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作者：郭幸超;董帅;苏国新;李磊;李小东;郭海军;杨富鑫;谭厚章;张良;王学斌;
单位：西安交通大学能源与动力工程学院;国电电力双维内蒙古上海庙能源有限公司;
摘要：掺烧生物质是煤电机组实现低碳化改造的重要路径之一。为探索大型燃煤机组磨煤机耦合直接掺烧生物质颗粒的可行性，在国内首次利用某1 000 MW机组现有的制粉和燃烧系统开展了煤粉炉掺烧沙柳成型颗粒试验，分析了中速磨磨制成型生物质颗粒的制粉特性和安全性，并研究了生物质掺烧对燃尽和粉煤灰特性的影响。试验结果表明，沙柳成型颗粒经中速磨磨制后的料粒径主要集中在1 000μm以下，中速磨研磨沙柳成型颗粒具有可行性，磨机安全，制粉的最大出力可达设计磨煤出力的40%以上。生物质掺烧会使粉煤灰中出现较多的黑色大颗粒，并显著改变粉煤灰粒径分布特性，其中100～180μm的颗粒占比减小，而50～75μm的颗粒占比增大，且不同粒径区间不规则形状颗粒占比均有所增加。此外，飞灰含碳量随生物质掺烧量增加逐渐升高，生物质掺烧量由25 t/h增加至40 t/h时飞灰含碳量从0.77%升高至1.01%，生物质掺烧量为45 t/h时飞灰含碳量明显上升，升高至1.69%。进一步根据灰平衡理论对机组掺烧生物质的飞灰含碳量和燃尽率进行分析，发现生物质的飞灰含碳量随掺烧量增加先小幅波动后显著上升，但均维持在13%以上，而燃尽率呈现先小幅波动后显著下降的趋势；当掺烧量为25～40 t/h时，燃尽率均保持在99%以上，但掺烧量增加至45 t/h时，燃尽率略微下降。尽管掺烧后生物质飞灰含碳量有所增加，但考虑到生物质灰分含量低等原因，实际燃尽效率仍较高，生物质掺烧后总体对燃料燃尽影响并不显著。因此，大型燃煤机组磨煤机耦合直接掺烧沙柳成型颗粒具有较高的可行性，但需合理控制生物质粉料粒径和掺烧比例以确保燃烧效率和锅炉运行稳定性。本研究对我国大型燃煤机组磨煤机耦合直掺生物质具有重要参考意义。
关键词：沙柳;;煤粉锅炉;;制粉特性;;燃尽特性
基金资助：国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项资助项目（2024YFE0111000）
