新疆高鈉煤摻燒技術(shù)運(yùn)用問題及策略分析

摘? 要：摻燒技術(shù)，是提升煤炭能源轉(zhuǎn)換效率，降低煤炭燃燒對(duì)環(huán)境造成污染的重要方式。由于國(guó)內(nèi)當(dāng)前依舊以煤炭作為城市發(fā)展的主導(dǎo)動(dòng)力，做好摻燒技術(shù)的優(yōu)化調(diào)節(jié)與相關(guān)要點(diǎn)的科學(xué)分析，在國(guó)內(nèi)能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化期間起到了重要作用。基于此，本文以深圳能源集團(tuán)股份有限公司燃料分公司為例，著重從摻燒資源特征分析、摻燒設(shè)備優(yōu)化等方面，尋求新疆高鈉煤摻燒技術(shù)運(yùn)用方案，以達(dá)到明晰技術(shù)要點(diǎn)，提升社會(huì)資源運(yùn)用率的目的。

關(guān)鍵詞：煤摻燒技術(shù);節(jié)能生產(chǎn);應(yīng)對(duì)方案

中圖分類號(hào)：TQ534? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? 文章編號(hào)：1671-2064（2020）03-0000-00

0引言

煤炭，是社會(huì)生產(chǎn)能源供應(yīng)的主要資源，與社會(huì)工業(yè)、社會(huì)公共服務(wù)等方面均有一定的聯(lián)系。隨著社會(huì)發(fā)展水平逐步提升，煤炭應(yīng)用逐步向著綠色化、可持續(xù)化的趨向發(fā)生轉(zhuǎn)變，因而，針對(duì)當(dāng)前煤炭運(yùn)用中的問題進(jìn)行總結(jié)和梳理，為未來社會(huì)資源創(chuàng)新開發(fā)奠定了條件基礎(chǔ)。

1煤摻燒技術(shù)概述

煤摻燒技術(shù)，是指煤炭在鍋爐中燃燒時(shí)，將若干不同種類、不同性質(zhì)的煤炭，按照一定比例搭配后所完成的發(fā)電過程[1]。更細(xì)化的對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行解釋，煤摻燒技術(shù)，就是按照煤炭所產(chǎn)生熱量的不同，科學(xué)進(jìn)行混合搭配式燃燒，以提高煤炭整體燃燒率，降低能源損耗比的過程。國(guó)內(nèi)煤摻燒技術(shù)早在上世紀(jì)70、80年代就已經(jīng)出現(xiàn)，發(fā)展至今已經(jīng)成為較完善的能源轉(zhuǎn)換運(yùn)用形式，結(jié)合當(dāng)前技術(shù)運(yùn)用的基本種類，大致可將煤摻燒技術(shù)分為周期性煤摻燒、預(yù)備性混合、以及分散性混合三種形式。

2新疆高鈉煤摻燒技術(shù)運(yùn)用問題

新疆高鈉煤摻燒技術(shù)的靈活運(yùn)用，是實(shí)現(xiàn)地區(qū)資源高效率轉(zhuǎn)換的技術(shù)條件。文章結(jié)合具體案例對(duì)技術(shù)運(yùn)用狀況加以分析：2017年末，XXX發(fā)電有限公司進(jìn)行了2×350MW機(jī)組實(shí)現(xiàn)雙投，但燃煤供應(yīng)問題也隨之而來，嚴(yán)重制約了公司的生產(chǎn)能力，企業(yè)被迫停機(jī)已迫在眉睫，同時(shí)企業(yè)資源運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)也影響到當(dāng)?shù)鼐用窆岬让裆鷨栴}，公司面臨巨大的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)壓力。雖然經(jīng)營(yíng)者所采取的系列性煤炭運(yùn)用策略很好的解決了煤炭資源運(yùn)用問題，但對(duì)于當(dāng)代高鈉煤摻燒技術(shù)的運(yùn)用上還存在著諸多不足。筆者將系列性缺失歸納為：

2.1煤炭配燒資源特征障礙

新疆高鈉煤摻燒工作操作過程中，最為基礎(chǔ)的問題就是各個(gè)種類的煤炭摻燒時(shí)自身特征克服困難較大。其一，煤泥、碳黑持水性強(qiáng)，由于煤泥顆粒小，表面積增大，水分?jǐn)y帶能力強(qiáng)，不易晾曬，晾曬后表面看似干燥，內(nèi)部含水率仍然很高，入爐后著火延遲，受熱面管壁易超溫，這是隱藏在煤炭顆粒內(nèi)部的特征，具體操作時(shí)需要跟蹤性專業(yè)性鑒定，人眼無法發(fā)現(xiàn)。其二，煤炭本身所包含的雜質(zhì)材料屬于嵌入式存在。進(jìn)行煤炭摻燒時(shí)，雖然從整體上實(shí)現(xiàn)了煤炭完全燃燒的分配，實(shí)際操作后依舊會(huì)殘留大量未充分燃燒的成分。

2.2煤炭摻燒轉(zhuǎn)換設(shè)備存在弊端

新疆高鈉煤摻燒技術(shù)運(yùn)用時(shí)，由于煤炭摻燒轉(zhuǎn)換設(shè)備本身存在著弊端，也會(huì)對(duì)煤炭摻燒工作的有序開展造成影響。一方面高鈉煤全水較高，磨煤機(jī)干燥出力不足時(shí)容易出現(xiàn)機(jī)組負(fù)荷受限的狀況;同時(shí)，設(shè)備燃燒器區(qū)水冷壁結(jié)渣嚴(yán)重，會(huì)嚴(yán)重影響水冷壁吸熱能力，而水冷壁吸熱減少，將導(dǎo)致爐膛出口煙溫升高，高過、高再等受熱面沾污增加，水平煙道在高比例摻燒高鈉煤時(shí)結(jié)焦嚴(yán)重。另一方面，當(dāng)前企業(yè)所運(yùn)用的2×350MW級(jí)超臨界工程鍋爐，屬于最基礎(chǔ)的煤炭摻燒設(shè)備，鍋爐采用緊身封閉框架，布置方式采用前后墻布置，對(duì)沖燃燒方式，該種設(shè)備雖然保障了煤炭燃燒空間充足，但缺少通風(fēng)渠道的問題，也會(huì)對(duì)內(nèi)部煤炭燃燒造成負(fù)面干擾[2]。

2.3新型煤炭引入處理不當(dāng)

新疆是我國(guó)煤炭生產(chǎn)大省，它擁有豐厚的煤炭種類，傳統(tǒng)的煤炭資源安排與開發(fā)過程中，主要以天池煤炭為主，這類煤炭熱值4500大卡左右，該煤種全水含量較高，高鈉，屬于易結(jié)焦煤種，但實(shí)際運(yùn)用期間往往是將其與二礦煤炭資源結(jié)合運(yùn)用。與其相對(duì)應(yīng)的二礦天池煤的結(jié)渣性比天池南礦強(qiáng)很多，高鈉高鐵并且結(jié)的渣很致密，冷卻后非常硬干渣機(jī)擠不動(dòng)，也會(huì)對(duì)煤炭資源的運(yùn)用和燃燒產(chǎn)生負(fù)面干擾。

為了提升資源運(yùn)用率，企業(yè)選擇引入新新型煤炭種類進(jìn)行摻燒，托克遜高卡煤就是其中最具代表的種類。但此類煤炭的全硫含量在1.5%左右，此煤種是金川煤全硫含量的近三倍，它直接造成企業(yè)中煤炭生產(chǎn)的污染比重提升。同時(shí)，托克遜高卡煤灰分中三氧化二鐵含量很高，導(dǎo)致電廠粉煤灰發(fā)紅，品質(zhì)不佳，影響粉煤灰的二次銷售利用。

2.4摻燒技術(shù)工作管理協(xié)調(diào)性缺乏

新疆高鈉煤炭采用摻燒技術(shù)的過程中，當(dāng)前主要是結(jié)合地區(qū)能源供應(yīng)的實(shí)際需求，被動(dòng)化的進(jìn)行摻燒技術(shù)的調(diào)節(jié)，但從實(shí)際情況而言，局部化的摻燒技術(shù)運(yùn)用方式，僅僅能夠解決暫時(shí)性的能源供應(yīng)問題，對(duì)于長(zhǎng)期以煤炭為能源供應(yīng)資源而言，根本達(dá)不到有序的能源損耗與供應(yīng)調(diào)整的作用。比如，當(dāng)前新疆企業(yè)所采取的系列性能源運(yùn)用和調(diào)控方式，70%為單層次的技術(shù)運(yùn)用，30%為技術(shù)結(jié)合運(yùn)用這種摻燒技術(shù)運(yùn)用取向，直接展示了煤炭資源摻燒技術(shù)運(yùn)用環(huán)節(jié)上存在的問題。

3解決高鈉煤摻燒技術(shù)運(yùn)問題的措施

筆者將解決高鈉煤摻燒技術(shù)運(yùn)問題的措施歸納為：

3.1煤炭配燒資源本質(zhì)屬性分析

煤炭摻燒的意義在于節(jié)約煤炭資源，降低環(huán)境污染。為此，實(shí)際操作過程中，技術(shù)人員除了從表層上對(duì)煤炭的一般屬性進(jìn)行把握，還需要依據(jù)煤炭檢驗(yàn)的一般性成果，有序進(jìn)行煤炭資源基本特性的把握。比如，新疆高鈉煤摻燒過程期間，技術(shù)人員就主要從煤炭特征把握的層面上進(jìn)行相關(guān)性研究：（1）做好煤炭本身吸水性、燃點(diǎn)等方面特征的分析。對(duì)于那些吸水性強(qiáng)的煤炭資源，要單獨(dú)進(jìn)行燃燒情況的分析，必要時(shí)可通過專業(yè)性烘干等方式解決問題;（2）煤炭本身為嵌入式雜質(zhì)隱藏的狀況，可采取燃燒前集中打碎，初步過濾的方法將其中較大的雜質(zhì)進(jìn)行清理，降低雜質(zhì)對(duì)煤炭摻燒產(chǎn)生的影響。

3.2煤炭摻燒轉(zhuǎn)換設(shè)備調(diào)節(jié)

提升當(dāng)?shù)馗哜c煤摻燒實(shí)踐的效率，實(shí)際進(jìn)行煤炭摻燒操作期間，技術(shù)人員也需要從外部設(shè)備層面尋求提升資源運(yùn)用的方法。比如，本企業(yè)所實(shí)行的設(shè)備調(diào)控優(yōu)化戰(zhàn)略主要包括：（1）新型低 NOx 軸向旋流燃燒器進(jìn)行助燃調(diào)節(jié)，新型設(shè)備的通風(fēng)口處設(shè)計(jì)為燃燒空氣五股調(diào)節(jié)模式，主要包括中心風(fēng)、一次風(fēng)、二次風(fēng)、三次風(fēng)和四次風(fēng)，這樣設(shè)備就可以持續(xù)性為其提供摻燒風(fēng)源供應(yīng);（2）做好磨煤機(jī)一次風(fēng)速調(diào)平及煤粉細(xì)度的測(cè)試，并利用測(cè)風(fēng)元件按照等截面圓環(huán)法，在各磨煤機(jī)出口的一次風(fēng)管上測(cè)量出各管風(fēng)速，計(jì)算出同層一次風(fēng)管的風(fēng)速偏差，采用相關(guān)裝置進(jìn)行風(fēng)向調(diào)節(jié)，從而減少煤粉殘留和過濾結(jié)交的問題;（3）適當(dāng)調(diào)整燃燒器擋板位置，并盡量將兩側(cè)水冷壁壁溫偏差最高偏差控制在10℃內(nèi);（4）注意對(duì)摻燒設(shè)備鍋爐本身的參數(shù)因素加以把握。比如，鍋爐內(nèi)區(qū)域壁溫DCS畫面加以調(diào)整，依據(jù)“四管”壁溫確定煤炭燃燒的溫度變化空間，并適宜有序的進(jìn)行煤炭摻燒條件的安排與管理。

結(jié)合新疆高鈉煤摻燒技術(shù)運(yùn)用的基本情況，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行煤炭燃燒設(shè)備因素的調(diào)節(jié)與監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了結(jié)合煤炭生產(chǎn)運(yùn)用過程中外部輔助性條件的科學(xué)搭配，同時(shí)還可以降低鍋爐摻燒過程中的損耗比，這是一種科學(xué)、客觀的技術(shù)優(yōu)化方法。

3.3新引入型煤炭運(yùn)用調(diào)節(jié)

新疆地區(qū)煤炭資源得以高效率運(yùn)用，與各類煤炭之間的比重調(diào)節(jié)有著較為密切的關(guān)系，為此，在后續(xù)進(jìn)行各類煤炭資源調(diào)整過程中，也需要結(jié)合新型煤炭的種類，開展有序化的煤炭運(yùn)用狀態(tài)調(diào)整，進(jìn)而達(dá)到減少煤炭摻燒運(yùn)用損耗的目的。

該企業(yè)所采取的系列新型煤炭資源引入管理方案為：（1）煤炭引進(jìn)采購管理。企業(yè)與合作方進(jìn)行煤炭資源購進(jìn)期間，應(yīng)尤為注意在采樣環(huán)節(jié)上給予對(duì)應(yīng)性調(diào)節(jié)，從而盡量減少后續(xù)出現(xiàn)煤炭摻燒中雜質(zhì)過多等問題;（2）加強(qiáng)燃煤采樣環(huán)節(jié)信息管理。即，無論是引入托克遜高卡煤，還是鄯善煤、美克碳黑等新型煤碳形式，均需要由專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行采樣監(jiān)管，技術(shù)人員依據(jù)采樣分析結(jié)果對(duì)產(chǎn)生熱量、煤炭中雜質(zhì)比例、以及煤炭燃燒后煤灰等方面信息加以核對(duì)，均是摻燒技術(shù)操作運(yùn)用期間需要監(jiān)管的相關(guān)內(nèi)容;（3）科學(xué)進(jìn)行摻入煤炭種類的分布管理，保持不同種類煤炭集中放置的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣可以按照新引入煤炭的實(shí)際能量轉(zhuǎn)換情況，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行煤炭資源融合結(jié)構(gòu)的規(guī)劃與調(diào)整，這也是有序降低新引入煤炭資源對(duì)鍋爐等設(shè)備造成損耗的有序策略。

結(jié)合當(dāng)前新疆地區(qū)高鈉摻燒技術(shù)的運(yùn)用狀況，長(zhǎng)期、協(xié)調(diào)的將摻燒技術(shù)長(zhǎng)期性推廣下去，就要做好新型煤炭資源的管理和協(xié)調(diào)性安排，其過程將起到煤炭資源優(yōu)化調(diào)節(jié)的效果。

3.4摻燒技術(shù)運(yùn)用結(jié)構(gòu)科學(xué)調(diào)整

摻燒技術(shù)在高鈉煤摻燒過程中的運(yùn)用，很好的實(shí)現(xiàn)了結(jié)合地區(qū)煤炭運(yùn)用的需要，高效率、低損耗的煤炭種類的搭配與調(diào)節(jié)。為此，企業(yè)需要?jiǎng)?chuàng)造更為協(xié)調(diào)、有序的煤炭摻燒資源運(yùn)用形式。筆者將摻燒技術(shù)運(yùn)用的調(diào)節(jié)要點(diǎn)為：（1）建立日煤情報(bào)表，周燃煤分析及需求報(bào)表，月度儲(chǔ)煤滾動(dòng)計(jì)劃等全流程信息報(bào)表。企業(yè)為了對(duì)煤炭摻燒的比例、摻燒結(jié)果等方面具有全面化的分析，采用共享摻燒數(shù)據(jù)報(bào)表的方式進(jìn)行摻燒信息的集中化管理;（2）根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)適時(shí)調(diào)整加倉配比，天池煤、炭黑、煤泥等各經(jīng)濟(jì)性煤種，按照比例要求混合在煤炭燃燒需求較高的煤炭結(jié)構(gòu)之內(nèi);（3）結(jié)合摻燒實(shí)踐的煤炭種類，合理進(jìn)行煤炭生產(chǎn)加工資源的最優(yōu)化調(diào)整，盡量將鍋爐、煤炭傳送機(jī)等，外部輔助性裝置的負(fù)荷強(qiáng)度降到最低;（4）結(jié)合摻燒技術(shù)運(yùn)用的基本方法，在煤炭摻燒吹灰過程、燃燒助燃物強(qiáng)度調(diào)節(jié)等方面線上統(tǒng)一管理。

結(jié)合新疆地區(qū)煤炭摻燒技術(shù)運(yùn)用的基本狀況，有序進(jìn)行摻燒資源相關(guān)性影響因素的科學(xué)調(diào)節(jié)，不僅直接減少了煤炭摻燒運(yùn)用期間局部環(huán)節(jié)斷裂所出現(xiàn)的摻燒煤炭燃燒不充分問題，還可以進(jìn)一步規(guī)范煤炭摻燒操作的流程，優(yōu)化國(guó)內(nèi)煤炭能源轉(zhuǎn)換的步驟。

此外，新疆高鈉煤摻燒技術(shù)實(shí)踐問題優(yōu)化調(diào)節(jié)的過程中，做好摻燒技術(shù)日常操作的安全準(zhǔn)備工作，也是保障煤炭運(yùn)用效率的重要性條件。一方面，高鈉煤摻燒技術(shù)實(shí)施部門，應(yīng)做好鍋爐、煤炭摻燒結(jié)合環(huán)節(jié)的應(yīng)急準(zhǔn)備服務(wù)。一旦煤炭摻燒工作實(shí)施期間出現(xiàn)干渣機(jī)過載跳閘等問題時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)立即采取處理措施;另一方面，摻燒設(shè)備日常運(yùn)用前、后應(yīng)定期進(jìn)行零件、程序運(yùn)行狀態(tài)等方面的勘察，一旦輸煤配煤設(shè)備內(nèi)出現(xiàn)異常、障礙情況，技術(shù)人員能夠結(jié)合日常檢修的基本資料，有序進(jìn)行問題處理的調(diào)整。

4結(jié)論

綜上所述，新疆高鈉煤摻燒技術(shù)運(yùn)用問題及策略分析，是社會(huì)能源轉(zhuǎn)換方式不斷革新的理論歸納。在此基礎(chǔ)上，本文通過煤炭配燒資源本質(zhì)屬性分析、煤炭摻燒轉(zhuǎn)換設(shè)備調(diào)節(jié)、新引入型煤炭運(yùn)用調(diào)節(jié)、摻燒技術(shù)運(yùn)用結(jié)構(gòu)科學(xué)調(diào)整等方面，探究當(dāng)代摻燒技術(shù)科學(xué)運(yùn)用策略。因此，文章研究結(jié)果，為綠色化煤炭資源開發(fā)提供了新思路。

參考文獻(xiàn)

[1]張宗振，李德波，馮永新，等.1000 MW燃煤鍋爐污泥摻燒試驗(yàn)研究與工程應(yīng)用[J/OL].熱能動(dòng)力工程，2020（01）：210-216.

[2]盧榮椿，茹宇，黎吉云，等.超臨界600MWCFB鍋爐煤泥摻燒試驗(yàn)[J/OL].熱力發(fā)電：1-6.[1]

收稿日期：2020-01-05

作者簡(jiǎn)介：陳玉勝（1978—），男，河南新鄉(xiāng)人，本科，工程師，研究方向：煤炭?jī)?yōu)化利用方面。