高水分印尼褐煤发电技术路线探讨

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1、第47卷第12期2014年12月第12期中国电力ELECTRICPOWER发电Vol．47，No．12Dec.2014高水分印尼褐煤发电技术路线探讨王俊1，余学海1，周宏宝1，2，宋建军3，廖海燕1，赫向辉1（1.神华国华（北京）电力研究院有限公司，北京100025；2.神华广东国华粤电台山发电有限公司，广东台山529228；3.神华国华（印尼）南苏发电有限公司，北京100025）摘要：针对国华印尼电厂的高水分褐煤煤质特点，研究了3种技术方案：褐煤预干燥加常规中速磨煤机制粉系统、循环流化床锅炉、风扇磨煤机制粉系统，并进行了比较分析。结合中国已投产的部分褐煤机组实际运行情况，提出了针对该项目

2、的技术路线选择建议，对燃用高水分褐煤的电站锅炉选型有一定参考意义。关键词：火力发电；褐煤；干燥；循环流化床；风扇磨中图分类号：TM621文献标志码：A文章编号：1004-9649（2014）12-0001-060概述褐煤水分高、热值低、易风化和自燃，不利于长距离输送和储存。根据碳化程度的不同，褐煤可分为老年褐煤和年轻褐煤。年轻褐煤碳化程度较浅，含木质纤维，一般水分较高，达40%~50%，个别高达70%，灰分较低，挥发分通常超过50%，热值低，外观多呈褐色。除中国外，世界上褐煤主要分布在德国、美国、俄罗斯、澳大利亚、波兰、土耳其和印度等国家，其中德国、美国将褐煤作为动力煤的使用较为广泛。国内外使

3、用高水分褐煤发电的主要途径有：循环流化床（CFB）燃烧技术，褐煤经风扇磨制粉系统干燥后进入塔式炉燃烧技术，褐煤经预干燥系统（烟气干燥、蒸汽干燥）提质后进入常规煤粉炉燃烧技术，液压流化床燃烧技术[1]，褐煤干燥气化发电技术[2]等。此外，2013年，东北电力设计院等多家科研机构将褐煤预干燥、水回收技术与常规火力发电技术相耦合，自主研发集成了炉烟干燥、乏汽水回收、风扇磨仓储制粉系统的高效褐煤发电技术。国华印尼南苏电厂是神华集团第一个海外煤电一体化独立发电运营商项目，该项目由神华集团国华电力分公司负责建设、管理和运营。项目位于印度尼西亚南苏门答腊省穆印县，是坑口电厂，一期建设了2×150MW纯凝机组

4、，2台机组分别于2011年7月和11月正式投产发电。一期项目采用蒸汽管回转式褐煤干燥技术，降低褐煤水分后再进入煤粉炉燃烧[3-4]。由于褐煤水分高、密度小，输煤系统容易堵煤，干燥过程中产生粉尘量大，采用湿法除尘工艺后会产生含煤废水，增加了电厂环保工作压力。目前，通过燃烧调整和运行优化，机组运行状况良好。因一期项目较好地解决了高水分、低热值劣质褐煤燃烧问题，2014年1月，印尼国家电力公司与国华电力签署了《印尼南苏煤电2×300MW（或1×600MW）扩建项目合作谅解备忘录》，标志着国华印尼电厂二期项目前期工作启动。印尼二期拟紧邻一期扩建，燃料仍为穆印褐煤，其煤质特点是高水分、低热值、低灰分。

5、水分高，会导致排烟温度高、锅炉效率低等问题。现以二期项目褐煤为例，对不同发电技术路线进行探讨。1煤质分析及性能评价对二期项目燃煤煤矿进行实地采样并分析，其煤质分析见表1。1.1煤质常规分析由表1可见，燃料为年轻褐煤，全水含量极高，灰分低，硫分低，热值低，灰熔点较低。根据一期项目经验，穆印褐煤木质纤维含量高，易风化碎裂，密度低。1.2反应动力学特征对煤样进行热重分析试验，图1、图2分别收稿日期：2014-10-26基金项目：中国神华能源股份有限公司国华电力分公司科技项目（印尼褐煤燃烧技术及锅炉选型研究）作者简介：王俊（1980—），男，安徽含山人，工学博士，工程师，从事清洁发电、富氧燃烧技术等研

6、究。E-mail:16810097@shenhua.cc发电中国电力第47卷表1煤质分析Tab.1Coalqualityanalysis检测项目数值全水分（Mt）/%60.69空气干燥基水分（Mad）/%17.43收到基灰分（Aa）/%4.41干燥无灰基挥发分（Vdaf）/%53.95收到基碳（Car）/%23.92收到基氢（Har）/%1.69图2氧气气氛下热重分析DTG曲线收到基氮（Nar）/%0.27Fig.2DTGcurveofcoalinoxygenatmosphere收到基氧（Oar）/%8.89全硫（St，ar）/%0.10重分析可知，穆印褐煤的反应指数RI为186℃，收到基低

7、位发热量（Qnet，var）/（MJ·kg-1）7.29燃尽指数Cb为0.552。反应指数RI是反映燃料着哈氏可磨指数（HGI）103.1火难易程度的指数，RI越小，燃料越容易着火；冲刷磨损指数（Ke）0.6燃尽指数Cb是反映燃尽程度的指数，其值越低，煤灰熔融变形温度（DT）/℃1202燃料的燃尽程度越高。据表2判断，穆印褐煤极煤灰熔融软化温度（ST）/℃1215易着火、极易燃尽。因此，在确定制粉