嘉興發電廠一期為2×300 MW火力發電機組，鍋爐為上海鍋爐廠引進美國CE技術生產的亞臨界控制循環汽包爐．鍋爐原設計煤種為神府東勝煙煤，根據已有的實際運行狀況，在燃用此煤種時鍋爐爐內存在較強的結焦傾向，曾經因爐膛結焦嚴重而出現降負荷運行現象，燃用煤種現改為神混、富動21、富動12混煤，但是由于目前煤種煤質波動幅度比較大，在一定程度上難以把握鍋爐的安全與經濟運行，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機、秸稈壓塊機壓制的生物質顆粒燃料。
    因此，有必要對各種混配煤種進行配煤分析，并進行實際燃燒適應性對比試驗，其目的是為了確定摻燒該煤種的可行性和對鍋爐正常經濟運行的影響。
1、設備概況
    嘉興發電有限責任公司一期鍋爐系引進美國CE公司技術，由上海鍋爐廠制造的亞臨界中間一次再熱控制循環汽包爐．配用中速磨直吹式制粉系統，固態排渣；盯型布置，單爐膛，平衡通風，爐膛四角正反切圓燃燒；噴嘴擺動可調，燃用易結渣性煙煤，
    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．
    考慮鍋爐不投油穩燃負荷(35%)較低，以及煤種具有較強的結焦趨勢，燃燒器采用WR燃燒器四角布置和同心反切圓燃燒系統，
    同心反切圓燃燒方式，可以使煤粉和空氣產生強烈混合，減少煤粉對水冷壁的沖刷，增加煤粉的完全燃燒，并減輕爐膛結焦，減少爐膛出口煙氣的殘余扭轉，鍋爐設計煤種為神府東勝煤，煤種特性見表1．
    神府東勝煤揮發分為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渣的煤種。
2、鍋爐結渣狀況及混煤特性
    機組投產以來，鍋爐一直不同程度存在結焦現象，特別是近幾年來，由于機組負荷率上升，使鍋爐結焦、污染物排放高、經濟性差等問題日益突出，己影響到鍋爐的安全運行，有時不得不采用減負荷的措施進行除焦，
    從鍋爐整體結焦情況分析，結焦的主要部位在15 m層的第一排吹灰器到26.5 m層的范圍內，爐膛的兩側墻水冷壁上結焦較明顯，其中爐膛右側水冷壁上的焦面積比左側大，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層左側墻水冷壁上結焦最為嚴重，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焦，其中左側墻和前墻結焦較多，分隔屏過熱器左側第1和2屏及左側后屏過熱器下部有灰黏結在受熱面上，由于爐膛受熱面結焦，使鍋爐再熱器減溫水流量基本保持在20t/h以上運行，嚴重影響了機組的運行效率，產生鍋爐結渣的原因是與燃用易結渣煤種直接相關的，
    針對上述狀況，為確保鍋爐正常運行，采用煤種混配的方法滿足鍋爐燃燒要求，
    在實際配煤時，首先滿足燃燒穩定的要求，其次要考慮兩種煤炭配混的發熱量，使之滿足鍋爐煤種設計的要求，根據此原則混配后的煤種被稱為富動21，富動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的熱力特性基本保持不變，
    從表2和3可知，神華混，富動21，富動12平均灰熔點特性溫度基本接近，相對而言，神華混的灰熔點最低(DT，ST，FT平均值分別為1 287℃，1 310℃，1 371℃，根據其灰熔點結渣傾向判斷，屬于有中等結渣傾向的煤種，而富動21和富動12的灰熔點較高，屬于輕微結渣的煤種，
3、燃燒試驗結果與分析
    在對上述3種混煤進行實際燃燒試驗時，機組負荷約為300 MW，試驗工況定為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12，D層和B層為富動21;
    工況3:E，D，C，A層為富動21;
    工況4:C層和E層為富動12，A層和D層為神華煤，
    試驗結果見表4．
    根據上述試驗工況，當負荷為300 MW時對燃燒器區域平均溫度進行比較后發現，神華混煤平均溫度比富動21和富動12高140℃左右；在屏式過熱器區域，神華混的平均溫度比富動21高50℃，比富動12高26℃．
    燃燒器區域各煤種的著火燃燒情況為：
    (1)火炬著火位置與機組負荷高低的關聯性不大；
    (2)富動21著火位置較前，其次是神華混煤與富動12摻燒，其余兩煤種著火位置相差不大；
    (3)在不同發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層存在火焰波動及全紅現象，3”角D層著火也存在波動現象；
    (4)就著火而言，全燒富動21的著火情況比較理想，
    對燃燒器上部區域，主要觀察爐內火焰透明度和有無刷墻現象，從爐內透明度觀察，富動21和富動12的透明度較差，其次是神華混，以及神華混與富動12摻配，而富動21的透明度較好，爐內透明度觀察結果與鍋爐飛灰含碳量有較好的對應的，說明爐內透明度好，飛灰含碳量低，就爐內火焰刷墻現象觀察，神華混（工況1）火焰明顯偏A側墻的爐膛溫度最高，工況3的B層和A層存在火焰刷墻現象，
    在各試驗工況下，水冷壁及大屏均存在一定程度的結渣現象，大屏結渣部位分布有其特點，即左側墻較為嚴重，而右側墻很輕微，前墻覆蓋渣層、結渣嚴重程度與爐膛溫度分布及煙氣渾濁程度有關，水冷壁結渣主要集中在26.5 m層和29.3 m層，結渣部位分布亦有其規律性，且與爐膛溫度分布、火焰刷墻程度有關，按結渣嚴重程度排列順序為：神華混，神華混加富動12，富動12加富動21，富動21.神華混除了在水冷壁附近結渣外，大屏處存在較嚴重的結渣現象，左側大屏尤為嚴重，掛渣長度約30 - 40 cm.燃用其他煤種，大屏結渣程度要減輕不少．根據爐內結渣情況分析，在單燒及配燒時，富動21均不會引起大屏及水冷壁嚴重的結渣現象，而且明顯優于全燒神華混，因此，從防止爐內結渣考慮，燃燒富動21與富動12混煤是比較合適的，
    根據試驗結果，機組負荷為300 MW工況下，工況1（神華混）的排煙溫度比其余3個工況高10℃左右，煙氣氧量高0. 8%左右，導致其排煙損失高0.98%左右，鍋爐效率下降0.8%左右；工況2(富動21和富動12)由于磨煤機B運行等原因造成飛灰含碳量偏高，從而影響鍋爐效率約0. 4%，但其余兩個工況較為正常，就鍋爐效率比較而言，工況3（富動21）明顯較高，為93. 86%，高于鍋爐設計效率近l%，其次是工況4(神華混、富動12)，為93. 49%，再次足工況2(富動21和富動12)，為93. 08，最低的是工況1（神華混），為92. 67%．可以認為，富動21的效率明顯較高，而神華混明顯較低．
4、結論
    試驗結果表明：富動21的基本特性符合鍋爐燃用煤的要求，特別是其灰熔點較高，灰成分較好，對改善爐內結渣有較大作用．從爐膛溫度測試結果分析，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煙溫偏差及前墻溫度分布的均勻性，富動21均明顯優于神華混，爐內結渣與爐膛溫度、火焰刷墻、爐內透明度密切相關，按結渣嚴重程度排列順序為：神華混；神華混加富動12;富動12加富動21;富動21.單燒及配燒富動21明顯優于神華混煤，就鍋爐效率而言，富動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為：富動21;神華混與富動12摻配；富動21與富動12摻配；神華混煤。
轉載請注明：富通新能源生物質鍋爐http://www.hbwcty.com/swzglcp/