煤粉锅炉高比例燃用准东高碱煤试验研究

准东煤储量大、开采成本低,是新疆准东地区最经济的动力煤种。但准东煤结渣、沾污性极强,严重制约锅炉安全稳定运行。准东地区锅炉通常需要掺烧20%以上低碱煤,而该地区低碱煤储量少、价格贵,发电厂降本增效受到严重制约。为了促进企业降本增效,在五彩湾电厂350 MW机组锅炉上开展了高比例燃用准东高碱煤试验研究。采用燃料燃烧全过程协同优化策略防控锅炉受热面结渣沾污,向煤中添加高岭土调控煤灰成分,对制粉系统、燃烧系统、吹灰系统的运行参数进行了深度优化。现场试验结果显示：协同优化策略解决了该型锅炉长期存在的水冷壁大面积流渣、燃烧器喷口结渣堵塞、对流受热面严重沾污的难题,锅炉运行安全性和带负荷能力大幅度提高,入炉煤结构可长期保持为92.5%准东高碱煤+7.5%高岭土,综合经济效益显著。     

纯燃高碱煤660 MW机组防结渣沾污一体化设计

高碱煤属于极易着火、极易燃尽的优良动力煤,但具有严重结渣和沾污积灰特性,现役机组只能以一定的比例掺烧高碱煤,对高碱煤的适应能力有限。针对100%纯燃高碱煤的目标,提出了新建660 MW机组一体化设计思路,给出了关键的炉膛热负荷参数取值和合理的受热面布置方式、燃烧器设计、除灰渣设备、空气预热器型式等选取建议,以期为全燃高碱煤机组锅炉的整体设计提供参考。     

电站锅炉高碱煤燃用技术发展现状及展望

在“碳达峰、碳中和”的大背景下，西北地区火力发电在我国电力行业中的重要性进一步提升。该地区高碱煤占比高，锅炉燃用高碱煤过程中极易出现严重结渣和沾污问题，解决高碱煤安全燃用问题对保证我国电力安全有重要意义。对国内外高碱煤燃用技术发展现状进行了介绍，通过十余年的研究，我国高碱煤燃烧技术取得了显著的进步，相关成果已经在电力行业得到了推广应用，锅炉高碱煤掺烧比例由60%以下提高到了90%以上，但目前仍未能完全实现全烧高碱煤。对实现全烧高碱煤的几种技术路线进行了介绍，同时对目前燃用高碱煤典型锅炉的设备参数及运行情况进行了介绍分析。总体而言，煤粉锅炉、流化床锅炉、液态排渣锅炉在对高碱煤适应性方面各有优缺点，都还有技术瓶颈需要进一步研究和突破。为最终破解高碱煤安全燃用难题，还需要引入更多的新技术。     

350 MW超临界锅炉与准东煤适应性试验研究

准东煤着火、燃尽、环保等特性优良,但因准东煤灰中碱金属含量高,锅炉燃用准东煤时极易出现炉膛严重结渣和对流受热面严重沾污问题,影响锅炉安全运行。为保证锅炉安全、经济燃用准东煤,对锅炉与准东煤的适应性进行研究,确定准东煤的最佳掺配比例,并对锅炉及其制粉系统进行优化调整,确保锅炉经济、安全可靠运行。     

纳米高熵陶瓷涂层在超超临界1 000 MW机组锅炉的防结焦耐腐蚀应用研究

针对某台超超临界1 000 MW机组燃用准东煤锅炉水冷壁出现的沾污结渣、高温腐蚀问题,基于锅炉的燃烧煤种特性、结焦状况以及腐蚀类型,开展了纳米高熵陶瓷涂层在锅炉后墙水冷壁燃尽风区域的工程验证试验。采用宏观检查、扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）、X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）、拉曼光谱、摩擦系数及表面能测试等方法,分析了纳米高熵陶瓷涂层的使用效果,揭示了纳米高熵陶瓷涂层的防沾污结渣、耐腐蚀机制。试验结果表明,涂层在锅炉运行11个月后完好,表面无明显结焦物、无明显腐蚀凹坑,管壁未发生明显减薄。纳米高熵陶瓷涂层能够较好地解决锅炉水冷壁沾污结渣以及高温腐蚀的问题,为燃用准东煤锅炉的安全运行提供保障。     

燃烧新疆准东煤350MW超临界锅炉设计应用

新疆准东煤具有极强的结焦沾污特性。介绍完全燃用准东煤350 MW超临界锅炉的主要汽水、热力参数和布置结构。运行结果表明,锅炉可以在掺烧准东煤比例达到80%条件下可以长期稳定运行,但掺烧超出80%比例条件下,炉膛结渣沾污速率明显加快。通过燃烧调整数据分析,建议采用降低一次风率和控制锅炉氧量在4%来控制结焦沾污。对于新建机组应采取以下措施:减小燃烧切圆直径,提高燃尽高度,放大炉膛截面积,扩大吹灰区域。     

某电厂不同类型锅炉掺烧新疆淖毛湖高碱煤适应性研究

电站锅炉高比例掺烧高碱煤，会造成受热面严重结渣沾污，威胁电厂安全稳定生产。对比了甘肃某电厂3种不同类型锅炉掺烧新疆淖毛湖高碱煤炉况劣化前后的烟气温度变化，并对受热面沾污的灰渣进行了XRD物相分析和化学成分分析。分析结果表明：短时间粘结发展而成的灰块成分与煤灰成分接近，质地疏松，可通过优化吹灰保持受热面清洁；长时间沾污形成的管壳状渣块中富集SO3、Na2O，烧结程度高、质地坚硬，控制受热面入口烟气温度可有效缓解管屏沾污结渣；管屏间距50 mm左右的对流受热面，入口烟气温度应控制在800℃以下；管屏间距200 mm以上的对流受热面，入口烟气温度应控制在1 000℃以下。研究结果可为同类型锅炉掺烧高碱煤提供参考。     

100 MW机组锅炉油页岩掺烧准东煤试验

我国淮东煤和油页岩储量丰富,但在燃用淮东煤和开发油页岩时均遇到阻碍,二者互补掺烧有望取得良好效果。对此,在100 MW机组上进行了油页岩掺烧准东煤的试验研究,从燃料特性、煤粉细度及均匀性、烟气温度变化、炉内沾污结渣情况、热损失与热效率等方面对系统掺烧后锅炉的安全性和稳定性进行了评估。结果表明:掺烧油页岩并大幅提高准东煤燃用比例后,煤粉颗粒细度稍有增大,均匀性变差;排烟温度呈波动性降低趋势,炉内沾污和结渣情况不明显,飞灰可燃物质量分数大幅降低,锅炉热效率最大提高约1%。     

高钠煤对锅炉受热面结渣、沾污和腐蚀的影响及预防措施

由于设计煤种(哈密煤)资源短缺,宏晟热电公司125 MW机组锅炉大量掺烧钠含量较高的新疆木垒煤,但由此引起了锅炉受热面结渣、沾污和高温腐蚀等问题.由于积灰严重,造成锅炉尾部烟道积灰坍塌,严重影响锅炉的安全和经济运行.通过对木垒煤的煤质特性、燃烧特性、结渣特性及炉管结渣、沾污和腐蚀现状进行分析研究,探讨有效减缓、预防锅炉受热面结渣、沾污和腐蚀的技术措施.     

准东煤的燃烧特性及对策分析

准东煤为低灰份、低硫、低中灰熔点、高水分、高挥发份、中高热值、高Na、高Ca,属于强结焦性、强沾污性燃料。煤中的高钠含量是导致燃高钠煤锅炉受热面沾污、结渣的主要影响因素。在目前的锅炉设计技术下,采取适当优化措施,同时综合运用运行控制、原料预处理、增加添加剂等都方面的手段,初步可以解决准东煤在煤粉锅炉上燃用问题。