發(fā)電設(shè)備(2005 No.2)燃煤電廠動(dòng)力配煤技術(shù)的應(yīng)用郝麗芬'，李東雄'，靳智平'，冷曉芳2(1.太原電力?？茖W(xué)校,山西太原030013;2. 太原第一熱電廠,山西太原030021)摘要:分析了燃煤電廠動(dòng)力配煤的現(xiàn)狀,提出采用動(dòng)力配煤技術(shù),該技術(shù)能解決當(dāng)前電廠用動(dòng)力煤煤質(zhì)差的問題。并利用動(dòng)力配煤應(yīng)用軟件,實(shí)施燃煤電廠動(dòng)力配煤。關(guān)鍵詞:燃煤電站;配煤;應(yīng)用中圖分類號(hào):TK227.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-086X(2005 )02-0088-03Coal Collocation Technique for Coal Fired BoilersHAO Li-fen，u Dong- xiong, JIN Zhi-ping，LENG Xiao-fang(1. Taiyuan School of Power, Taiyuan 030013, China;2. Taiyuan Cogeneration Power Plant No.I, Taiyuan 030021 , China)Abstract: The present state of coal collocation in coal firing power plants is being analysed and a optimal way ofcollocation is proposed, including a practical soft- ware .Keywords: coal firing power plant; coal collocation; application我國煤炭消費(fèi)占到一次消費(fèi)能源的75%以.適應(yīng)性,取得了明顯效果,但這種改變?nèi)允? -種被上,盡管預(yù)測(cè)到2050年煤炭消費(fèi)比重將下降到動(dòng)措施,若采用配煤技術(shù),對(duì)人場(chǎng)煤進(jìn)行合理配50%左右,但消費(fèi)的絕對(duì)量還是呈增加趨勢(shì)，即以制,使其適應(yīng)鍋爐對(duì)煤質(zhì)的要求,則是從根本上解煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)在我國相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)決問題。.有大的變化。2燃煤電廠面臨的問題，1能源結(jié)構(gòu)及能源狀況我國煤炭燃燒效率低、污染排放嚴(yán)重的原因煤炭是我國主要的一次能源,目前,我國每年是多方面的,但是燃煤供應(yīng)品種多,質(zhì)量不均一、用于直接燃燒的煤炭達(dá)1.1Gt,占煤炭消費(fèi)總量不穩(wěn)定,煤質(zhì)不適應(yīng)燃煤設(shè)備的要求是重要原因。的80%左右,其中發(fā)電約占32%,與先進(jìn)國家相鍋爐是針對(duì)一定的用煤質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造的,比,我國發(fā)電煤耗(平均)約高30%。我國燃煤電鍋爐運(yùn)行對(duì)煤質(zhì)有嚴(yán)格的要求。如果煤質(zhì)不符合站的現(xiàn)狀是:鍋爐用煤不能保證設(shè)計(jì)煤種,煤質(zhì)變要求,則鍋爐出力會(huì)受到影響，燃燒效率和鍋爐效差,給鍋爐穩(wěn)燃帶來困難,這就推動(dòng)了穩(wěn)燃技術(shù)的率會(huì)降低,并增加CO2、SO2、渣、灰等污染物的排發(fā)展。煤穩(wěn)燃有兩類,一類是通過改變傳統(tǒng)燃燒放。另外供煤質(zhì)量不均衡,也會(huì)造成鍋爐運(yùn)行工器結(jié)構(gòu)以形成有利于穩(wěn)定著火的氣固兩相流來提藝調(diào)整頻繁,難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。積高穩(wěn)燃能力,加大鍋爐對(duì)變煤種的適應(yīng)性;另一類極發(fā)展動(dòng)力配煤技術(shù),提高動(dòng)力配煤的配煤比重是通過改變煤質(zhì)的特性使其適應(yīng)鍋爐的燃燒需是一中國煤化工齊水平的有效措施。要。采用各種新型穩(wěn)燃器以提高鍋爐對(duì)變煤種的MYHCNMHG收稿日期:004-05-31作者簡(jiǎn)介:郝麗芬(1971-),女,教師,主要從事熱能動(dòng)力與環(huán)保教學(xué)與研究工作。' 88燃煤電廠動(dòng)力配煤技術(shù)的應(yīng)用發(fā)電設(shè)備(2005 No.2)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化推薦指標(biāo),確定煤質(zhì)指標(biāo)主要是:發(fā)熱3動(dòng)力配煤技術(shù)概要量、水分、硫分、灰分、揮發(fā)分、煤灰軟化溫度f51[6。隨著采煤機(jī)械化程度的提高和煤層貯存條件通過合理選取配煤質(zhì)量指標(biāo),充分考慮各指標(biāo)間變差,煤炭質(zhì)量逐漸下降,矸石量增多,灰分增高，的線性和非線性關(guān)系,建立科學(xué)合理的配煤數(shù)學(xué)粉煤和末煤含量增加,水分和硫分增高,只有進(jìn)行模型,采用VB6.0編制了一套符合煤炭經(jīng)銷企業(yè)加工調(diào)配,才能保證煤炭質(zhì)量。動(dòng)力配煤的配制和煤炭用戶當(dāng)前技術(shù)水平狀況的簡(jiǎn)單適用的配煤是根據(jù)不同煤質(zhì)對(duì)鍋爐燃燒運(yùn)行的影響及不同類軟件[7][8]。型鍋爐對(duì)煤質(zhì)有不同的技術(shù)要求來設(shè)計(jì)的,動(dòng)力本配煤軟件的開發(fā)采用VB6.0,通過模擬試配煤就是要揚(yáng)長(zhǎng)避短,將各種與燃燒有關(guān)的技術(shù)驗(yàn),已達(dá)到適用目的,其軟件功能和特點(diǎn)如下:指標(biāo)統(tǒng)-考慮,使原來不適宜單燒的煤,經(jīng)過合理(1)配煤結(jié)果為滿足條件下的價(jià)格最低配煤配制,制成--種或幾種適合工業(yè)鍋爐燃燒的新品比;種,以達(dá)到合理用煤,提高鍋爐效率,節(jié)約煤炭,減(2)本軟件最多可實(shí)現(xiàn)4種單煤進(jìn)行配煤計(jì)少污染之目的112[3]。算,且單煤數(shù)目可任選;動(dòng)力配煤就是根據(jù)用戶對(duì)煤質(zhì)的特定要求，(3)本軟件最多可對(duì)6個(gè)煤指標(biāo)進(jìn)行約束,將不同種類、不同性質(zhì)的若干種煤按照-定的比且約束條件個(gè)數(shù)可任選;例，經(jīng)過篩選、破碎摻配加工成混煤,使其成為人(4)配煤結(jié)果(已修正)中可顯示各單煤參為加工的“新煤種”。這種“新煤種”的化學(xué)組成、數(shù)、混煤參數(shù)、配比和混煤價(jià)格。物理特性和燃煤特性與各原單一煤種均有不同,5動(dòng)力配煤軟件在電廠的應(yīng)用合理配比可以達(dá)到改善性質(zhì)、特性互補(bǔ)、劣煤優(yōu)用、有利燃燒的目的4。5.1 應(yīng)用軟件任選3種單煤運(yùn)行根據(jù)電廠煤種、煤質(zhì)變化大,任選3種煤種、4動(dòng)力配煤軟件特點(diǎn)煤質(zhì)差異較大的單煤,應(yīng)用配煤軟件進(jìn)行配煤。.參考我國開展動(dòng)力配煤較早的幾個(gè)省、市制這3種單煤煤質(zhì)工業(yè)分析成分見表1。其中A煤定的各自“動(dòng)力配煤標(biāo)準(zhǔn)”和全國統(tǒng)--的動(dòng)力配煤為煙煤,B煤為貧煤,C煤為無煙煤。表13種單煤煤質(zhì)分析及配煤要求到場(chǎng)價(jià)工業(yè)分析煤種1元r1 Mu/%Ad/%Vdaf/%St,d/%Qnet, ar/MJ-kg~STICA煤325.007.9124.4238.421.22B煤310.006.8621.650.5024.71C285.0013.8819.107.210.4421.821470某電廠鍋爐設(shè)計(jì)煤種8.2631.4920.751.30 .21.169≥1400某電廠鍋爐校核煤種11.0044.4028.570.816.781≥1300 .電廠鍋爐煤質(zhì)設(shè)計(jì)值20~ 30≥16.70電石鍋爐煤質(zhì)波動(dòng)范園- 10≤OAd≤+5土*1.40本電廠鍋爐煤質(zhì)21 .49≤Ad≤15.75≤Vdaf≤19.769≤Qnet, ar≤成分波動(dòng)范圍36. .4925.7522 .56921.49≤Ad≤19.769≤Qnet,ar≤約東條件最低≤11.00≤1≥130036.49 _中國煤化工:569表1中的約束條件是根據(jù)某電廠鍋爐的設(shè)計(jì)只對(duì)MYHCNMHG行約束。煤種和校核煤種,并結(jié)合《燃煤電廠鍋爐技術(shù)條表2為配煤最佳方案的理論配方,每種煤的件》給出的。其中St,d根據(jù)環(huán)保要求及煤質(zhì)情況配比均可達(dá)到小數(shù)后兩位,而在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)的精人為設(shè)定St,d%≤1?！度济弘姀S鍋爐技術(shù)條件》度遠(yuǎn)達(dá)不到這么高,所以,這種配方還不具有可選89●發(fā)電設(shè)備(2005 No.2)燃煤電廠動(dòng)力配煤技術(shù)的應(yīng)用擇性,故稱這種優(yōu)化配方為理論配方,因此應(yīng)進(jìn)一整結(jié)果見表3。步結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的需要對(duì)理論配方進(jìn)行調(diào)整。調(diào)表2動(dòng)力 配煤的最佳方案理論配方煤種配比Qnet, ar價(jià)格A煤B煤C煤Mu/%Ad/%Vdaf/%St,d/%ST/PCMJ'kg~'XX2X355.947.7036.3610.025. 10.0.88 ，22.40309.30表3動(dòng)力配煤生產(chǎn)最佳實(shí)用配方Qnet,arMu%ST/°CMJ.kg~ 1元.t-K3_55103522.2824.940.8822.461454309.50鑒于配煤時(shí)能配人的煤種越多,其工藝越復(fù)原料煤}[取樣化驗(yàn)]雜,成本也越高,而配人煤種太少則往往達(dá)不到配微機(jī)優(yōu)化配煤的目的。因此,在動(dòng)力配煤中最常用的是選擇[原料A[原料B ][原料口]3種煤由計(jì)算機(jī)自動(dòng)配煤,優(yōu)化組合配方。根據(jù)[賠分}→[塊煤]師分一[塊煤] [師分]一塊煤燃料系統(tǒng)現(xiàn)有實(shí)際配煤看,每種煤的最低配比為[破碎]10%,配比超過10%的煤種以第5%作為配比間隔(如配煤的計(jì)量精度很高,也可以1%為配比間[磁選]做選]隔)。[稱量]稱量C稱量]+從單煤品看,每種煤?jiǎn)为?dú)燃燒時(shí),都不符合要[混臺(tái)◆求,而幾種煤按- -定比例配煤后,可得到互補(bǔ)。同→[在線監(jiān)測(cè)]+圖煤成晶→[原煤倉入爐]時(shí),由于劣質(zhì)煤的摻混,且比例盡可能的大,這樣圖1配煤工藝原則流程會(huì)使煤價(jià)比較符合條件的單煤價(jià)格低10元/t左高、水分偏大、揮發(fā)分偏低。右。5.2動(dòng)力配煤工藝(3)通過動(dòng)力配煤可滿足鍋爐對(duì)設(shè)計(jì)煤種的配煤工藝原則流程見圖1(以3種原料煤配要求煤為例)。該系統(tǒng)采用高精度電子皮帶稱給料,受(4)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力配煤要根據(jù)具體情況可在煤場(chǎng)中心機(jī)房主電腦控制,并設(shè)有測(cè)灰的在線檢測(cè)儀配制或在運(yùn)行過程中配制。和快速分析相結(jié)合的在線檢測(cè)系統(tǒng),測(cè)出配煤的(5)使用動(dòng)力配煤時(shí)必須滿足多條皮帶同時(shí)主要參數(shù),自動(dòng)將數(shù)據(jù)輸人主電腦,與設(shè)定的數(shù)據(jù)運(yùn)行的要求。對(duì)比,超差時(shí)自動(dòng)調(diào)整配比和控制給料量,以保證(6)對(duì)St,d%約束若所配煤種確實(shí)無法滿足配煤質(zhì)量的穩(wěn)定和符合設(shè)定的質(zhì)量指標(biāo)。此外，時(shí),需進(jìn)行脫硫。尚有完善的化驗(yàn)設(shè)備和現(xiàn)代化商品煤炭采樣裝參考文獻(xiàn):置,以保證各種原料煤和配煤的化驗(yàn)數(shù)據(jù)具有正.[1]李文華.動(dòng)力配煤技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].中國煤炭,1997,確性和代表性,從而使配煤質(zhì)量得以保證。6結(jié)語中國煤化工北京:煤炭工業(yè)出版社，MHCNMHG(1) 電廠用煤來源雜、品種多、質(zhì)量不均一，[3] 李文華.煤炭系統(tǒng)動(dòng)力配煤發(fā)展現(xiàn)狀[J].沽凈煤技術(shù), 1997,煤質(zhì)難以保證。(3):18-21.(2)目前電廠的動(dòng)力煤發(fā)熱量偏低、灰分偏(下轉(zhuǎn)第111頁)90神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在過熱器再熱器管壁溫度計(jì)算中的應(yīng)用發(fā)電設(shè)備(2005 No.2)建立精確的預(yù)測(cè)系統(tǒng)所還需要做的工作。表1管壁溫度預(yù)測(cè)結(jié)果 與熱力計(jì)算結(jié)果比較編號(hào)蒸汽流入口蒸汽出口蒸汽蒸汽入口蒸汽出口實(shí)測(cè)溫神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)量/t+h-1溫度/C壓力/MPa壓力MPa度/心.預(yù)測(cè)值/C1102546450517.9817.73553.8562.2298046250316.6016.42549.5554.245249516.58.544.1551.390044348916.8516.58533.6528.687541014.6514.45504.7492.1料充實(shí)已知序列來訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò),不斷提高BP網(wǎng)絡(luò)5結(jié)語計(jì)算管壁溫度的能力。.(1)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行過熱器管壁溫度預(yù)測(cè)參考文獻(xiàn):已經(jīng)具備- -定的準(zhǔn)確度,為管壁溫度的計(jì)算提供了新的分析方法。1] 陳學(xué)俊,陳聽寬.鋼爐原理[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型尚缺少足夠的輸人量,管壁溫度的變化與多方面因素有關(guān),如何完善地考慮2] 馮俊凱,沈幼庭. 鍋爐原理及計(jì)算[M].北京:科學(xué)出版社，1992.到各因素對(duì)過熱器、再熱器壁溫的影響，是設(shè)計(jì)出3] 樓順天,施陽.基于MATLAB的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)一 神經(jīng)完備的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。網(wǎng)絡(luò)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,1998.(3)取得必要足夠的爐內(nèi)管壁溫度數(shù)據(jù)的學(xué)[4] 李學(xué)橋,馬莉.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò).工程應(yīng)用[M].重慶:重慶大學(xué)出習(xí)樣本,使系統(tǒng)準(zhǔn)確性達(dá)到要求對(duì)于建立精確的[5] 陳祥光，裴旭東.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京:版社,1996.壁溫預(yù)測(cè)系統(tǒng)非常重要,否則其應(yīng)用范圍就會(huì)受中國電力出版社,2003.限制,甚至失去意義。為了提高精度,要收集新資(上接第90頁)[4] 方文沐.燃料分析技術(shù)問答[M].北京:水力電力出版社,州煤炭2000,(5):3.2000.7] 靳智平,李東雄.用VB6.0編制動(dòng)力配煤軟件[J].電力學(xué)s]陳懷珍.動(dòng)力配煤主要煤質(zhì)指標(biāo)的正確計(jì)算方法[J].潔凈報(bào),2002,(3) :186-188.煤技術(shù),1995,(5):43-46.8] 曲景魁.動(dòng)力配煤主要煤質(zhì)指標(biāo)可加性的研究[J].礦業(yè)學(xué)6]馬革非.動(dòng)力配煤最優(yōu)配煤指標(biāo)及配煤方案的確定[J].中報(bào),000,(3):17-19.(上接第107頁)步地發(fā)展有必要盡快引進(jìn)并掌握P92、P122鋼的管道可選擇P91鋼。應(yīng)用技術(shù);另-方面為了穩(wěn)妥起見第一階段的國(4)高壓給水管道以及低溫再熱蒸汽管道可產(chǎn)化超超臨界機(jī)組的主蒸汽管道宜采用P91鋼。仍中國煤化工\672-B70-CL32等材(3)從投資和經(jīng)濟(jì)性角度考慮,高溫再熱蒸汽料。:IYHCNMHG111●