0、引言
河南中孚实业股份有限公司电力二分公司（以下简称中孚电力二分公司）#4，#5锅炉分别于2006年10月和2007年12月投产，由于大峪沟煤的易结焦性能，不利于机组的长期安全运行，同时电负荷供应紧张，所以，锅炉所用燃煤并没有用设计煤种大峪沟煤而是把相对较好的登封煤作为主要燃料，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�；�、
秸秆压块机压制的生物质颗粒燃料。
随着市场形势的变化，锅炉燃煤价格不断攀升，机组的发电成本居高不下。目前所用煤种为登封煤及低位发热量相对较高的煤，与大峪沟煤相比每吨高出130元左右，因此，能掺烧大屿沟煤成为节能降耗的一项重要举措。
本文在分析了登封煤与大峪沟煤掺烧特性基础上制定了掺烧方案，并在中孚电力二分公司#4，#5锅炉上进行了掺烧试验。掺烧结果表明，掺烧适量大峪沟煤是可行的、安全的和经济的。
1、燃烧特性及锅炉燃烧系统特点
1.1大峪沟煤、登封煤的燃烧特性
大峪沟煤和登封煤的煤种特性分析见表1和表2。从表l和表2中可以看出，大峪沟煤挥发分含量为7. 11%，着火困难，属于难以着火、难以燃尽的无烟煤，煤粉燃烧滞后性大，受热面易超温，飞灰可燃物相对较高。大峪沟煤灰的软化温度和流动温度1 500℃，而灰的软化温度和流动湿度随灰中含铁量增加而下降，大峪沟煤Fe203的质量分数达到6. 47%，所以，燃用大峪沟煤时灰熔点相对较低，容易结焦。
登封煤挥发分质量分数为14.98%，属于贫煤，容易着火、含硫量低、易燃尽、飞灰可燃物质量分数相对较低。登封煤灰的软化温度和流动温度大于1500℃，不易结焦。
大峪沟煤和登封煤的煤种特性分析见表1、灰的成分分析见表2。
根据对登封煤和大峪沟煤的特性分析可知，其挥发分相对接近，发热量基本相同，两者掺烧是可行的。
1.2设备概况
中孚电力二分公司34，#5锅炉为针对难着火、难燃尽无烟煤设计的DG1025/17.4 - 1114型亚临界压力、中间一次再热自然循环锅炉。该锅炉采用双拱形单炉膛，燃烧器布置于下炉膛前、后拱上，W形火焰燃烧方式，尾部双烟道结构。锅炉共配有24个按FW技术设计制造的双旋风筒分离式煤粉燃烧器，错列布置在锅炉下炉膛的前、后墙拱上，如图1所示。
2、掺烧大屿沟煤的试验及调整措施
针对大屿沟煤的来煤情况，制订了掺烧比例为10%，20%，30%的试烧试验方案，着重分析煤种变化对锅炉燃烧、汽水系统的影响。
2.1对锅炉主要运行参数的影响
由表3可以看出，随着大峪沟煤掺烧比例的逐渐加大，除炉膛出口温度和排烟温度有所上升外，对锅炉的主要运行参数影响不大。这是因为掺烧大峪沟煤后煤的可磨性系数增大，即煤的难磨程度增加，磨煤机出力降低。增加出力后，煤粉细度变粗，炉膛内的燃烧滞后，火焰中心被抬高，使得炉膛出口温度相对提高，但对锅炉主要参数影响不大。
2.2对炉膛结焦的影响
从炉膛整体结焦情况看，结焦的主要部位在6.3m层至25.6m层，炉膛两侧墙水冷壁上结焦较明显，其中炉膛右侧水冷壁上结焦面积较左侧大且结焦量多；炉膛的4伞翼墙处结焦也较多。下面分析结焦的主要原因。
2.2.1卫燃带的影响
下炉膛水冷壁大面积浇注料的敷设，使得燃烧区域炉膛热负荷偏高，炉膛温度水平高，灰熔点低的大峪沟煤极易黏附在浇注料上结焦。检查发现，主要是卫燃带上结焦严重。
2.2.2锅炉送风量的影响
煤粉在炉膛中燃烧需要足够的风量，如果风量不足，炉内生成较多的还原性气体将使灰熔点降低，从而导致结焦加剧。该W形火焰炉送风口的位置主要集中在炉膛的前、后墙处，而两侧墙没有布置送风口，煤粉在进入炉膛后势必在两侧墙和4个翼墙处不能补充足够的风量，呈现局部缺氧现象。
2.2.3负荷及炉内温度的影响
随着机组连续额定负荷长周期的运行，使得炉膛温度保持在很高的水平。在掺烧大峪沟煤的情况下，炉膛温度愈高，愈容易引起结焦。不同掺烧比例下锅炉主要运行参数见表3。
2.3采取的措施
2.3.1燃料的合理掺烧
由值长协调燃运车间加强入厂煤监督管理及配煤管理，做到掺烧配煤均匀，防止大量大峪沟煤进入煤仓。及时将煤质分析报告通知锅炉主控人员，做好燃烧调整的应变措施。根据锅炉燃烧情况，指导配煤工作，确保锅炉所燃用煤的煤质稳定，杜绝燃用易结焦的单一煤种。
2.3.2调整运行方式
运行人员应维持氧量在正常范围。维持省煤器出口烟气中氧的质量分数在2. 5%以上，使炉膛燃烧工况处于氧化性气氛中，防止缺氧燃烧产生还原性气氛降低灰的熔点而结焦；将左右两侧墙的4个燃烧器退出运行，减少煤粉气流在两侧墙的浓度和数量，尽可能防止局部缺氧；保持前、后墙各燃烧器热负荷分配均匀，减小热偏差、防止出现局部高温而结焦。始终保持磨煤机的装球量在最佳状态，保证磨煤机的出力和维持合格的煤粉细度；及时吹灰、保持受热面清洁。机组正常运行情况下，在保证正常吹灰的前提下，可根据排烟温度及结焦情况适当增加吹灰次数。采取以上措施后，虽然仍有少量结焦，但对机组的长周期安全运行没有构成障碍。
2.4产生的经济效益
从图2可以看出，随着掺烧比例的增大，经济效益逐渐显现，按20%比例掺烧，每天可节约资金12万元，按每年工作6 500 h计算，每年可节约资金3250万元。
3、结束语
通过试烧试验证明，适当掺烧难着火、易结焦的大屿沟煤是可行的。为了将掺烧比例进一步加大，提高锅炉效率，将锅炉卫燃带面积减少100m2(缩减1/6)，以有效防止侧墙过结焦并降低燃烧中心温度。
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