浅析准东煤燃烧特性

浅析准东煤燃烧特性

郭盼

（大唐吉木萨尔五彩湾北一发电有限公司昌吉吉木萨尔县831700）

摘要：伴随着国家“一带一路”政策加大实施和多次中央新疆会议工作的召开，新疆经济大发展的序幕已经正式拉开，新疆煤电优势资源转化已经进入到发展快车道。准东是新疆煤炭资源储量最为富集的区域，是新疆自治区3个储量大于3000亿吨的超级煤田之一，是新疆发展煤电、煤化工产业不可多得的好地方。作为新疆新型工业化建设的重点地带，准东地区的建设与发展对未来新疆新型工业化进程具有举足轻重的作用。虽然准东煤价格优势明显，着火、燃尽性能优良，但是玷污和结渣十分严重。

关键词：电厂锅炉；准东煤质特征；灰融性；结渣；玷污

1背景

“准东”是指准噶尔盆地东部从阜康市到木垒哈萨克自治县的一条狭长地带，东西长约220公里。准东煤田资源预测储量达3900亿吨，目前累计探明煤炭资源储量为2136亿吨，煤田成煤面积1.4万平方公里，是我国目前最大的整装煤田。以现在我国煤炭年产量计算，一个准东煤田就能够全国使用一百年。勘探资料表明准东煤矿各矿区各煤层工业指标中挥发分、灰分产率、粘结指数、发热量、全硫的两极值与平均值非常接近，处于相对的稳定状态；同一煤层煤质比较稳定，属于特低灰分、特低硫、高热值（高位发热量）、低变质程度的优质天然洁净煤。无论是作为发电或是用来做煤化工的原料，都是低污染、低排放的洁净原料，可以有效的节约废物的处理费用。

2.准东煤质特征

由于准东煤矿的历史成因和当地不同的自然条件，该地区的煤质也是沿着煤矿分布带而变化的。总体来说，该地区的煤质具有以下特点：（1）中高水分；（2）中等发热值；（3）煤质堆积密度小；（4）易着火、易燃尽；（5）强结焦；（6）高碱金属含量，强沾污性；（7）各矿的灰熔点相差比较大。

五彩湾某矿区煤质分析：

元素分析：工业分析：灰分分析：

3.准东煤电厂燃烧存在的问题

新疆某电厂掺烧准东某矿煤，在锅炉运行15天之后，发现整体锅炉全部被焦渣结死，甚至到了人都不能进入到锅炉里面的地步。从炉膛到水平烟道过热器再热器，再到尾部受热面低温再热器、低温过热器、省煤器，出现大面积结焦，炉内结渣“搭桥”现象严重，甚至在受热面管子迎烽侧也大量出现沾污结焦现象，爆管现象频发，停炉后进行清理发现，结焦非常坚硬，难以处理。这种现象在国内近几十年的电站锅炉运行中实属罕见，严重的影响到了锅炉的安全运行。

4.煤灰成分对灰融性的影响

煤灰的成分，按其化学性质，可以分为酸性氧化物和碱性氧化物两种。酸性氧化物包括；碱性成分则包括等。灰中酸性成分的增加，会使灰熔点提高，当酸性成分超过80%~85%时，灰往往是难熔的；反之，当灰中碱金属氧化物含量增大时，灰熔点也下降。

5.煤灰结渣特性

在煤粉锅炉的燃烧过程中，结渣是由软化或者熔融的灰粒碰撞在水冷壁和主要受热面上生成的熔渣，它的表面往往堆积较坚硬的灰渣烧结层。在锅炉设计时，准确判断煤种的结渣性能，以便将炉膛尺寸、受热面布置形式以及吹灰系统的选择和布置等问题解决的比较合理，这对确保锅炉机组的安全、经济运行是至关重要的。

6.煤灰玷污特性

结合准东矿区煤质分析，我们可以看出，准东矿区的煤质灰分中大部分碱金属含量过高，是属于高结焦性、高沾污性的煤质。而电厂掺烧准东煤造成锅炉大面积结焦、沾污，跟准东煤高的含量是有着重要的联系。

7.解决准东煤燃烧的方

7.1优化受热面管束布置及最佳烟速选择

优化受热面管束布置，合理选择顺列布置和错列布置方式，探讨最佳管间距；研究烟气流速对不同物化特性灰渣的沉积粘结过程影响，从而选择最佳烟速。

7.2合理选择吹灰方式及优化布置运行

常用的吹灰装置主要有蒸汽吹灰器、声波吹灰器和燃气冲击波吹灰器三种形式，评价各种吹灰方式对不同物化特性灰渣的处理效果，优化吹灰装置布置，合理确定运行方式。

7.3炉膛及燃烧热力参数的研究与优化

根据基础研究结果，通过炉膛及燃烧热力参数的研究、优化与设计，在炉膛结焦及受热面沾污方面给予全方位治理。最终确定合理的炉膛及燃烧热力参数范围。

8.总结

（1）准东煤优良的着火和燃尽性能，燃烧稳定性极强，受灰熔点和灰中铁、钠含量较高的影响，煤灰具有严重的玷污和结渣性能。

（2）对于在投锅炉，加强电厂堆、配煤管理，合理控制准东煤掺烧比例，优化锅炉运行方式，适当提高易结渣部位的吹灰次数，以及采取必要的设备调整等措施，可以提高锅炉对准东煤的适应性，提高锅炉运行的安全性和经济性。

（3）对于以准东煤为主要煤种的新建锅炉，应从燃烧方式、热负荷参数、炉膛出口烟温、煤粉细度和吹灰器布置等方面考虑，有效防止锅炉燃烧器区和炉膛出口受热面的玷污和结渣。

参考文献：

[1]杨忠灿，刘佳利，何红光.新疆准东煤特性研究及锅炉选型.2010，西安热工研究院有限公司，西安，山西710032.

[2]王义，李鹏，曾琦，张大德，俞立洋.一次风压变化对准东煤燃烧的影响.华电技术，2014，36(09)：1674-1951（2014）09-0024-03

[3]白杨.锅炉全烧准东煤玷污结渣特性.洁净煤技术，2017，23(103)：1006-6772（2017）03-0118-06.