嘉興發(fā)電廠一期為2×300 MW火力發(fā)電機(jī)組，鍋爐為上海鍋爐廠引進(jìn)美國CE技術(shù)生產(chǎn)的亞臨界控制循環(huán)汽包爐．鍋爐原設(shè)計(jì)煤種為神府東勝煙煤，根據(jù)已有的實(shí)際運(yùn)行狀況，在燃用此煤種時(shí)鍋爐爐內(nèi)存在較強(qiáng)的結(jié)焦傾向，曾經(jīng)因爐膛結(jié)焦嚴(yán)重而出現(xiàn)降負(fù)荷運(yùn)行現(xiàn)象，燃用煤種現(xiàn)改為神混、富動(dòng)21、富動(dòng)12混煤，但是由于目前煤種煤質(zhì)波動(dòng)幅度比較大，在一定程度上難以把握鍋爐的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
    因此，有必要對(duì)各種混配煤種進(jìn)行配煤分析，并進(jìn)行實(shí)際燃燒適應(yīng)性對(duì)比試驗(yàn)，其目的是為了確定摻燒該煤種的可行性和對(duì)鍋爐正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響。
1、設(shè)備概況
    嘉興發(fā)電有限責(zé)任公司一期鍋爐系引進(jìn)美國CE公司技術(shù)，由上海鍋爐廠制造的亞臨界中間一次再熱控制循環(huán)汽包爐．配用中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，固態(tài)排渣；盯型布置，單爐膛，平衡通風(fēng)，爐膛四角正反切圓燃燒；噴嘴擺動(dòng)可調(diào)，燃用易結(jié)渣性煙煤，
    鍋爐爐膛寬度為14 022 mm，深度為12 330
mm，寬深比為1.14:1，爐膛截面近似正方形．
    考慮鍋爐不投油穩(wěn)燃負(fù)荷(35%)較低，以及煤種具有較強(qiáng)的結(jié)焦趨勢，燃燒器采用WR燃燒器四角布置和同心反切圓燃燒系統(tǒng)，
    同心反切圓燃燒方式，可以使煤粉和空氣產(chǎn)生強(qiáng)烈混合，減少煤粉對(duì)水冷壁的沖刷，增加煤粉的完全燃燒，并減輕爐膛結(jié)焦，減少爐膛出口煙氣的殘余扭轉(zhuǎn)，鍋爐設(shè)計(jì)煤種為神府東勝煤，煤種特性見表1．
    神府東勝煤揮發(fā)分為36.44%，屬煙煤，軟化溫度ST為1 160℃，就其特性而言是一種比較容易結(jié)渣的煤種。
2、鍋爐結(jié)渣狀況及混煤特性
    機(jī)組投產(chǎn)以來，鍋爐一直不同程度存在結(jié)焦現(xiàn)象，特別是近幾年來，由于機(jī)組負(fù)荷率上升，使鍋爐結(jié)焦、污染物排放高、經(jīng)濟(jì)性差等問題日益突出，己影響到鍋爐的安全運(yùn)行，有時(shí)不得不采用減負(fù)荷的措施進(jìn)行除焦，
    從鍋爐整體結(jié)焦情況分析，結(jié)焦的主要部位在15 m層的第一排吹灰器到26.5 m層的范圍內(nèi)，爐膛的兩側(cè)墻水冷壁上結(jié)焦較明顯，其中爐膛右側(cè)水冷壁上的焦面積比左側(cè)大，且量也多．燃燒器下部15.6 m以下前、后墻水冷壁上的焦接近于成片狀并有突出部分，6.3 m層左側(cè)墻水冷壁上結(jié)焦最為嚴(yán)重，焦厚度較厚且蔓延到8m層．6.3m層以下后墻渣斗水冷壁斜坡處也有部分結(jié)焦．A層燃燒器1°角看火孔附近有掛焦.D層燃燒器24角看火孔附近也有掛焦，燃燒器上部至32.6 m層水冷壁附近均有不同程度的結(jié)焦，其中左側(cè)墻和前墻結(jié)焦較多，分隔屏過熱器左側(cè)第1和2屏及左側(cè)后屏過熱器下部有灰黏結(jié)在受熱面上，由于爐膛受熱面結(jié)焦，使鍋爐再熱器減溫水流量基本保持在20t/h以上運(yùn)行，嚴(yán)重影響了機(jī)組的運(yùn)行效率，產(chǎn)生鍋爐結(jié)渣的原因是與燃用易結(jié)渣煤種直接相關(guān)的，
    針對(duì)上述狀況，為確保鍋爐正常運(yùn)行，采用煤種混配的方法滿足鍋爐燃燒要求，
    在實(shí)際配煤時(shí)，首先滿足燃燒穩(wěn)定的要求，其次要考慮兩種煤炭配混的發(fā)熱量，使之滿足鍋爐煤種設(shè)計(jì)的要求，根據(jù)此原則混配后的煤種被稱為富動(dòng)21，富動(dòng)12，神華混，混合后的煤種特性見表2和表3，混配后的煤種燃燒時(shí)的熱力特性基本保持不變，
    從表2和3可知，神華混，富動(dòng)21，富動(dòng)12平均灰熔點(diǎn)特性溫度基本接近，相對(duì)而言，神華混的灰熔點(diǎn)最低(DT，ST，F(xiàn)T平均值分別為1 287℃，1 310℃，1 371℃，根據(jù)其灰熔點(diǎn)結(jié)渣傾向判斷，屬于有中等結(jié)渣傾向的煤種，而富動(dòng)21和富動(dòng)12的灰熔點(diǎn)較高，屬于輕微結(jié)渣的煤種，
3、燃燒試驗(yàn)結(jié)果與分析
    在對(duì)上述3種混煤進(jìn)行實(shí)際燃燒試驗(yàn)時(shí)，機(jī)組負(fù)荷約為300 MW，試驗(yàn)工況定為4種，即：
    工況I:E，D，C，B層均為神華混煤；
    工況2:C層和E層為富動(dòng)12，D層和B層為富動(dòng)21;
    工況3:E，D，C，A層為富動(dòng)21;
    工況4:C層和E層為富動(dòng)12，A層和D層為神華煤，
    試驗(yàn)結(jié)果見表4．
    根據(jù)上述試驗(yàn)工況，當(dāng)負(fù)荷為300 MW時(shí)對(duì)燃燒器區(qū)域平均溫度進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，神華混煤平均溫度比富動(dòng)21和富動(dòng)12高140℃左右；在屏式過熱器區(qū)域，神華混的平均溫度比富動(dòng)21高50℃，比富動(dòng)12高26℃．
    燃燒器區(qū)域各煤種的著火燃燒情況為：
    (1)火炬著火位置與機(jī)組負(fù)荷高低的關(guān)聯(lián)性不大；
    (2)富動(dòng)21著火位置較前，其次是神華混煤與富動(dòng)12摻燒，其余兩煤種著火位置相差不大；
    (3)在不同發(fā)電功率和煤種情況下，1#角D層著火位置始終較前，1#角A層和3#角A層存在火焰波動(dòng)及全紅現(xiàn)象，3”角D層著火也存在波動(dòng)現(xiàn)象；
    (4)就著火而言，全燒富動(dòng)21的著火情況比較理想，
    對(duì)燃燒器上部區(qū)域，主要觀察爐內(nèi)火焰透明度和有無刷墻現(xiàn)象，從爐內(nèi)透明度觀察，富動(dòng)21和富動(dòng)12的透明度較差，其次是神華混，以及神華混與富動(dòng)12摻配，而富動(dòng)21的透明度較好，爐內(nèi)透明度觀察結(jié)果與鍋爐飛灰含碳量有較好的對(duì)應(yīng)的，說明爐內(nèi)透明度好，飛灰含碳量低，就爐內(nèi)火焰刷墻現(xiàn)象觀察，神華混（工況1）火焰明顯偏A側(cè)墻的爐膛溫度最高，工況3的B層和A層存在火焰刷墻現(xiàn)象，
    在各試驗(yàn)工況下，水冷壁及大屏均存在一定程度的結(jié)渣現(xiàn)象，大屏結(jié)渣部位分布有其特點(diǎn)，即左側(cè)墻較為嚴(yán)重，而右側(cè)墻很輕微，前墻覆蓋渣層、結(jié)渣嚴(yán)重程度與爐膛溫度分布及煙氣渾濁程度有關(guān)，水冷壁結(jié)渣主要集中在26.5 m層和29.3 m層，結(jié)渣部位分布亦有其規(guī)律性，且與爐膛溫度分布、火焰刷墻程度有關(guān)，按結(jié)渣嚴(yán)重程度排列順序?yàn)椋荷袢A混，神華混加富動(dòng)12，富動(dòng)12加富動(dòng)21，富動(dòng)21.神華混除了在水冷壁附近結(jié)渣外，大屏處存在較嚴(yán)重的結(jié)渣現(xiàn)象，左側(cè)大屏尤為嚴(yán)重，掛渣長度約30 - 40 cm.燃用其他煤種，大屏結(jié)渣程度要減輕不少．根據(jù)爐內(nèi)結(jié)渣情況分析，在單燒及配燒時(shí)，富動(dòng)21均不會(huì)引起大屏及水冷壁嚴(yán)重的結(jié)渣現(xiàn)象，而且明顯優(yōu)于全燒神華混，因此，從防止?fàn)t內(nèi)結(jié)渣考慮，燃燒富動(dòng)21與富動(dòng)12混煤是比較合適的，
    根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，機(jī)組負(fù)荷為300 MW工況下，工況1（神華混）的排煙溫度比其余3個(gè)工況高10℃左右，煙氣氧量高0. 8%左右，導(dǎo)致其排煙損失高0.98%左右，鍋爐效率下降0.8%左右；工況2(富動(dòng)21和富動(dòng)12)由于磨煤機(jī)B運(yùn)行等原因造成飛灰含碳量偏高，從而影響鍋爐效率約0. 4%，但其余兩個(gè)工況較為正常，就鍋爐效率比較而言，工況3（富動(dòng)21）明顯較高，為93. 86%，高于鍋爐設(shè)計(jì)效率近l%，其次是工況4(神華混、富動(dòng)12)，為93. 49%，再次足工況2(富動(dòng)21和富動(dòng)12)，為93. 08，最低的是工況1（神華混），為92. 67%．可以認(rèn)為，富動(dòng)21的效率明顯較高，而神華混明顯較低．
4、結(jié)論
    試驗(yàn)結(jié)果表明：富動(dòng)21的基本特性符合鍋爐燃用煤的要求，特別是其灰熔點(diǎn)較高，灰成分較好，對(duì)改善爐內(nèi)結(jié)渣有較大作用．從爐膛溫度測試結(jié)果分析，無論是爐膛總體溫度水平及爐膛四角溫度分布的均勻性，還是屏式過熱器左右側(cè)煙溫偏差及前墻溫度分布的均勻性，富動(dòng)21均明顯優(yōu)于神華混，爐內(nèi)結(jié)渣與爐膛溫度、火焰刷墻、爐內(nèi)透明度密切相關(guān)，按結(jié)渣嚴(yán)重程度排列順序?yàn)椋荷袢A混；神華混加富動(dòng)12;富動(dòng)12加富動(dòng)21;富動(dòng)21.單燒及配燒富動(dòng)21明顯優(yōu)于神華混煤，就鍋爐效率而言，富動(dòng)21的燃燒效率較高，而神華混煤較低，各煤種鍋爐效率從高到低的排列順序?yàn)椋焊粍?dòng)21;神華混與富動(dòng)12摻配；富動(dòng)21與富動(dòng)12摻配；神華混煤。
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