电厂输煤系统中不同煤种的混合输送技术要点

摘要：由于电厂用户对煤种的需求日益多元化，给发电厂输煤系统带来了新的技术难题。由于不同煤种的物性、化学组成和燃烧特性的差别，造成了它们在运输时对设备的载荷、磨损及能源效率的影响也不尽相同。对发电厂输煤系统中不同煤种的混合输送技术进行了深入的研究，着重讨论了混合系统设计、运行效率、设备维护和安全运行等方面的问题，并给出了相应的优化设计。采用合适的搅拌方法与工艺方法，能够有效地改善配煤过程中的稳定与经济性能，保证电站的安全、有效地运行。

关键词：电厂；输煤系统；不同煤种；混合输送；技术要点；设备优化

引言：

输煤过程中，煤粉混输是提高煤矿利用效率，降低运输成本，实现锅炉高效燃烧的有效途径。针对不同煤类理化性质及燃烧性能的差异，采用混输方式可以实现不同煤类的优势互补，保证电站安全可靠的生产。采用合适的掺混方法，既可以增加燃煤的热量，又可以降低废气的排放量，符合发电厂的节能环保需求。

1、不同煤种特性对输煤系统的影响

1.1 煤种的物理特性差异

煤矿在输送过程中，由于其物性的差别，直接关系到输送系统的设计和操作。煤矿的物性，如颗粒大小、密度、湿度以及黏结性，都会对煤矿的输送、贮存、处置有很大的影响。例如褐煤等疏松煤类其含水量高，运输时易发生结块，造成煤矿流动不顺畅或运输装置阻塞。而以无烟煤等为代表的硬煤，其水分含量相对较少，粒度也比较大，在运输时比较平稳，但对输送装置的损耗也比较大。另外，煤的密度差别还会对输送管线的选用和输送容量产生一定的影响，对于致密煤来说，为了确保其顺畅流通，必须使用更大的动力装置。所以，掌握煤矿的物性特征，可以帮助我们有目的地选用适合的煤矿输送方法，从而减少煤矿输送过程中出现的问题。

1.2 煤种的化学成分差异

煤的组成，尤其是硫分、灰分、挥发分等，对输送过程的操作也有很大的影响。硫分高的煤矿在运输中存在着严重的腐蚀问题，特别是在潮湿的条件下，易发生与水分的化学反应，加剧了装置的氧化性。高灰分煤种易造成输煤管线及装置上积灰，降低运输效能，提高清扫与维修次数。对于含挥发份高的煤矿，输送时极易出现自然发火和漏气现象，因此对输煤的防火、防爆提出了更高的要求。同时，由于煤的组成存在一定的差别，煤与其它原料之间合适的配比，从而给煤矿的整体控制及运输提供了新的思路。所以，掌握煤的化学特征，可以帮助煤的贮存、运输和处理方法的选择，降低系统的失效概率。

1.3 煤种的燃烧性能差异

煤的不同燃烧特性对输煤系统也有很大的影响。由于煤的热值、挥发份及燃烧速率的不同，对锅炉的设计和操作都有很大的影响。比如，发热量高的煤能够产生更多的热能，适合于高效率燃烧设备，但是对给煤的控制精度有很高的要求，煤矿输送系统对煤量的精确控制提出了更高的要求。高挥发份煤燃烧速度快，但同时也易生成大量烟尘，给输送装置及燃烧装置带来更高的安全隐患。而低热值煤等燃烧特性不好，往往不能充分燃烧，且易产生大量烟尘及污染物，这就要求煤矿输配系统在满足煤矿运输需求的同时，也要满足环境保护的需求，比如在煤矿输送过程中，对除尘和尾气处理系统的要求也越来越高。掌握煤的燃烧特性，可以指导煤的合理设计，达到最大限度地提高能源利用率，减少对环境的污染。

2、电厂输煤系统中混合输送技术要点

2.1设备选择与优化

2.1.1 输送设备的适应性要求

发电厂在进行混煤运输时，要根据煤的特点，选用适当的运输设备。煤的粒径、密度不同，对运输设备的适应性提出了更高的要求。如：对大粒径煤矿，对运输装置的承载能力、耐磨性能提出了更高的要求，同时，对细粒煤矿，对其密封性能及运输稳定性提出了更高的要求。此外，由于煤中水分含量的不同，也会对颗粒间的摩擦系数产生一定的影响，进而影响到颗粒在皮带上的运动能力，所以运输设备的设计要充分考虑到这一特点，具有较强的适应性。特别是在混输等情况下，对运输系统的灵活性与可调性提出了更高的要求。

2.1.2 输送带的负荷与耐磨性

皮带输送机是发电厂煤输送系统的重要组成部分，担负着输煤的重任。在混输过程中，由于煤种的颗粒大小、湿度及磨损等特点，对皮带的承载能力和耐磨性能的要求也越来越高。比如，当煤中含有大量的粗粒和硬煤时，皮带的磨耗就会加快。输送机的材质对耐磨性要求很高，同时，当煤的水分含量高时，煤的粘度增加，也会造成皮带受力不均匀。所以，在运输过程中，应选用具有高承载力的输送带，以免因超载而造成皮带的破坏。

2.1.3 驱动装置的适配性

在煤矿传输体系当中，驱动系统扮演着至关重要的角色，其性能直接关系到煤矿混合输运的平稳性与效率。当处理多种煤矿混合输运任务时，煤的密度、粒径及含水量差异会导致系统负载出现动态变化，驱动系统因此需具备卓越的适应性，以便及时调整输送带的运行速度与承载能力。该系统应配备高效的控制系统，能够针对煤矿种类的变化自动进行优化调整，保障混合输运过程中不同煤矿的传输速率和分配均匀度达到最佳。

2.2煤种混合方案的设计

2.2.1 混合比例的确定

确保混合比例恰当是煤矿混合输送流程中至关重要的技术环节。这一比例的确定需综合考量煤矿的物理与化学性质，同时还要结合输送系统的承载能力、设备的功能性以及燃烧效率。通常，混合比例的选定依据对不同类型煤矿的实验和分析，评估它们在输送过程中的相容性。例如，在湿煤与干煤的混合中，由于湿煤含水量较高，会加重输送系统的负荷，因此必须适度调整混合比例，以保障输送过程的顺畅。

2.2.2 混合输送过程的监控与调整

在物料复合传输流程中，实施即时监督与调整对于保障系统平稳运作至关重要。依托于先进的自动化调控体系，操作者能够对传输带速率、煤矿种类的配比以及其它相关指标实施实时控制。一旦检测到混合比例超出预定标准或机器负载超出正常范围，自动控制系统便能自主调整物料混合比例，或者通过调整传输带速率来缓解系统压力。

2.2.3 不同煤种混合的稳定性分析

煤的掺混稳定性研究，是为了评价煤在长期运输中的掺混能力能否维持稳定，防止煤种分层、分散或堆积。煤的理化性质，尤其是粒径分布、湿度、密度等，决定着煤的稳定程度。由于煤的不同，造成了轻重煤在运输时发生了分层现象，从而对混合产生了不利的影响。为了保证混合后的煤粉在体系内均匀流通，实现理想的燃烧性能，需要对掺混后的输送状态、堆积形态和燃烧性能进行深入研究。

结语：

在电厂输煤过程中实现多煤混输，是提高发电效率、降低运行成本、改善环境效益的关键。通过对煤种的科学、合适的配比，不仅能保证燃料的高效燃烧，而且还能有效地降低废气的排放量，并能有效地减小锅炉设备的损耗及维修费用。其中，煤的精确配比、稳定的输送控制和高效的烟气净化等是其核心技术。实践证明，适当的掺混运输既可以有效地应对煤质变化，又可以增强发电企业燃油供给的灵活性与可靠性。在煤矿品质日趋多元化的背景下，混输工艺的不断优化，必将使我国的电力工业向着节能、环保、经济的发展趋势不断迈进。

参考文献：

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作者简介：车志飞（1989-02）男，汉族，研究生学历，中级职称，输煤设备主管，籍贯河北省衡水市景县；

研究方向：火电厂输煤设备技术