1、JCS 27.060 J98 备案号：50088-2015中华人民共和国电力行业标准DL/T 1445 - 2015 电站煤粉锅炉燃煤掺烧技术导则Technical guidelines of burning blended coal in pulverized coal fired power plant boilers 2015-04-02发布2015-09-01实施国家能源局发布DL /T 1445-2015 、jill 目次前言II 引言.ill 1 范围2 规范性引用文件3 术语与定义4掺烧原则25 与锅炉设备匹配的混煤技术指标与计算方法26 掺烧方式的确定4 7 掺烧比例的确定.6
2、 8 燃烧混煤时锅炉的运行.6附录A（资料性附录电厂煤场存储过程中的混煤措施7附录B（资料性附录掺烧方式优缺点比较附录c（规范性附录混煤的煤质理论计算9 附录D（资料性附录锅炉性能预测11 / I DL I T 1445 - 2015 刚吕本标准按照GB厅1.1-2009给出的规则起草。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业电站锅炉标准化技术委员会归口。本标准起草单位：西安热工研究院有限公司。本标准主要起草人：姚伟、张喜来、蒙毅、方顺利、杨忠灿、王桂芳。本标准是首次发布。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心北京市自广路二条一号，100761）。II D
3、L/ T 1445 - 2015 引我国燃煤火力发电厂均可能面临燃煤掺烧问题。由于锅炉适应煤质特性的范围，以及燃煤掺烧出现的煤质特性多样性和变化趋势的不确定性，电厂在实际掺烧过程中缺乏系统、全面的掺烧理论指导，经常出现安全和环保问题，给国家、企业带来了不必要的损失。现编制电站煤粉锅炉燃煤掺烧技术导则技术标准，以便在全国范围内应用。本标准对涉及煤粉锅炉燃煤掺烧方面的问题进行了规定和解释说明，包含以下内容术语与定义、掺烧原则、与锅炉设备匹配的混煤技术指标与计算方法、掺烧方式的确定、掺烧比例的确定、燃烧混煤时锅炉的运行。III DL/T 1445- 2015 电站煤粉锅炉燃煤掺烧技术导则1 范围本标
4、准规定了在役电站煤粉锅炉燃煤掺烧时对配煤煤种的特性要求及技术指标，掺烧方式与掺烧比例的确定，以及锅炉燃煤掺烧时的运行措施。本标准适用于燃烧烟煤、贫煤、无烟煤和褐煤的在役电站煤粉锅炉燃煤掺烧方案的制定和实施。2 规范性引用文件下列文件对本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB厅3715煤质及煤分析有关术语GB厅5751中国煤炭分类GB/T 7562 发电煤粉锅炉用煤技术条件GB/T 10184 电站锅炉性能试验规程DL厅1106煤粉燃烧结渣特性和燃尽率一维火焰炉测试方法DL/T 5145
5、火力发电厂制粉系统设计计算技术规定3 术语与定义GB厅3715界定的以及下列术语适用于本标准。3.1 入厂煤coal as received 用于掺烧的单一来源的入厂煤。3.2 燃煤掺烧burning blended coal 电站煤粉锅炉燃用两种或两种以上的入厂煤。3.3 煤结渣特性coal slagging properties 煤灰本身所具有的内在结渣性质，属煤质范畴，常用的判别指标有：一维火焰炉结渣指数Sc（见DL厅1106）、灰软化温度ST、灰成分指标BIA（碱酸比等。3.4 煤质特性coal properties 煤的燃烧、磨损、结渣与油污等物理化学性质的总称。通常包括煤的组成成分
6、、发热量、可磨性与磨损性、煤灰成分、灰熔点、结渣与沽污特性、煤的着火与燃尽特性等。3.5 掺烧方式coal blending mode 不同煤种进入炉膛燃烧的方式。主要分为间断性掺烧方式、炉外预混掺烧方式和分磨掺烧方式以及两种及以上掺烧的组合掺烧方式。3.6 间断性掺烧方式coal blended discon伽ui句锅炉在一定时间内燃用某煤种后，再燃用另外一种煤种一定时间，如此循环燃烧的方式，也称周期DL/ T 1445 - 2015 性掺烧方式。3.7 3.8 炉外预混掺烧方式coal blended outside boiler before burning 将两种或两种以上入厂煤预先进
7、行掺混，再送入锅炉燃烧的方式。分磨惨烧方式different coal feed to a boiler with separated mills 不同入厂煤由不同磨煤机磨制，并由相对应的燃烧器燃用该煤种，不同煤种在炉内边燃烧边混合的掺烧方式。3.9 入炉混煤coal blended 以炉外预混掺烧方式或分磨掺烧方式燃烧的两种或两种以上入厂煤的混合煤种。3.10 掺烧比例blending ratio 掺烧煤种占全部入炉煤的质量分数。3.11 混煤煤质指标blended coal properties 按掺烧比例计算（或实测出的入炉混煤的煤质指标值。4惨烧原则4.1 掺烧入厂煤类别按GB厅575
8、1规定划分。4.2 设计燃用无烟煤的锅炉直采用无烟煤、贫煤作为掺烧煤，也可掺烧部分烟煤，不直以褐煤作为掺烧煤。4.3 设计燃用贫煤的锅炉直采用贫煤、无烟煤、烟煤作为掺烧煤，不直以褐煤作为掺烧煤。4.4 设计燃用烟煤的锅炉直采用烟煤、贫煤、褐煤作为掺烧煤，不直以无烟煤作为掺烧煤。4.5 设计燃用褐煤的锅炉直采用褐煤、烟煤作为掺烧煤，不直以无烟煤、贫煤作为掺烧煤。4.6 掺烧过程中直进行燃烧试验；当不同入厂煤挥发分（v daf）绝对值相差大于15%时，应进行燃烧试验。5 与锅炉设备匹配的混煤技术指标与计算方法5.1 入炉煤晶质要求煤粉锅炉入炉混煤的品质应符合GB/T7562的要求。5.2 入炉混煤
9、煤质指标对锅炉性能的影响入炉混煤对锅炉性能的影响主要包括锅炉着火、稳燃、结渣、污染物排放、机组带负荷能力和锅炉效率等。应注意混煤灰熔融特性及沾污、结渣特性随掺烧比例的变化关系。入炉混煤煤质指标对锅炉运行性能的影响及推荐控制值见表1。表1入炉混煤煤质指标对锅炉运行性能的影响及推荐控制值指标与机组运行的关系推荐控制值干燥无灰基挥发分vdaf保证燃烧稳定性或防止爆炸接近锅炉设计煤值灰软化温度ST防止结渣按5.3.l规定执行2 DL / T 1445 - 2015 表1（续）指标与机组运行的关系推荐控制值煤的收到基水分叫r收到基灰分A.,收到基发热盘Q.,保证锅炉带负荷能力以及保证主、辅机在最佳状态下
10、运行接近锅炉设计煤值哈氏可磨指数HGI根据脱硫设备能力确定，并满足锅炉的卖主运行条件全硫st磨煤机磨损磨扇风于值一磨煤一速计一中设一于一限般F近一、球3接钢于ST.注Oc+150( ) 。FT注生，：100(2) 表2入炉混煤煤质指标的计算计算值可占在性指标计算方法或趋势水分M、灰分A、发热盐单样参数按质量比例加权平均较好Q、挥发分y、硫S、氯N碳C、氢H、氛。单体参数按质量比例加权平均3 DL/T 1445-2015 表2（续计算值指标计算方法或趋势可靠性较好灰成分单样参数按灰分质量比例加权平均晗氏可磨指数RGI单样参数按质量比例加权平均l一般灰熔点单样参数按灰分质量比例加权平均着火温度通常
11、混媒介于各单一煤种之间, 燃尽性能各单一煤种性能差别过大时，由于易燃煤种“抢凤”，使难燃煤种燃尽更加困难，导致混煤燃尽性能急剧下降结渣性能由于各煤灰成分不同，一旦形成共熔体，混煤的结渣性可能高于所有单一煤种较差原煤磨损指数、自燃特性、介于各单一煤种之间。原煤磨损、自燃特性一般偏向严重流动特性的煤种：流动性则偏向流动差的煤种飞灰比电阻介于各单一煤种之间煤粉爆炸特性、油污特性、介于各单一煤种之间，爆炸特性偏向严重煤种煤的腐蚀特性5.5 入炉混煤煤质参数计算公式5.5.1 入炉混煤的煤质参数MZ（水分、灰分、挥发分、发热量、氮、硫等）的计算见式。）。式中zP，一一各单煤i的质量分数：c，一一各单煤i
12、的煤质参数。归I:=1P;xC; I:.1巧5.5.2 入炉混煤煤灰指标包括灰熔点和灰成分）MH的计算见式.(4）。MH；二1P;xA,xZ1一一L:：，P;4 式中：A1一一各单煤i的灰分质量分数：Z1一一各单煤i的灰熔点（，或灰中某组分的质量分数。入炉混煤灰熔点计算值建议在初步制定掺烧方案时采用，在确定方案后还应进行直接测量。5.5.3 计算值可靠性较差的入炉混煤参数，宜采用试验的方法测试得出。6 掺烧方式的确定6.1 煤质特性对掺烧方式的适应性入厂煤煤质特性对掺烧方式的适应性见表3。4 (3) (4) DL/T 1445-2015 表3入厂煤煤质特性对掺烧方式的适应性入厂煤差异间断掺烧预
13、混掺烧分磨掺烧挥发分、发热量、灰软化温度相近/ / / / 挥发分跨等级（或差异绝对值大于15%) / / / 发热量差异超10% / / 灰软化温度差异大，其中有低灰软化温度煤/ / / / 掺烧易爆炸煤和流动性差的煤 / / 一掺烧高水分煤/ / 可磨性相差大 / / / / 注：/ J表示适应性好；J表示基本适应：表示适应性差1一表示不推荐6.2 间断惨烧方式可用于降低炉膛结渣目的的掺烧。若单烧某一煤种一段时间造成比较严重的结渣，可改烧一段时间其他不易结渣煤种，或与其他不易结渣煤种的泪煤，待炉膛结渣缓解后再切换回原单烧煤种。应根据炉内结渣情况控制各煤种燃用时间。这种掺烧方式应注意以下问题
14、：a) 不宜长期高负荷燃烧结渣煤：b) 煤种切换过程中应采取措施，防止由于燃烧温度场和煤灰化学成分的变化引起塌焦或结渣加重等现象。6.3 炉外预混掺烧方式6.3.1 在入炉煤上煤过程中掺配按不同的掺烧比例调整取料机速度，将各单一煤种倒换至同一带式输送机上，通过多次带式输送机转运进行混合，其混合效果较好，但要求有较大的煤场或储煤设施实现煤种分堆（存），属运动过程中的混煤。6.3.2 电厂煤场储存过程中掺配将掺烧入厂煤摊开，然后在其上面按比例覆盖另一种入厂煤，入炉煤上煤伊由横断面取煤，达到掺烧的目的，属静态混煤，主要有分堆组合堆放、对称分层堆放、不对称分层堆放等，参见附录Ao6.4 分磨掺烧方式分
15、磨掺烧方式适用于直吹式制粉系统的锅炉。分磨掺烧中，不同入厂煤由对应不同层燃烧器的磨煤机磨制，使燃煤在炉内燃烧过程中混合（可随时根据负荷等调节比例）。应通过燃烧试验确定不同层燃烧器及其对应的磨煤机适合的煤种。6.5 其他惨烧注意事项各种掺烧方式的优缺点参见附录B.电厂应根据自身条件选择掺烧方式，同时应考虑机组安全性能，注意如下问题a) 混煤条件不好时，不直采用炉外预混掺烧：b) 磨损性强（KeS）的煤，不宜在中速磨上分磨掺烧：c) 掺烧高水分煤种时，为保证出力，不宣采用分磨掺烧。5 DL/ T 1445 - 2015 7 掺烧比例的确定7.1 应制定约束条件，确定目标值，采用式（3）、式（的和附
16、录C的计算方法计算混煤煤质参数。7.2 应根据煤质、设计参数、锅炉和煤场掺混条件确定混煤煤种和不同煤的掺烧比例。7.3 应通过掺烧试验验证最佳掺烧比例的合理性，掺烧试验应在锅炉额定负荷或商定负荷下经过168h考核试验。8 燃烧混煤时锅炉的运行8.2 锅炉运行掺烧时应、8.3.4应加强煤战锦案的人员提供各8.3.5 应加强入厂a8.3.6 应通过现场t6 DL/T 1445-2015 附录A（资料性附录电厂煤场存储过程中的混煤措施A.1 分堆组合堆放按图A.1所示分小堆堆放，并在堆料过程中在某一小堆中分层堆放不同煤种。这种方式适合取料范围较小的斗轮取料机。图A.1 分堆组合堆放A.2 对称分层堆
17、放如图A.2所示，煤沿煤场中心线分层堆放，并采用横跨煤堆的桥型祀式取料机取煤。采用煤祀将表面的煤翻滚到煤堆底部，再由下面的链条刮板机刮到输煤皮带上，达到混煤目的。图A.2对称分层堆放A.3 不对称分层堆放该种方式适合刮板式取料机取样，井有较好的混煤效果，如图A.3所示。图A.3不对称分层堆放及斜面刮板机取料A.4 煤场混煤措施较多，应根据煤场情况灵活使用，保证配煤的均匀性。I 7 DL/T 1445 -2015 附录B（资料性附录）掺烧方式优缺点比较表B.1几种掺烧方式优缺点比较掺烧方式间断掺烧炉外预混掺烧分磨掺烧对结渣防治较为有效。在掺在电厂供煤比较困难或煤场较烧高水分褐煤时采用该方法对不需
18、专用混煤设备，易实现，掺优点小，不便存放的情况下来用较为防止制粉系统爆炸有效，并能烧比例控制灵活。煤种性能差异方便充分利用各磨煤机的干燥能较大时，燃烧稳定性易掌握力，提高掺烧量煤种切换周期长，可能出现高负一般只能用于直吹式制粉系缺点荷时燃烧结渣煤，在煤种切换过程对混煤设备和混煤控制要求统炉内混合存在不均匀的可能。出现大量落渣问题不适合煤种特较高，一般电厂实施困难煤种差异较大时对煤场管理要求性差异较大时的煤种掺烧较高尽量避免的结渣方面应注意掺烧后煤质的掺烧煤热值等参数相差较大烟煤、褐煤锅炉下层磨避免掺特性，如神华煤不能与高Fe203（原掺烧煤种则为大于8%）煤掺烧时，应注意混合均匀性烧低挥发分煤
19、和劣质烟煤应用较为成大多数电厂受条件所限，不得不内地及沿海主要大容量机沿海地区电厂功的锅炉采用该方式，不出现问题的较少组等掺烧位置的选择对机组运行有该方法的危险性较大，尽量少一定影响，应注意选择。前后墙对采用。鉴于国内较多电厂煤场较对结造防治较为有效，应尽冲旋流燃烧方式尽量不采用。四建议角切圆燃烧方式应注意炉内混合小，建议采用设施齐备的港口进量采用问题在操作过程中还应注意煤行配煤种在同一磨上的切换结植加重以及制粉系统防爆问题8 -hmydp DL/ T 1445 - 2015 附录C规范性附录混煤的煤质理论计算C.1 以收到基为基准时混煤的煤质理论值计算C.1.1 煤质数据为收到基值时，按式（
20、C.l）进行计算zX町X盯，Ii+X盯，22Xarnn (C.1) 式中：Xar表示泪煤的Aar（%）、几r（%）、st,ar（%）或Qn阳（MJ/kg);X叽l、xar,2、Xar,11一一表示n种入炉煤相对应的A缸，l、A缸，2、Aar,11（%），凡，1、凡，2、几，”（%，Si，矶l、st,ar,2、st,ar,n（%）或Qnet，矶1、Qnet，矶2、Qnet，町，CMJ/kg); I、2、问一n种入炉煤的收到基配煤质量比，%。C.1.2 煤质数据为干燥基值时，按式（C.2）进行计算：X, = Xd,t x a1x(100-M.,1) + Xd.2问（100-M.,2) Xd,nn
21、x(lOO-Mar,J CC.2) Ul x(lOO-M町，1）2x (100-M.,2) n x (100- M.,11) 式中：马一一表示混煤的Act（%）、几%）、Si.ctC%）或Qgr,ct(MJ/kg); 岛，1、xd,2、xd,n一一表示n种入炉煤相对应的Act,1Ad,2、Ad,n（%），几J几r、凡，n(%), s1,d川s1,d.2、st,d,n（%）或Qgr,d,lQgr,d,2、Qgr,d,n(MJ/kg); 叫r,l、Mar,2、叫m一n种入炉煤的收到基水分，%；1、町、马一n种入炉煤的收到基配煤质量比，%。C.1.3 煤质数据为干燥无灰基挥发分几d时，按式CC.3）
22、进行计算：氏，几f,Il（100二M町，l-A.r,1）十几口2(100-M.,2-A.,2) 几f,nnX (100-Mar,n -A.,11) 叩l（100- M ar,1 - A.r.1) 2(100-Mar,2 -A.r.2) n（100 - M sr;i -A.,月）式中：vdaf一一混煤的干燥无灰基挥发分，%：凡此1、几af,2、几吻一n种入炉煤的干燥无灰基挥发分，%：M缸，1、叫r,2、叫m一n种入炉煤的收到基水分，%；A町，1、Aar,2、Aar,n一n种入炉煤的收到基灰分，%：l、2、叫一n种入炉煤的收到基配煤质量比，%。C.2 以干燥基为基准时混煤的煤质理论值计算C.2.1
23、 煤质数据为干燥基值时，按式CC.4）进行计算：Xd =Xc1,；1 +xd.2应X阳丘，式中：! d一一表示混煤的Ad（%）、几（%、St+d（%）或Qgr,d(MJ/kg); CC.3) (C.4) xd.1 xd,2、xd.n一一表示n种入炉煤相对应的Ad,t、Ad,2、Ad,n（%），几川几r、凡，n(%), s1,d,1、S咄2、st,d,n（%）或Qgr,d,l、Qgr,d,2、Qg呐nCMJ/kg); p，、卢2、乱一n种入炉煤的干燥基配煤质量比，%。C.2.2 煤质数据为干燥无灰基挥发分Vdar时，按式（C.引进行计算z几af,IX /31 X (100 -.I) + v.i.
24、口A（100- Ad,z) 凡巾戎（100.J凡ar= CC. 5) A (100 - Ad,t) + /32 x (100 25 35 30 锅炉最低稳燃负荷率数值除与燃料类别及燃烧方式明显相关外，还与影响燃烧器着火稳燃条件的诸因素有关，例如燃烧器、磨煤机及制粉系统的设计选型与运行性能等。燃用挥发分含量相差较大的混煤，而缺乏可靠的混煤措施时，锅炉最低稳燃负荷预测值宣按最低挥发分煤种选用。采用储仓式制粉系统的锅炉，其最低稳燃负荷可以比采用直吹式制粉系统的降低5个百分点。锅炉最低稳燃负荷须在混煤掺烧比例确定后经试验确定。D.2 飞灰可燃物含量及灰渣含碳热损失煤粉燃烧方式灰渣含碳热损失h关键在于飞
25、灰可燃物C岛和燃煤灰分Aar数值。在最佳配风及煤粉细度条件下，额定工况工况的Cra优化统计数值随燃煤Vdaf的变化，可按表D.2取用，拱式燃烧应取偏高数值。几af(%) Cra (%) 表D.2飞灰可燃物Cra随燃煤挥发分vdaf的变化关系（额定工况）6 JO 10.0 6 I O 15 9.5 4.5 15 20 8 4 20 30 7 3 30 4 1.5 从表D.2选定恰当的Cra值后，根据入炉混煤质数据，可按GB厅10184计算出灰渣含碳热损失q4预测值。D.3 炉膛排出烟气中NOx浓度各种燃烧方式锅炉在额定工况下炉膛排出烟气中的NOX浓度是折算到含韩量6%下的干烟气含有量，并假定全部
26、NOX皆按N02计算。若进行燃煤掺烧，直采取措施降低NOx排放，满足表D.3的要求。几af(%) NOx ( mg/m3) 表D.3常见的不同容量不同混煤的锅炉排放NOx浓度6 10 800 1200 10 15 500 800 15 20 400 700 20 30 300 400 30 200 300 炉膛排出的NOX浓度通常是在锅炉尾部烟道（如有NOX脱除装置，则在其前）测定NO及N02的体积浓度，再按式CD.1）换算为规定条件的质量浓度，即：I 2.os (21-6) I 30.75 NO =I ICC，。Co) 一一（C。Co)I 21-02 I川，21一Oz川UCD.1 ) 式中：
27、CNO一一在规定条件下（标准状态，02=6%)NOX的质量浓度，mg/m3;11 DL/T 1445-2015 c。一一实测的NO体积分数（干烟气组分），L（ppm): c。一实测的除NO外的氮氧化物（NOx）体积分数干烟气组分，”L几句pm):02一实测干烟气样品的氧气体积分数，%。如只测量NO的体积浓度CNo时，可改用式（D.2）计算1( 21-6 ( 2.051 , 32.4 NO =I一一一一一一ICo一一一C，。CD.2) v, l 21-02 J 0.95 J w 21-02川锅炉未设NQX脱除装置时，式CD.I或式CD.2）计算值也就是机组的NOX排放浓度：如设有NOX脱除装置，则其排放浓度需另外测量。12 的FONm寸寸FH、同白华人民共电力行业标准电站煤粉锅炉燃煤惨烧技术导则国和中DL/T 1445 - 2015 * 中国电力出版社出版、发行h仕p:/)100005 （北京市东城区北京站商街19号北京博图彩色印刷有限公司印刷2015年12月北京第一次印刷16开本l印张27千字* 2015年12月第一版880毫米1230毫米印数0001-3000册* 定价9.00元敬告读者本书封底贴有防伪标签，刮开涂层可查询真伪本书如有印装质量问题，我社发行部负贡退换版权专有翻印必究统一书号155123 2685 155123.2685
