CN101638600B - 一种降低燃煤结渣性能的配煤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种根据燃煤结渣指数来决定掺烧比例的方法，该方法包括测定煤灰软化温度ST、煤灰成分，根据公式Sc＝2.521-0.00165ST+0.350(B/A)计算Sc值，其中B/A＝(CaO+MgO+Fe2O3+K2O+Na2O)/(SiO2+Al2O3+TiO2)，根据Sc值决定掺烧比例。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过将不同结渣指数的煤配混而降低燃煤结渣性能的配煤方法。
背景技术
神华煤(神华公司产煤)是极易着火、极易燃尽、低灰、低硫、中高发热量的优质动力用煤，目前已成为国内主要动力用煤之一。但是，神华煤比较严重的结渣性是电站锅炉燃用过程中必须考虑的问题。由于神华煤煤质非常稳定且产量大、供应充足，现阶段新建大型电站烟煤锅炉几乎都采用神华煤为设计煤种，但实际运行中，各电厂均采用掺烧一定比例其它动力煤的方式，通过用掺烧的方式改善煤的品质，提高对锅炉设备的适应性。
但目前没有一个系统的、全面的指导神华煤在不同锅炉掺烧中的掺烧比例及掺烧方式，在燃烧性能、锅炉效率、辅机安全性等方面最为合适。
发明内容
本发明的目的是提供一种根据燃煤结渣指数来决定掺烧比例的方法，该方法包括下列步骤：
(A)测量煤样的煤灰软化温度ST(按照国标GB/T219-1996《煤灰熔融性的测定方法》进行)；
(B)进行煤灰成分(CaO、MgO、Fe2O3、K2O、Na2O、SiO2、Al2O3、TiO2)测试(按照国标GB/T1574-1995或2007)；
(C)进行结渣指数Sc的计算：Sc＝2.521-0.00165ST+0.350(B/A)(通过ST、B/A得出的快速结渣判别方法称为STBA判别方法，即根据ST与B/A指标之间的关系，初步判断燃煤的结渣性)，
其中B/A＝(CaO+MgO+Fe2O3+K2O+Na2O)/(SiO2+Al2O3+TiO2)(其中每一分子式为以上测定的煤灰成分重量含量)；
(D)根据Sc值进行等级划分：
表1 STBA方法对结渣性的分类结果
| 结渣类别 | Sc范围 | STBA判别方法 |
| I(中低结渣) | ＜0.45 | ST＞1255+212(B/A) |
| II(高结渣) | 0.45到＜0.65 | 1255+212(B/A)≥ST＞1134+212(B/A) |
| III(一般严重结渣) | 0.65到＜0.85 | 1134+212(B/A)≥ST＞1013+212(B/A) |
| IV(严重结渣) | ≥0.85 | ST≤1013+212(B/A) |
(E)将等级IV或III与至少30-40重量％(以用于燃烧的煤的总重量为基准)的等级II的煤或至少20-30％的等级I的煤掺混后或者同时投入到锅炉中燃烧。
根据本发明的方法，通过测定煤灰软化温度ST、煤灰成分，计算出结渣指数Sc，将不同结渣指数的煤按适当比例掺混，从而改善煤的结渣品质，提高对锅炉设备的适应性，达到安全燃烧的目的。
具体实施方式
以下详细说明本发明。
根据国标GB/T219-1996《煤灰熔融性的测定方法》和GB/T1574-1995测定神华煤的煤灰软化温度ST和煤灰成分，计算Sc，其Sc约为0.70左右，属于比较严重结渣煤。采集大同煤、兖州煤、澳大利亚煤、平朔煤、准格尔煤和淮南煤的样品，测定煤灰软化温度ST和煤灰成分，按同样的方法计算Sc，发现大同煤、兖州煤的Sc＜0.45，即属于中低结渣煤，而澳大利亚煤、平朔煤、准格尔煤和淮南煤的Sc为0.65到0.85之间，属于高结渣煤。
表2各种烟煤的基本煤质参数
| 项目 | 符号 | 单位 | 大同优混 | 平朔 | 准格尔 | 淮南 | 澳大利亚 | 兖州 |
| 全水分 | Mt | ％ | 9.61 | 8.30 | 8.00 | 7.40 | 11.65 | 13.70 |
| 空气干燥基水分 | Mad | ％ | 2.42 | 4.13 | 1.44 | 1.09 | 2.21 | |
| 收到基灰分 | Aar | ％ | 19.77 | 12.89 | 18.31 | 25.97 | 13.14 | 18.82 |
| 挥发份 | Vdaf | ％ | 32.3 | 38.60 | 37.21 | 41.65 | 34.68 | 38.65 |
| 全硫 | St，ar | ％ | 0.63 | 0.77 | 0.47 | 0.29 | 0.40 | 0.49 |
| 低位发热量 | Qnet，ar | MJ/kg | 22.44 | 24.64 | 21.92 | 21.07 | 24.44 | 21.34 |
| 煤灰软化温度 | ST | ℃ | 1190 | ＞1500 | ＞1500 | ＞1500 | ＞1500 | 1470 |
表3与神华煤掺烧煤种的煤灰成分指标
| 煤种 | 平朔 | 准格尔 | 淮南 | 大同煤 | 兖州煤 | 澳大利 |
| Fe2O3/CaO | 0.57 | 0.70 | 1.97 | 7.21 | 3.94 | 0.85 |
| Fe2O3 | 3.06 | 2.81 | 3.56 | 14.27 | 7.32 | 3.76 |
将神华煤与大同煤、兖州煤、澳大利亚煤、平朔煤、准格尔煤和淮南煤掺混后在绥中、盘山、黄骅、定州、三河、台山一期、台山二期等锅炉中使用，发现按照以下掺烧比例，锅炉可达到长期燃烧不结渣(运行一年无导致停炉的严重结渣现象发生)。而在单独燃烧神华煤的情况下，锅炉结渣严重，不能正常运行。
表4国华公司锅炉掺烧其他动力煤的允许的最低掺烧比(％)
从上表可以看出，在大部分锅炉中，大同煤与兖州煤的最低掺烧比例为40-30％，而澳大利亚煤、平朔煤、准格尔煤和淮南煤的最低掺烧比为20-30％。台山二期锅炉由于为新设计的抗结渣性能优异的锅炉，而允许掺烧较低比例。这说明根据上述最低掺烧比例可以达到安全燃烧的目的。
Claims (1)
1.一种根据燃煤结渣指数来决定掺烧比例的方法，该方法包括下列步骤：
(A)按照国标GB/T219-1996《煤灰熔融性的测定方法》测量煤样的煤灰软化温度ST；
(B)按照国标GB/T1574-1995或2007进行煤灰成分CaO、MgO、Fe2O3、K2O、Na2O、SiO2、Al2O3、TiO2测试；
(C)进行结渣指数Sc的计算：Sc＝2.521-0.00165ST+0.350(B/A)，
其中B/A＝(CaO+MgO+Fe2O3+K2O+Na2O)/(SiO2+Al2O3+TiO2)；
(D)根据Sc值进行等级划分：
STBA方法对结渣性的分类结果
(E)将等级IV或III与至少30-40重量％的等级II的煤或至少20-30％的等级I的煤掺混后或者同时投入到锅炉中燃烧。
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