷壁和屏式过热器均出现结焦加剧的趋势，因此，建议煤种1与神木混合煤掺烧比例不要超过33%。如果提高掺烧比例，吹灰力度必须加大，以防止炉膛大面积结焦。
(4)鉴于印尼煤特性，燃煤锅炉在掺烧印尼煤时，要注意做好制粉系统的运行措施，做好燃烧调节，防止制粉系统发生煤粉自燃或着火爆炸事故。
(5)现场试验掌握了掺烧印尼煤锅炉的运行特性，可为其他电厂掺烧印尼煤的锅炉提供合理运行方式，并为电厂进一步掺烧印尼煤提供决策依据。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡瘛�
