1025T/h貧煤鍋爐改燒煙煤的創(chuàng)新實踐

李建華（勝利油田勝利發(fā)電廠 山東 東營 257000）

一、前言

勝利發(fā)電廠二期兩臺300MW機組，鍋爐為1025t/h亞臨界壓力中間再熱自然循環(huán)鍋爐，燃燒設(shè)備設(shè)計、校核煤種為貧煤，采用雙進雙出鋼球磨正壓直吹式制粉系統(tǒng)，燃燒器采用四角布置切向燃燒方式。鍋爐共配置四臺BBD3754雙進雙出磨煤機，每一臺磨煤機對應(yīng)一層煤粉噴嘴，自下而上依次為A、B、C、D磨。機組正常運行，A、B、C、D磨均是貧煤或者A、B磨是貧煤，C、D磨無煙煤。

近來，煤炭市場發(fā)生了很大的變化，煤炭價格下滑，市場煙煤充足，從進一步經(jīng)營好電廠角度，電廠要對燃煤結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，使二期兩臺貧煤鍋爐八臺制粉系統(tǒng)逐步改燒煙煤，以降低飛灰可燃物和煙氣中氮氧化物和硫化物的含量，利于機組的經(jīng)濟運行和環(huán)保指標的控制。鍋爐燃燒煤種的變化，就意味著制粉系統(tǒng)、風煙系統(tǒng)參數(shù)和燃燒器等做相應(yīng)調(diào)整。

二、更換煤種原因

1.基于煤炭市場的變化，市場煙煤充足

近來，煤炭市場發(fā)生了很大的變化，煤炭價格下滑，市場煙煤充足，電廠很容易購買到大量的煙煤。

2.基于鍋爐燃燒煙煤時，飛灰可燃物相對貧煤低，更經(jīng)濟

煙煤揮發(fā)分高，灰分低，稀疏的顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)，快速的反應(yīng)性，較低的著火點等煤質(zhì)特性，決定了飛灰可燃物相對貧煤更低的主要原因。

3.基于環(huán)保壓力

目前，人們對環(huán)保的要求越來越高，國家對電廠的環(huán)保指標更是越來越嚴格，環(huán)保局安裝了煙氣含硫和氮氧化物24小時在線檢測，電廠的環(huán)保指標時刻都在監(jiān)視當中，給電廠前所未有的環(huán)保壓力。

基于以上原因，電廠決定要改變?nèi)济航Y(jié)構(gòu)，讓二期兩臺貧煤爐改燒煙煤。

三、理想效果

1.設(shè)計煤種與煙煤技術(shù)指標對比分析

設(shè)計煤種的性質(zhì)介于無煙煤與煙煤之間，揮發(fā)分占10%～20%；燃燒較穩(wěn)定，機組安全性較高。

改燒煤種特點是揮發(fā)份高，水分大，含硫低，易燃燒，熱值適中，利于降低飛灰、氮氧化物和噴氨量。

2.煙煤對鍋爐運行的影響

（1）對鍋爐燃燒的影響

①燃燒穩(wěn)定性燃燒穩(wěn)定性問題多出現(xiàn)在無煙煤、貧煤揮發(fā)分較低的或灰分大的情況。燃燒穩(wěn)定性與煤的發(fā)熱量、煤粉氣流著火溫度、揮發(fā)分、爐膛熱負荷、爐膛衛(wèi)燃帶面積等參數(shù)有關(guān)，對于煙煤不存在燃燒穩(wěn)定性問題。

②燃燒經(jīng)濟性煤的發(fā)熱量、煤燃盡率、揮發(fā)分、爐膛熱負荷、爐膛衛(wèi)燃帶面積等參數(shù)對燃燒經(jīng)濟性均有很大影響。對于煙煤，更有利于燃盡，降低機械未完全燃燒損失，提高鍋爐運行經(jīng)濟性。

③結(jié)渣性 爐膛燃燒越強烈，爐膛溫度內(nèi)就越高，還原性氣氛下爐膛結(jié)渣傾向加重。改燒煙煤時尤其注意爐膛結(jié)焦情況。

（2）對制粉系統(tǒng)的影響

①安全性 由于煙煤揮發(fā)分高，燃點低的特性，對于磨制煙煤的制粉系統(tǒng)防爆炸、防止煤粉自燃是重中之重的問題。

②煙煤易磨制，出力提高；要求制粉溫度80℃，煤粉細度可適當提高。

3.經(jīng)驗借鑒

根據(jù)以往，在機組啟停、A磨檢修或B磨檢修時，為節(jié)省助燃用油，在底層A、B磨曾經(jīng)改燒過煙煤。積累了一些燒煙煤的經(jīng)驗。

經(jīng)驗一：有些煙煤水分含量大，即使不用冷風，制粉溫度仍偏低，甚至低于70℃；有些煙煤，熱風門開度低于20%，冷風門開度達100%，制粉溫度仍很高，能接近100℃.通過控制磨制煙煤的制粉溫度在70℃---85℃之間，定期就地檢查和調(diào)整著火距離在0.5米左右。

經(jīng)驗二：煙煤比貧煤易磨制，出力相對偏大（特別是4A磨）。

經(jīng)驗三：撈渣機內(nèi)出現(xiàn)黃色玻璃狀的焦塊，周期性爐膛大面積掉焦，造成渣溝堵塞。

經(jīng)驗四：由于制粉系統(tǒng)使用冷風量較大，致使排煙溫度偏高2℃---4℃

經(jīng)驗五：停磨時，避免給煤機上下插板不嚴，返粉，給煤機溫度高，致使落在給煤機皮帶的細粉很容易自燃，機組停運后應(yīng)及時通知檢修及時清除給煤機皮帶上的煤。

經(jīng)驗六：環(huán)保指標優(yōu)良，沒有出現(xiàn)因煙氣中硫超標降機組負荷的現(xiàn)象；同負荷情況下，相對貧煤SCR入口氮氧化物偏低100---200。

經(jīng)驗七：主再熱汽減溫水量減少。

根據(jù)煙煤對鍋爐運行的影響和經(jīng)驗，可以從運行調(diào)整上通過采取必要的技術(shù)和管理措施，實現(xiàn)二期兩臺貧煤鍋爐改燒煙煤的目的。

五、制定措施

1.潛在風險

（1）一次粉管和燃燒器燒壞

（2）制粉系統(tǒng)自燃或爆炸，特別是給煤機因返粉溫度高著火，這種情況在電廠已發(fā)生兩次。

（3）爐膛大面積結(jié)焦

2.制定措施

（1）控制制粉溫度，磨的分離器出口溫度維持在70～80℃之間。

(2)防止煤粉積存，保持較高的一次風壓、一次風量，任何運行一次粉管風速≮18m/s；磨制煙煤的制粉系統(tǒng)停止后，必須用冷風吹掃粉管5min，防止煤粉積存燒壞一次風管；確保給煤機上下插板嚴密。這樣可以有效防止煤粉積存。

（3）適當增大噴燃器附近的二次風配比，較早混入二次風會降低火焰溫度，也可防止煤粉著火離噴燃器過近。比如利用一次風口的側(cè)邊風，側(cè)邊風的風速高，可以增加一次風剛性，防止氣流偏斜，可保護噴燃器不被燒壞、避免在噴燃器附近產(chǎn)生還原性氛圍、燃燒器周圍水冷壁結(jié)焦和高溫腐蝕。

（4）啟、停制粉系統(tǒng)時避免長時間空磨運轉(zhuǎn)，防止鋼球撞擊產(chǎn)生火花引起煤粉爆炸，停磨前料位壓差低于150Pa。

（5）保持合適的煤粉細度。煤粉不宜過細可粗些，短時間燃用煙煤可不調(diào)節(jié)折向擋板，通過增大磨煤機出力來實現(xiàn)；在參數(shù)正常范圍內(nèi)盡量增大磨煤機出力有以下優(yōu)點：有助于控制制粉溫度不會太高；在一定程度上會使煤粉細度變粗；可降低制粉電耗。

（6）實驗中定時對噴燃器就地巡檢，觀察實際著火距離和結(jié)焦情況，及時調(diào)整制粉溫度和二次配風，防止燒壞噴燃器如發(fā)現(xiàn)噴燃器附近有結(jié)焦現(xiàn)象，及時清理。

（7）結(jié)合燃燒實際，參照化學化驗煤質(zhì)指標，通過燃用煙煤時判斷方法，在煤質(zhì)變化時及時調(diào)整燃燒及制粉系統(tǒng)運行方式，防止煤質(zhì)變差調(diào)節(jié)不及時造成鍋爐滅火。

六、確認效果

1.大大提高鍋爐燃燒的穩(wěn)定性，如下圖：火檢充滿度極高。

2.#4爐燃燒器為降低氮氧化物改造后，燒無煙時，飛灰特別高，有的甚至高達12.7。改燒煙煤后，鍋爐飛灰明顯降低，平均值由8%下降至3.5%,提高了鍋爐效率。

3.燃燒煙煤氧量控制在3%--3.5%之間，相比燃燒貧煤氧量3.5%—4.5%降低，氮氧化物隨著氧量變小而變小，因此氧量的降低利于減少鍋爐NOx排放和排煙損失。從而減少噴氨量，降低發(fā)電成本。

4.提高了制粉細度，降低了制粉電耗。主要表現(xiàn)在第四臺磨啟停的負荷點，無煙煤啟停第四臺磨的負荷點是230MW,煙煤提高到250—260MW之間。

王天宇；燃煤鍋爐熱效率調(diào)高方法及優(yōu)化效果(J);民營科技；2011年07期