摘要：本文深入剖析火电厂配煤掺烧策略，全面呈现其影响并给出详尽应对方案。配煤掺烧在削减成本、增进环保成效上表现突出，不过也衍生出燃烧不稳、设备损耗、污染物控制艰难等状况。借助优化燃料管理、升级技术设备、强化运行管控以及深化环保治理与监测等手段，能够有效化解难题，助力
摘要：本文深入剖析火电厂配煤掺烧策略，全面呈现其影响并给出详尽应对方案。配煤掺烧在削减成本、增进环保成效上表现突出，不过也衍生出燃烧不稳、设备损耗、污染物控制艰难等状况。借助优化燃料管理、升级技术设备、强化运行管控以及深化环保治理与监测等手段，能够有效化解难题，助力火电厂稳健迈向可持续发展之路。通过实际案例分析，进一步验证了相关措施的有效性与可行性。
一、引言
如今，能源转型的浪潮汹涌，环保要求也愈发严格，火电厂正站在变革的十字路口。配煤掺烧，这个融合了资源调配智慧与环保理念的策略，渐渐成为火电厂突破困境的关键一招。简单来说，配煤掺烧就是把不同种类的煤，还有生物质、污泥这类别的燃料，按特定比例混合起来燃烧。这么做，既让资源得到更合理的运用，也能在一定程度上缓解煤炭供应紧张的局面。但实际操作起来，远没有想象中那么简单，它带来的一系列影响，值得我们细细探究、全力攻克。
二、配煤掺烧的积极影响
(一)经济成本降低
燃料费用，一直是火电厂运营开支的 “大头”。不同的燃料，价格相差很大。就拿生物质燃料来讲，它来源可多了，像农业废弃的秸秆、林业砍下的边角料，都能收集起来用。因为取材容易，价格往往比优质动力煤便宜不少。好多火电厂试过之后发现，合理搞配煤掺烧，燃料成本能降 10%-20% 呢。成本降下来了，火电厂在市场上就更有竞争力，能赚更多利润，发展也更稳当。
例如，国能宿迁电厂积极探索配煤掺烧模式，采用 15% 秸秆 + 10% 污泥的掺烧方式。在实施配煤掺烧后，显著降低了对高价优质动力煤的依赖。经核算，每年燃料采购成本降低了数千万元，成本的降低直接转化为企业利润的提升，增强了电厂在电力市场中的竞争力。
再如，山东鲁西电厂位于煤炭资源相对匮乏地区，以往长期依赖远距离高价采购优质动力煤，运营成本居高不下。该厂引入配煤掺烧策略，经调研周边有丰富且廉价的煤矸石资源以及农产品加工产生的生物质废料。通过检测与配比实验，确定了以 60% 本地普通煤、25% 煤矸石和 15% 生物质废料的掺烧方案。实施后，燃料成本相较之前降低了 18%，每年节省燃料采购资金超 5000 万元，缓解了成本压力，提升了经济效益。
(二)环保效益提升
碳排放显著降低：生物质燃料在环保方面有个独特优势。它在生长的时候，会大口 “吞” 进二氧化碳，等燃烧的时候，再把这些二氧化碳 “吐” 出来，从整个碳循环的角度看，就跟没排放一样，实现了 “碳中和”。有数据为证，火电厂要是把 15% 的生物质燃料掺到煤炭里烧，单位发电量的碳排放能降大约 18%。这对火电厂来说，达标减排就轻松多了，也不用担心超标被罚钱。
传统污染物排放减少：配煤掺烧还有个好处，能让传统污染物变少。有些煤含硫多，单独烧的时候，会产生大量二氧化硫，污染空气。可要是掺烧的时候，加点有特殊化学成分的添加剂，或者合适的其他燃料，就能在燃烧时发生反应，拦住二氧化硫生成。而且，混合燃料在炉膛里烧得更充分，烟尘这类污染物也跟着少了，火电厂就能轻轻松松达到更严的环保标准。
以某大型火电厂为例，通过科学配煤掺烧，引入部分低硫燃料与高硫煤混合燃烧，并添加特定脱硫添加剂。经环保监测数据显示，二氧化硫排放量相较于单纯燃烧高硫煤时降低了 30% 以上，同时烟尘排放浓度也大幅下降，顺利满足了当地日益严格的环保排放标准。
三、配煤掺烧面临的挑战
(一)燃烧稳定性受扰
燃料特性差异显著：煤种本身就各有特点，加上生物质、污泥这些掺烧燃料，特性差别就更大了。拿生物质燃料来说，它的热值像过山车一样，波动能达到 2000 大卡 /kg。配煤掺烧的时候，这种波动就让混合燃料的燃烧特性很不稳定。要是低热值的生物质加太多，燃烧温度就会降下来，火焰传播也慢了，严重的话，火都可能灭掉，这对火电厂稳定发电威胁可不小。要是高热值和低热值燃料没混均匀，炉膛里的火就会烧得 “七上八下”，锅炉也没法安稳运行。
燃烧设备适应性不足：以前火电厂的燃烧设备，都是照着特定煤种设计的。现在掺烧新燃料，设备就有点 “水土不服” 了。像有些生物质燃料，轻飘飘、松松垮垮，颗粒还小，往炉膛送料的时候，特别容易在给料设备里搭桥、堵住，燃料送不进去，燃烧就受影响。还有些掺烧燃料，燃烧时会产生高温、高速气流，像个 “小钢炮”，对着燃烧器、炉膛耐火材料一顿猛冲，设备很快就被冲坏、腐蚀了，使用寿命大大缩短，设备一坏，燃烧稳定性也就没了保障。
某中型火电厂在尝试掺烧大量生物质燃料初期，由于生物质燃料热值不稳定且给料系统未充分改造，频繁出现燃烧熄火现象。据统计，一个月内因燃烧不稳定导致的机组停机次数多达 5 次，严重影响了电力供应的稳定性与电厂的正常生产秩序。
(二)设备损耗加剧
腐蚀问题严重：有些掺烧燃料，比如污泥，里面藏着氯、硫这些 “捣蛋鬼”。污泥一进燃烧系统，在高温下，氯、硫就会变成氯化氢、二氧化硫这些腐蚀性气体。炉膛里又热又湿，这些气体和设备表面一接触，就开始搞破坏，发生化学反应，把设备金属表面腐蚀得千疮百孔。有个电厂掺烧含氯污泥后，空预器寿命直接缩短了 40%。设备被腐蚀，维修、更换成本直线上升，还可能出现泄漏，严重影响电厂正常生产。
磨损问题突出：不同燃料，硬度、颗粒形状都不一样。从输煤皮带开始，到磨煤机、给煤机，这些设备都会被磨损。煤矸石这类掺烧物，硬得像石头，在输煤皮带上滚来滚去，皮带表面橡胶就像被砂纸磨一样，很快就磨坏了。在磨煤机里，煤矸石对磨辊和衬板的磨损也很厉害。设备磨损后，密封不严，煤粉到处漏，维修次数增多，停机时间变长，电厂的生产效率和经济效益都大打折扣。
某沿海地区火电厂在掺烧含氯较高的污泥后，短短半年时间，空预器换热元件出现严重腐蚀，腐蚀面积超过 50%，不得不提前进行大规模更换，更换成本高达数百万元。同时，输煤系统的皮带因长期输送硬度较大的掺烧物，磨损严重，平均每月都需要进行局部修补或更换部分皮带段，增加了设备维护工作量与成本。
(三)污染物排放控制难度大
新型污染物产生：掺烧有时候会带来新麻烦，比如产生新型污染物。生物质燃料要是在收集、储存的时候，不小心混进了塑料、橡胶，一燃烧，就可能生成二噁英这种剧毒物质。二噁英毒性强，还会在生物体内积累，危害大。更头疼的是，二噁英生成过程很复杂，现在的在线监测设备，误差超过 30%，很难测准，也就不好控制。一旦二噁英排放超标，周边环境和居民健康都要遭殃。
原有污染物排放波动：配煤掺烧改变了燃料成分和燃烧情况，原来的污染物，像氮氧化物、二氧化硫，排放也跟着不稳定了。混合燃料里硫含量一变，二氧化硫排放浓度就跟着变，很难稳定在环保标准内。燃烧温度、空气量这些参数一调整，氮氧化物生成量也受影响。这就给污染治理设备出了难题，运行难度和成本都增加了，火电厂要达标排放变得更难了。
某火电厂在掺烧生物质燃料后，因生物质中混入少量塑料杂质，二噁英排放浓度出现异常升高。尽管电厂立即采取了一系列临时措施，但由于二噁英监测设备误差较大，难以准确掌握实际排放情况，导致在一段时间内，电厂面临较大的环保合规压力，周边居民也对此表示担忧。
四、解决措施
(一)优化燃料管理
准确质量检测体系构建：要想配煤掺烧效果好，燃料质量得把关。得建立一套严格的检测体系。燃料进厂前，用专业设备把热值、水分、灰分这些常规指标测一遍，还要根据不同燃料特点，加测特殊指标。生物质燃料就重点测氯含量，因为氯会腐蚀设备、生成二噁英;氨燃料就查杂质含量，保证燃烧安全。燃料储存的时候，也得定期抽检，防止变质。进燃烧设备前，再快速测一次，用近红外光谱分析技术，能很快知道燃料成分，给调整掺烧比例提供依据。
科学存储与混配方案实施：不同燃料，存储方法不一样。生物质燃料爱受潮，就得放在封闭、通风好的仓库，配上防潮设备。污泥有腐蚀性，得用内衬防腐材料的容器存。混配的时候，用自动化配煤设备，按设定好的比例和程序，把燃料搅匀。设备上装着传感器，能实时盯着混合燃料的质量、流量，一有偏差，马上自动调整，保证进燃烧设备的燃料品质稳定。
华能岳阳电厂在燃料管理方面，该厂建立了完善的燃料质量检测中心，引入先进的近红外光谱分析仪，对每一批次入厂燃料进行快速、准确检测。在存储环节，针对生物质燃料建设了大型封闭式防潮仓库，并安装了自动化湿度调节系统。通过智能化配煤设备，依据实时检测数据动态调整配煤比例，实现了混合燃料质量的高度稳定，为后续燃烧工序奠定了坚实基础。
(二)技术创新与设备升级
先进燃烧技术研发应用：火电厂要加大投入，研究能适应配煤掺烧的先进燃烧技术。智能燃烧控制系统就是个好方向。在炉膛里装上一堆高精度传感器，把燃烧温度、火焰形状、烟气成分这些数据，实时传给中央控制系统。系统用人工智能算法一分析，就能自动、灵活地调整燃烧器的风量、风速、燃料喷射角度，不管啥混合燃料，都能烧得又稳又好。这系统能根据燃料和燃烧情况随时变，大大提高燃烧效率，减少不稳定因素，让火电厂运行更安全。
设备升级改造策略推进：针对设备腐蚀、磨损问题，用火电厂得用先进材料和技术升级设备。耐磨方面，用陶瓷复合材料做磨煤机易磨损的部件，像磨辊和衬板，陶瓷硬度高，耐磨性能强，设备寿命能延长不少。防腐蚀就用渗铝钢改造空预器这类设备，渗铝钢表面的氧化铝保护膜，能挡住腐蚀性气体。还要优化燃烧设备结构，改进燃烧器内部构造和喷口形状，让它更适应不同燃料，提高燃烧效率，减少设备故障。
东方电气为多家火电厂提供了设备升级解决方案。例如，为某火电厂研制的渗铝钢空预器，投入使用后，耐氯离子腐蚀性提升了 3 倍，设备寿命从原本的 3 - 4 年延长至 8 年左右。同时，该厂对燃烧器进行了个性化改造，优化了内部气流组织和燃料喷射方式，使燃烧效率提高了 5% - 8%，有效解决了因掺烧导致的燃烧不稳定和设备损耗问题。
(三)加强运行监控与管理
实时监测系统搭建完善：得搭一套全面、高效的实时监测系统，盯着配煤掺烧的每个环节。燃料输送系统装个高精度皮带秤，实时称称送了多少料;再装个料位计，看看储存仓里还有多少料，保证燃料供应不断。炉膛、烟道这些关键地方，装上温度、压力、流量、成分分析仪等各种传感器，收集燃烧和烟气排放数据。通过 SCADA 系统，把这些数据一股脑传到中控室，运行人员在中控室，看着屏幕，设备运行、燃烧情况一目了然。哪个参数不对劲，系统马上报警，运行人员能马上处理，防止事故发生。
科学运行方案制定优化：技术人员要根据燃料特性和设备情况，制定详细、科学的运行方案。不同负荷下，各种燃料掺多少、燃烧参数怎么调、设备怎么操作，都得写清楚。用电低谷，就多加点燃烧慢、热值稳的燃料，省点能耗;用电高峰，就提高燃烧快、能量大的燃料比例。还要培训运行人员，让他们严格按方案操作。定期评估、优化方案，根据实际效果和新问题，及时调整，保证配煤掺烧安全、稳定、高效运行。
某大型火电厂搭建了一套先进的实时监测系统，在整个配煤掺烧流程中安装了超过 200 个传感器。通过 SCADA 系统，运行人员能够实时掌握燃料输送量、炉膛温度场分布、烟气成分等关键信息。一旦某个参数偏离正常范围，系统会在 1 秒内发出警报，并提供相应的处理建议。同时，该厂每季度都会组织技术专家对运行方案进行评估和优化，根据季节变化、燃料市场供应情况等因素，灵活调整配煤掺烧策略，确保电厂始终保持高效稳定运行。
(四)强化环保治理与监测
污染治理设备升级改造：配煤掺烧带来新的污染问题，火电厂就得升级污染治理设备。控制二噁英，用活性炭喷射吸附和布袋除尘器高效过滤的组合技术。活性炭能把二噁英牢牢吸住，布袋除尘器再把吸附了二噁英的活性炭和微小颗粒物一网打尽，保证二噁英达标排放。升级脱硝、脱硫设备控制传统污染物。SCR 脱硝技术升级一下，让催化剂活性更高、选择性更强;优化脱硫设备吸收塔结构和喷淋系统，提高二氧化硫吸收效率。还要定期校准、维护在线监测设备，保证数据准确，给污染治理提供可靠依据。
环保管理与监督强化措施：建立完善的环保管理制度，把各部门、各岗位在环保工作里的职责分清楚，保证环保工作有人管。日常加强对环保设施运行的监督检查，按计划、按标准检查设备运行参数和状态，保证环保设备和发电设备同步运行，污染物稳定达标排放。积极配合环保部门监管，定期自行监测，把数据向社会公开，接受公众监督。多和科研机构、环保企业合作，学习先进技术和管理经验，不断提升环保治理水平。
大唐集团旗下某火电厂在环保治理方面成效显著。该厂投入大量资金对污染治理设备进行升级，采用了先进的活性炭喷射与布袋除尘联合技术，二噁英排放浓度降低了 80% 以上，达到了国际先进水平。同时，对脱硝、脱硫设备进行了全面优化，实现了氮氧化物和二氧化硫的超低排放。在环保管理方面，建立了严格的内部监督考核机制，将环保指标与员工绩效挂钩，有效提升了全员环保意识，确保了各项环保措施的有效落实。
五、结论
火电厂配煤掺烧，是应对能源和环境难题的重要办法，好处不少，但问题也一堆。不过，只要用好优化燃料管理、技术创新与设备升级、运行监控与管理、环保治理与监测这些手段，就能把配煤掺烧的优势发挥出来，把负面影响降低。通过国能宿迁电厂、山东鲁西电厂、华能岳阳电厂、东方电气参与改造的火电厂以及大唐集团旗下火电厂等实际案例可以看出，成功实施配煤掺烧策略，不仅能让火电厂在经济上获益，实现成本降低与利润增长，还能在环保方面取得优异成绩，大幅减少各类污染物排放。这使得火电厂在能源行业往清洁、高效、低碳转变的过程中，走上可持续发展道路。
来源：灵动核心环境服务平台
