[发明专利]一种电站燃煤锅炉混煤掺烧方法

说明书

技术领域

本发明属于锅炉燃烧技术领域，具体涉及一种电站燃煤锅炉混煤掺烧方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，我国的能源消费日益增长，已成为世界能源消费大国。在我国的一次能源消费总量中，煤炭消费处于绝对优势，大约占能源消费总量的75％。电力工业是能源工业的重要组成部分，是推动和支撑社会经济发展的重要基础。我国每年煤炭消费总量的50％以上用于火力发电，火力发电占发电总量的80％左右，依然占据主导地位，可见我国电力工业的煤炭消费量巨大。但是，我国目前的人均装机容量和人均占有电量皆在世界平均水平以下，电力工业需要进一步发展，由于资源状况决定我国是以煤为主的能源结构，在非常规能源发展有限的今天，电力生产依然以燃煤发电为主。由此可见，我国电力需求量逐年增大，势必导致煤炭消耗增大、煤炭资源竞争激烈；然而我国燃煤电厂能源利用率不高，能量损失严重，供电煤耗和世界发达国家水平相比仍有较大差距，同时，还存在燃煤NO_x、SO₂、CO₂、粉尘等污染物排放量大，治理压力和代价大等一些列亟待解决的重要问题。

我国煤炭资源有限且分布不均。随着国民经济持续快速的发展，电煤使用量持续增加。但是，由于煤炭价格持续涨高和煤炭运力不足，众多火电企业难以燃用设计煤种。煤种多、煤源杂、煤质差成为我国电煤供应的基本现状，使得火力发电企业的多煤种混烧成为当前局面下的必然选择。在复杂的煤种条件下，锅炉在多煤种混烧过程中往往存在：混烧过程关联复杂、安全问题更显突出、经济运行难度增大和污染治理任务加重等四大问题。一般说来，混煤燃烧时，若煤种选择恰当，混合均匀，配比合理，创造良好的燃烧条件，发挥组分煤种各自的优越性，弥补单一煤种自身燃烧特性的缺陷，取长补短，给锅炉的安全和经济性带来良好的影响。混煤虽然是一个简单的机械混合过程，但由于不同煤种的组成及燃烧特性不同，掺烧时不可能同时满足掺混煤种的燃烧条件，因此若混煤配置不当，会造成燃烧设备运行水平下降，燃烧不稳定，效率降低，结渣积灰加剧，甚至造成锅炉灭火停炉事故。当前，混煤燃烧主要关注的燃烧的稳定性、燃烧效率、炉膛严重结渣和SO_x的排放。

现有的混煤掺烧方式主要分为两种，一种是“炉内掺混”，一种是“炉外掺混”。“炉内掺混”如图1所示，电站燃煤锅炉1炉壁自上而下设置有N层一次风喷嘴2，每层一次风喷嘴2上下两侧均设置有1～3层二次风喷嘴3，最上层二次风喷嘴上部设置有1～3层燃尽风喷嘴4，难燃煤6与易燃煤7送入不同磨煤机5磨为煤粉，之后通过不同层一次风喷嘴2送入炉内并在炉内实现不同煤粉的混合燃烧。“炉外掺混”如图2所示，是指难燃煤6与易燃煤7预先按照一定比例混合好送入磨煤机5磨制为煤粉，然后通过不同层一次风喷嘴2送入炉内燃烧。两种掺烧方式各有优缺点，例如，难燃煤与易燃煤混合时，“炉外掺混”下，难燃煤中掺混一定比例的易燃煤能有效改善难燃煤的着火和燃尽特性；而“炉内掺混”有利于实现混煤的高效低NO_x燃烧的目的。结合这两种燃烧方法的优点，以期达到煤粉的高效、稳定、安全、低NO_x燃烧的目的，对锅炉的煤种适应性具有很高的社会价值和经济价值。

发明内容

本发明提供一种电站燃煤锅炉混煤掺烧方法，其目的在于结合“炉内”和“炉外”掺混的各自优点，改善难燃煤及混煤着火及燃尽特性，以达到混煤稳燃、高效、低NO_x燃烧。

本发明所提供的一种电站燃煤锅炉混煤掺烧方法，所述电站燃煤锅炉炉壁自上而下设置有N层一次风喷嘴，3≤N≤10，每层一次风喷嘴上下两侧均设置有1～3层二次风喷嘴，最上层二次风喷嘴上部设置有1～3层燃尽风喷嘴，其特征在于：

在难燃煤中掺混易燃煤，两者混合后送入磨煤机磨成煤粉，通过最上层一次风喷嘴送入炉内；

将易燃煤通过磨煤机磨成煤粉，通过其余N-1层一次风喷嘴送入炉内。

所述的电站燃煤锅炉混煤掺烧方法，其特征在于：

难燃煤中掺混的易燃煤占混合煤的质量百分比为10％～25％。

所述电站燃煤锅炉炉壁上所设置的各层一次风喷嘴、各层二次风喷嘴及各层燃尽风喷嘴，每层中，各类喷嘴均沿炉壁矩形横截面四角或前后墙(对边)分布。