某發(fā)電公司2×660MW機組入爐煤摻配的意義及方法探討

摘要：在當(dāng)前摻配經(jīng)濟型煤種的大環(huán)境下，采用配煤摻燒這個重要的行之有效的技術(shù)手段，配煤帶來的經(jīng)濟效益是非常顯著和巨大的，它可以最大限度地降低發(fā)電成本，所以配煤質(zhì)量的好壞直接影響到鍋爐的安全經(jīng)濟運行和公司的經(jīng)濟效益。那么如何搞好入爐煤摻配，日益成為一項重中之重的工作，也是當(dāng)前工作的當(dāng)務(wù)之急和一大難題。本文的目的主要是，通過對入爐煤摻燒的意義進行分析，找出適合的入爐煤摻配方法，為確保機組安全穩(wěn)定地運行，降低供電煤耗，實現(xiàn)企業(yè)效益最大化打好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：入爐煤 摻配 意義 方法

1 概述

某發(fā)電公司裝有兩臺660MW燃煤機組，一年的煤耗大約為400萬噸。此電廠處于煤炭資源匱乏的山東省，其燃煤主要來自河南、四川、山西以及陜西和貴州等省，煤的種類有幾十種。由于為此發(fā)電公司供應(yīng)的燃煤具有區(qū)域廣以及礦點多的特點，因此，煤的品質(zhì)差異性很大。對于入爐的煤應(yīng)當(dāng)考慮以下問題：能否滿足鍋爐燃燒的需求；在高負荷時段是不是能夠帶得起來設(shè)備；保證低負荷時段不熄火；不會由于煤質(zhì)原因?qū)е氯紵缓枚l(fā)各種事故等。此外，從運行經(jīng)濟性上來講，只有抓好燃煤這項重要的工作，才能降低企業(yè)的生產(chǎn)成本以有效的提高經(jīng)濟效益。為了能夠創(chuàng)造出較好的經(jīng)濟效益，我們在保證安全運行的前提下采用創(chuàng)新配煤摻燒的方法和措施。采用配煤摻燒的方式具有以下意義：第一，可以有效的調(diào)節(jié)煤的品質(zhì)，從而調(diào)節(jié)了灰分和硫分并且調(diào)整了綜合發(fā)熱量以及揮發(fā)分；第二，配煤摻燒還具有以下作用：由于提高了劣質(zhì)煤的利用率，從而降低了燃料的成本，最終降低了發(fā)電成本；通過配煤有效的改變了煤質(zhì)，因此，有效的解決和減少了鍋爐受熱面結(jié)渣、磨損以及腐蝕的問題；有效減少了污染物的排放量。因此，如何搞好各種煤質(zhì)條件下的配煤摻燒，摸索出一套適合某公司使用的配煤摻燒技術(shù)，已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。

2 我國煤炭供給及火電用煤情況簡介

2.1 我國煤炭供給情況分析

我國煤炭資源總量豐富，品種齊全，但分布不均，從低變質(zhì)程度的褐煤到高變質(zhì)程度的無煙煤都有儲存?，F(xiàn)在高變質(zhì)程度的貧煤、無煙煤占21%，主要分布在山西、河南、貴州和川南一帶，寧夏、湖南也有質(zhì)量較好的無煙煤。中等變質(zhì)程度的煉焦用煤占31.8%，除上海外，其他省區(qū)都有儲存，主要分布在秦嶺以北和貴州等地，儲量在60億噸以上的有山西、河北、內(nèi)蒙古、河南、山東、安徽、黑龍江、貴州和新疆等9個省區(qū)。在煉焦煤儲量中，氣煤占55%，肥煤占13%，主焦煤占16.5%，瘦煤占13.9%[1]。變質(zhì)程度

較低的長焰煤、弱粘結(jié)煤和不粘結(jié)煤等占24.83%，主要

分布在內(nèi)蒙古、陜西、寧夏3個省區(qū)。褐煤只占13.8%，主要分布在內(nèi)蒙古、云南2個省區(qū)，占褐煤總儲量的90%以上[2]。

一般來說，北方煤田的灰分和硫分較低，南方煤田的灰分和硫分較高。在全國儲量中，灰分小于10%、硫分小于1%的低灰、硫煤約占2/3，其中，秦嶺以北占66%?；曳执笥?0%、硫分大于4%的特高灰、硫煤占2.93%，其中，秦嶺以北只占0.78%。肥煤和瘦煤的灰分、硫分分別高于10%、2%[3]。

2.2 火電廠用煤基本情況簡介

據(jù)統(tǒng)計，我國發(fā)電用煤的消費量占煤炭流通總量的60%以上，其變化是呈增長趨勢的。我國目前發(fā)電用煤以質(zhì)量較低的煤為主，表面上看，發(fā)電用煤既可以用優(yōu)質(zhì)煤，也可用劣質(zhì)煤，但煤炭的種類和性質(zhì)對鍋爐燃燒設(shè)備的結(jié)構(gòu)、選型、受熱面的布置以及運行的經(jīng)濟性、可靠性、安全性都有很大影響。

大中型發(fā)電廠的鍋爐，都是根據(jù)一定的煤種設(shè)計的。發(fā)電廠建成投產(chǎn)后，理論上應(yīng)該盡可能選用原設(shè)計煤種，電廠與煤礦一般有較為穩(wěn)固的協(xié)作關(guān)系，否則就會影響運行的經(jīng)濟性和可靠性。即使不能選用設(shè)計煤種，也應(yīng)盡可能選用相似煤種。

所以，火電廠在選擇煤炭合作企業(yè)時，了解煤炭的品質(zhì)是十分重要的。

3 配煤摻燒對電廠安全經(jīng)濟性的影響

我國火電廠無論是坑口或路口，2004年以前由于煤炭市場穩(wěn)定，配煤摻燒意義不大，不采用配煤摻燒；但是，近年來，隨著國家宏觀經(jīng)濟調(diào)控的加強，煤炭市場由買方市場向賣方市場轉(zhuǎn)變。煤炭供應(yīng)出現(xiàn)全國性緊張，為了電廠的經(jīng)濟性、可靠性、安全性，就不得不根據(jù)本廠的發(fā)電要求，按所需煤種的煤質(zhì)尋找合適的煤源。摻配煤種的綜合成本應(yīng)低于單一適燒煤種，通過合理摻配不但要滿足鍋爐燃燒穩(wěn)定的要求，且應(yīng)盡可能的降低供電煤耗，從而達到最大限度降低發(fā)電成本的目的。

3.1 入爐煤摻配對鍋爐安全運行的影響

通過研究表明，由于摻混煤的燃燒特性特別復(fù)雜，尤其是當(dāng)摻混煤的煤種的性能相差太大或者摻配比例不適當(dāng)?shù)臅r候，在運行當(dāng)中配風(fēng)無法同時滿足不同性能煤種對其的要求，并且還會造成著火困難、爐內(nèi)結(jié)渣嚴重、污染物排放量增大以及增加未完全燃燒熱損失等很多問題。因此，鍋爐能否安全穩(wěn)定的運行，與摻配的比例有很大的直接關(guān)系。

3.2 入爐煤摻配對機組經(jīng)濟性的影響

入爐煤摻配對機組經(jīng)濟性的影響是顯而易見的。通過合理的入爐煤摻配，在確保鍋爐安全穩(wěn)定燃燒的前提下，將不同特性的優(yōu)質(zhì)煤與低質(zhì)煤按照要求和比例均勻的摻混起來，進行摻燒，能夠有效的降低購煤成本。通過不同煤種之間的合理摻配，加上適當(dāng)?shù)呐滹L(fēng)方式，能夠有效地降低供電煤耗，進一步降低發(fā)電成本。

4 入爐煤摻配方法

為了確?；痣姍C組的安全運行，配煤燃燒作為其重要的手段，必須要求摻混煤的干燥程度、熱值、含硫量以及揮發(fā)分等必須適應(yīng)鍋爐的燃燒需求。與其他工業(yè)煤相比，泥煤、褐煤以及洗中煤每噸要便宜大約幾十元到百元不等，因此，目前很多燃煤電廠往往采取多煤種入廠的方式以應(yīng)對高價煤。一般以煤種區(qū)域、揮發(fā)分、硫分以及熱值等作為參照指標，通過鍋爐試燒不斷的細化配煤摻燒的方案，最終通過調(diào)整探索出容易操作的摻配方案以有效的優(yōu)化入爐煤的品質(zhì)。

4.1 入爐煤摻燒的注意事項

研究及實踐經(jīng)驗表明，以下幾個方面是入爐煤摻配中必須了解和遵循的幾條注意事項：

①將煤質(zhì)混合均勻是在摻燒中保證其正常燃燒的基本前提，只有將煤混合均勻，才能有效的避免由于煤質(zhì)波動而影響燃燒的經(jīng)濟性以及穩(wěn)定性。

②混合均勻后，著火特性、燃盡特性以及污染物排放特性和結(jié)渣特性等煤的燃燒特性是決定摻燒的重要因素。由于燃燒的可靠性與經(jīng)濟性受到長煙煤與氣煤、褐煤與長煙煤結(jié)合等這種燃燒特性相近的煤種影響不大，因此，對于燃燒特性相近的煤種在摻配時可以按照任何比例進行。但是燃燒的可靠性以及經(jīng)濟性會受到無煙煤與煙煤以及氣煤與貧煤的混合這樣性質(zhì)相差較大煤種的較大影響，因此，這種情況下一定要確定最大的摻燒比例。但是對于褐煤與貧煤、肥煤與無煙煤這種燃燒性質(zhì)相差極其懸殊的煤種，正常情況下是不能夠進行混燒的。

③燃燒混煤時，煤種本身的特性是影響鍋爐受熱面結(jié)渣以及玷污的最主要因素。當(dāng)摻燒不同種類的煤時，成分之間通過相互影響、相互作用以及相互的制約作用，從而導(dǎo)致泥煤的灰渣流變特性、熔融特性以及礦物質(zhì)偏析情況的變化，這些主要是通過灰熔點來體現(xiàn)。此外，由于泥煤燃燒具有特殊性，從而導(dǎo)致燃燒延遲以及爐內(nèi)局部出現(xiàn)弱還原性條件等也是導(dǎo)致爐內(nèi)結(jié)渣玷污的另外一個重要的原因。

④鍋爐燃用混煤對大氣的主要污染物是硫氧化物、氮氧化物和粉塵。煤種以及煤的燃燒方式都會影響各種污染物的排放量，由于煙煤的含硫量較高，當(dāng)摻入的煙煤比例增大時，就會增大混合煤中硫氧化物的排放量。

4.2 入爐煤摻配方法

為了確保某發(fā)電公司兩臺660MW燃煤機組中鍋爐的穩(wěn)定燃燒，經(jīng)過長期的探索實踐，在入爐煤摻配上進行了創(chuàng)新。三期擁有2個煤場，通過結(jié)合實際來避免煤以及煤場的相撞，充分利用儲煤以及存煤量較低時做好存煤的方案規(guī)劃。通過合理劃分煤場，實現(xiàn)了分廠送煤，分區(qū)堆煤，分爐配煤，分倉上煤，分時段配煤。A煤場堆放優(yōu)質(zhì)煤，一般發(fā)熱量≥22000kJ/kg，含硫量≤2%，揮發(fā)分≤10%，用于C、D倉上煤，一般供兩個倉。B煤場堆放發(fā)熱量≤19000 kJ/kg，含硫量≤3%，揮發(fā)分20%～30%的劣質(zhì)煤和發(fā)熱量≥19000kJ/kg，含硫量≤3%，揮發(fā)分20%～35%的普通煤，根據(jù)上煤需要，臨時取煤，各區(qū)域配有1臺DQ1200·40斗輪機。在煤源逐步穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，可以考慮在符合要求的礦點進行一次摻混，煤到達煤場時，進行二次摻混；通過輸煤皮帶進入圓筒倉時，進行三次摻混；從圓筒倉進入鍋爐前，進行四次摻混。經(jīng)過多次摻混后配煤應(yīng)能達到摻混均勻的目的。

配煤專員應(yīng)當(dāng)每天制定每天的配煤摻燒作業(yè)計劃書，制作的燃燒作業(yè)計劃書應(yīng)當(dāng)根據(jù)機組鍋爐燃燒狀況以及來煤和存煤的情況制定，并且一定要嚴格按照作業(yè)計劃書的要求進行操作。一般情況下，三期5號爐和6號爐的A、B倉供劣質(zhì)煤，C、D倉供優(yōu)質(zhì)煤，E、F倉供普通煤。根據(jù)葉輪給煤機的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)摻燒比例。通過試驗研究，某公司目前5、6號爐摻燒比例一般選用褐煤35%、煙煤65%，或者褐煤30%、煙煤70%，同時也根據(jù)鍋爐燃燒情況和機組負荷曲線隨時調(diào)整摻配比例。

運行中，鍋爐運行人員與燃料運行人員在值長的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，嚴格執(zhí)行配煤計劃，并且制定入爐煤煤質(zhì)指標的控制范圍。上煤之前做好摻配煤分析計劃書，一定要做到不符合要求的煤不直接入倉，對于煤質(zhì)化驗結(jié)果不明確、含水量、含硫量以及揮發(fā)分超標的煤，不得直接入倉。為了確保鍋爐能夠穩(wěn)定的燃燒，各個運行的班組應(yīng)當(dāng)密切的關(guān)注在線快速煤質(zhì)監(jiān)測儀反映的數(shù)據(jù)，并且通過研究摻燒煤種的符合曲線并根據(jù)各時段機組的負荷情況及時的調(diào)整摻配比例。

經(jīng)過科學(xué)摻配入爐煤，即低價煤配高價煤、低熱量煤配高熱量煤、泥煤配干煤，結(jié)合其他方面的工作，今年取得了月供電煤耗完成328g/kwh的歷史最好成績。

5 結(jié)論與展望

①通過試驗研究，目前5、6號爐摻燒比例一般選用褐煤35%、煙煤65%，或者褐煤30%、煙煤70%，同時也根據(jù)鍋爐燃燒情況和機組負荷曲線隨時調(diào)整摻配比例。經(jīng)過科學(xué)摻配入爐煤，即低價煤配高價煤、低熱量煤配高熱量煤、泥煤配干煤，結(jié)合其他方面的工作，今年取得了月供電煤耗完成328g/kwh的歷史最好成績。

②一個火電廠整體的科學(xué)技術(shù)能力主要是以配煤摻燒為代表的，并且火電企業(yè)節(jié)能降耗以及實現(xiàn)企業(yè)最大化效益的重要體現(xiàn)也是通過配煤摻燒技術(shù)的管理體現(xiàn)的。配煤摻燒可解決入廠煤因煤種煤質(zhì)差異，特別是熱值、灰分、水分、揮發(fā)分、硫分等重要指標不同所造成的燃燒調(diào)整困難。在此基礎(chǔ)上，通過長期實踐摸索，以后將在摻配煤種和摻配煤量的精準度上再下功夫，最終實現(xiàn)企業(yè)綜合效益最大化。

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