随着电力工业的迅速发展，如何有效利用煤炭资源、降低发电成本、节能减排、提高企业竞争力，成为发电企业研究的重要课题。内蒙古自治区褐煤储量大，开发潜力巨大，具有重要的应用价值。为此，结合锅炉运行特性，进行以燃烧烟煤为主、掺烧锡林郭勒褐煤的试验研究．从而达到提高机组整体安全性与经济性的目的。
1、锅炉设备概况
内蒙古国电新丰热电厂（以下简称新丰电厂）2台锅炉为东方锅炉厂生产的DG1065/18.2-Ⅱ6型亚临界、一次中间再热、自然循环汽包锅炉，其燃烧系统为单炉膛、平衡通风，摆动燃烧器、四角切圆燃烧，固态排渣煤粉炉：制粉系统为中速磨正压直吹式．每台炉配5台ZCM95C型中速磨煤机．4台可带MCR负荷．1台备用。设计燃用神华准格尔烟煤，并掺烧大同烟煤。富通新能源生产销售
生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧
秸秆颗粒机、
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。
2、褐煤燃烧特性分析
掺烧的褐煤性能见表l所示。该褐煤水分高、挥发分高、热值低、灰分较低，易自燃，易结焦。干燥无灰基挥发分高达40%以上，有利于着火，但也容易造成火嘴烧坏、结焦等问题；水分高，不利于煤粉着火和燃烧稳定：煤粉细度较大，燃尽性较差．燃烧效率低，易造成燃烧损失。由于褐煤热值低，水分在30%以上，原制粉系统设计的热风参数不能满足新运行工况的要求，磨煤机干燥出力将大幅度降低．直接影响锅炉出力。
3、褐煤掺烧方式及燃烧调整
采用褐煤掺烧的方式，首先应保证锅炉稳燃、防结焦和提高制粉系统干燥出力等．然后考虑提高机组出力和效率等。使煤粉稳定着火，应在一次风喷口出口附近区域形成局部高温、高煤粉浓度和高氧浓度的“三高区…”：使煤粉稳定燃烧，必须保持较高的炉膛温度及良好的炉内空气动力场。影响煤粉燃尽的主要因素是炉膛火焰充满程度、煤粉细度及煤粉停留时间．因此需要保证切圆大小，提高炉内扰流强度，降低火焰中心，选择合适的煤粉细度。
(1)l号、2号磨煤机燃用烟煤，保证下层主力磨的安全稳定运行．并在炉膛内形成一个稳定的“三高区”；3号、4号磨煤机使用褐煤；5号磨煤机仍燃用烟煤，并作为高负荷时的备用磨。负荷高峰时减少褐煤的掺烧比例，低谷时适当增加掺烧比例：150—240 MW掺烧比例为30%—70%,240~270 MW掺烧比例为20%-40%。
(2)磨制褐煤的磨煤机一次风量维持在52—68km3/h，适当调整褐煤水分，使一次风速为30 m/s：管道内的风粉气流要保持合理的流速，既防止一次风管被堵和喷燃器口烧坏，又兼顾煤粉及时着火，不滞后：煤粉细度调整到27%—35%：炉膛出口氧量保证在4%～6%。
(3)掺烧褐煤的一次风喷口周界风开度比设计煤种大10%．辅助风门开度为35%左右：燃烧器四角的煤粉分配均匀．运行中通过调节磨煤机出口煤粉分配器开度，保证四角负荷均匀，均匀配风，保持合适的二次风箱与炉膛差压不低于0.5 kPa。燃烧器喷口周界风开度保证不低于20%,燃料和空气要混合良好，避免局部高温和局部还原性气氛。
(4)经计算，制粉系统露点温度为48—49.5℃。磨煤机出口温度必须高出露点温度5℃．避免煤粉粘接在煤仓壁上发生自燃和爆炸。燃用褐煤磨煤机运行过程中出口温度不超过70℃．防止磨煤机自燃和爆炸。磨煤机组出口温度跳闸值修改为90℃。
(5)磨煤机停运前，褐煤煤仓应保持低料位。先关闭给煤机上插板．保证出口温度在控制范围内．待给煤机皮带走空后方可停止运行．同时关闭下插板，继续给磨煤机通风．待磨煤机内积粉除扫干净后再停止运行，关闭风门，防止自燃。运行中若发现制粉系统有自燃现象时，立即停止磨煤机，并关闭风门，通入消防蒸汽。
4、掺烧褐煤应注意的问题
4.1 制粉系统的检查与维护
因褐煤水分大．干燥出力受到限制，掺烧褐煤量太大，易造成堵磨和堵管现象，因此磨制褐煤的磨煤机要保持较高风速。高负荷时对整个制粉系统的磨损将增加，各转机电耗增加，为此利用�；岫愿魇苋让娼屑觳楹臀ぃ⑾钟心ニ鸩课患笆苯懈换虿购福煌本×勘Ｖせ樵谡８汉上略诵�，避免超出力，以致使烟气流速过大而加剧磨损。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≡�。
4.2掺烧褐煤比例控制
由于锅炉是根据准格尔烟煤设计的．炉膛高度偏小，如果全部燃用褐煤．其燃尽时间不足，而且低负荷燃烧很难稳定．所以不易大比例掺烧褐煤。如果采用混烧．从燃尽角度考虑，由于褐煤的挥发分远高于设计煤种．与准格尔煤混合后磨制，准格尔煤将磨得过粗．使飞灰含碳量增加．当2种煤粉经混合后一起进入燃烧区后．燃烧过程所需空气中的氧会被褐煤首先消耗．准格尔煤颗粒在低氧条件下燃尽更为困难。当掺烧比例超过70%时，着火温度明显降低，不利于着火，火焰推迟，使火焰中心升高，混煤的燃烬特性急剧变差，使不完全燃烧热损失增加，因此
在掺烧褐煤时将比例控制在70%以下．采用分磨配烧的方式．即4台磨煤机运行时．将褐煤置于上层燃烧器，同时适当调整加载力．使磨煤机加载压力适当降低，保持在6.512MPa．并对该磨的出口分离器挡板进行适当调整．将煤粉调粗．其余2台磨煤机磨制准格尔烟煤．从而达到较好的掺配效果。
掺烧比例过大，易造成带负荷能力降低。在负荷240 MW以下，按照设计煤种．从2台磨煤机磨制褐煤过程来看，配烧30%褐煤，在带相同负荷时，给煤量增加15—20t/h。给煤量增加时，为保持合适的风、煤配比．燃烧所需的空气量也有所增加，这样就必须根据煤量的变化及时调整一次风压、二次风压的设定值，或者改变运行磨的风量配置．从而满足给煤量增加所需氧量的需求：否则，将会造成磨煤机差压增大，磨煤机由于堵塞导致跳磨事故。由于给煤量、风量的增加，造成过热汽、再热汽汽温偏高，排烟热损失增加，特别是在240MW以上时，送、引风机入口挡板已经开至90%以上、给煤量165t/h以上．带负荷较困难。在汽机背压维持30 kPa以下时，高负荷1台掺烧褐煤的情况下，负荷下降15—20 MW。负荷变化对掺烧比例影响很大．而且负荷响应速度受到影响，新丰电厂投ACC，负荷变化频繁。
实践证明，如果4台磨煤机运行．每台磨煤机掺烧50%比例的褐煤，机组最高只能维持86%左右的出力。掺烧褐煤后大约降低锅炉效益0.8%。由于褐煤煤质不稳定，压力波动较大，造成炉侧各参数波动．增加了调整难度。
4.3磨煤机出口温度的控制
在燃用褐煤的情况下．锅炉的排烟温度略有升高，因为在负荷相同时给煤量超出设计煤种的给煤量。根据锅炉的风煤配比情况，给煤量的增大，一、二次风压势必增大．风量的增加，造成了烟气量的增大，所以排烟温度升高，锅炉效率下降。为了进一步验证燃用该煤种对锅炉效率的影响．2009 -08对2号炉进行了性能试验．在240 MW分别对燃用100%准格尔煤及掺烧40qo褐煤的情况进行对比．结果是褐煤排烟温度比全部燃用准格尔煤高出5.65℃．锅炉效率下降0.8%。为此，针对褐煤，适当提高磨煤机出口温度，增加氧量，试验取得了良好的效果。经测试．飞灰可燃物下降了0.6%．锅炉效率提高了0.15%。掺烧褐煤时，磨煤机出口温度不宜低于55℃。
4.4锅炉运行工况的观察与调整
低负荷时，由于燃料量减少，炉膛温度低，炉膛内燃烧状况不够稳定．时常发生燃烧器检验不到火焰而发生跳磨的现象．因此在掺烧褐煤时必须加强对锅炉工况的监视，及时调整运行参数，必要时立即采取措施并投油稳燃。对2台磨煤机磨制100%褐煤、其余2台磨制100%准煤进行掺烧试验：负荷180 MW以上时．通过对锅炉燃烧情况的观察．没有发现燃烧不稳的现象：150 MW时．4台磨煤机运行较突出的问题是磨煤机振动，冷风门开度增加，有燃烧不稳的现象，磨煤机电耗增加。实验表明，机组180 MW时．引风机耗电率增加约2.12%．一次风机电率增加约5%．送风机电率增加2.2%。150 MW和180 MW负荷下掺烧试验经济性分析见表2所示。
4.5空气预热器的监督和维护
褐煤硫分高．造成尾部烟道低温腐蚀几率增大，因此在掺烧该煤种时要加强对空气预热器的监督和维护。尤其在冬季，由于烟气中含有水蒸气，在燃料水分不多的情况下．空气预热器的低温受热面不会结露：但在燃烧过程中，由于灰分的性质及所采用的燃烧方式的不同，燃料中的硫分就有可能形成S02及S03，并转入烟气中，烟气中的S03与水蒸气形成硫酸蒸汽，当空气预热器低温受热面壁温低于烟气露点时，便有大量硫酸蒸汽凝结．从而导致空气预热器发生低温腐蚀，甚至造成严重堵灰。为此，在冬季根据气温下降的情况及时投入暖风器系统，保证送风机入口的温度在20℃以上。在暖风器故障不能正常投入时．运行中应加强对空气预热器出、入口一次风、二次风及烟气差压的监视，发现有脉动现象及时采取措施，必要时立即更换煤种，以防空气预热器发生低温腐蚀，造成堵灰。若供浆设备供浆不及时，吸收塔内pH值不易维持最低值，因酸性过大，对管路腐蚀加大。褐煤燃烧后，煤黑较多，燃烧不充分，会影响石膏质量。根据情况调整煤种比例。
4.6吹灰器的检查
褐煤的灰熔点一般较低．在燃烧过程中容易沉积在水冷壁上．造成炉内结渣和炉膛出口受热面结焦。加强对吹灰器的检查，发现结焦严重可增加吹灰次数，并加强看火孔的检查，发现结焦及时清理。
5、结束语
在试验研究基础上．通过合理地掺烧褐煤，确保了机组的安全稳定运行，降低了发电成本。研究褐煤掺烧技术对缓解煤炭供应紧张状况、增大电力输出、促进经济发展具有重要意义。
