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随着我国经济的发展,电力需求日益增加。由于我国煤炭资源分布不均,锅炉设计的煤种供应不足,缺煤地区燃料成本上升,发电企业普遍采用燃煤掺烧的方式。这一方面拓宽了锅炉对煤种的适应范围,另一方面可降低燃料成本。为了确保掺烧过程的科学性,需要研究锅炉对掺烧煤种的适应性,并指导电力生产单位合理配煤和调整机组运行参数,对于提高机组的安全经济运行具有重要意义。分层掺烧具有掺烧比例调节方便,制粉和燃烧过程易于控制的优点,在我国电厂日益受到重视。 本文针对某电厂来煤复杂,煤质偏离设计煤种较大的特点,通过对常用煤种的煤质取样分析,研究了电厂日常使用的几种煤的发热量、着火、燃尽和结渣特性,并通过大量的制粉系统试验分析了煤种变化对制粉系统的影响,结果表明:不同煤种煤质特性有较大的差异,褐煤和印尼煤具有高水分低热值的特点,印尼煤的硫份含量较高,需要通过掺烧方式控制入炉煤的发热量、硫分等指标;制粉系统在研磨不同煤种时也呈现较大区别。 通过在一台600MW超临界四角切圆锅炉上进行的现场试验,考察了不同煤种分层掺烧方式和配风对锅炉性能的影响。结果表明:通过分层掺烧褐煤可以降低锅炉飞灰含碳量,结渣性能好的煤种掺入可以减轻受热面结渣,提高燃烧器区域的温度可以降低不完全燃烧损失,难以着火和燃尽的煤种宣布置在中部的燃烧器;可以通过调整氧量和配风来降低污染物的排放。 基于现场的大量的锅炉热态试验,建立了支持向量机锅炉性能预测模型,并对工况的氧量和二次风挡板开度进行了寻优,通过仿真发现随着氧量的增大,锅炉飞灰含碳呈先减小后增大趋势,随着二次风挡板开度的增加锅炉的NOx排放降低,验证了模型的实用性。结合锅炉效率简化算法,建立了锅炉变煤种机组性能预测模型,为发电企业提高掺烧过程的科学性提供了依据。