300MW機(jī)組鍋爐摻配摻燒褐煤的探索

索傳勝

摘 要：2010年，燃料價(jià)格高位運(yùn)行，發(fā)電廠燃料成本壓力繼續(xù)增大，章丘發(fā)電有限公司抓住機(jī)遇調(diào)整煤種結(jié)構(gòu)，積極探索摻配摻燒褐煤的方式，形成了一套適應(yīng)當(dāng)前符合自身特點(diǎn)的較為完善的褐煤摻配摻燒方案，在保證安全生產(chǎn)的同時(shí)，大大降低了燃料成本，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：摻配摻燒；褐煤；措施；安全；經(jīng)濟(jì)效益

前言

2010年，燃煤煤質(zhì)和供應(yīng)都受到了劇烈的市場(chǎng)沖擊，煤炭?jī)r(jià)格的波動(dòng)也越發(fā)顯著，對(duì)發(fā)電廠的運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性情況有著決定性的影響。我公司積極進(jìn)行褐煤的配煤摻燒，一是處理好降低燃料成本和安全生產(chǎn)、節(jié)能減排的關(guān)系；二是根據(jù)市場(chǎng)情況做好摻燒盈虧平衡點(diǎn)分析，通過(guò)摻燒褐煤提高公司的盈利能力。

1.褐煤的燃燒特性與摻配摻燒的難點(diǎn)和突破點(diǎn)

1.1褐煤的燃燒特性

褐煤水分較高，一般在30%～35%之間，部分高于40%，這就要求制粉系統(tǒng)具有較高的干燥出力；灰分較低，一般在15%以下，灰熔點(diǎn)低，一般在1150℃。這樣在高負(fù)荷下容易在爐膛和前屏處結(jié)焦，結(jié)焦防治是燃用此類煤種的首要問題；發(fā)熱量一般在3000～4000kcal/kg，部分低于3000kcal/kg；硫分較低，一般在1%以下；干燥無(wú)灰基揮發(fā)分在40～50%左右，燃點(diǎn)在270℃，煤粉具有較強(qiáng)的自燃與爆炸傾向。

1.2危險(xiǎn)點(diǎn)分析

1.2.1影響磨煤機(jī)的出力

由于褐煤水分較高，影響磨煤機(jī)的干燥出力。運(yùn)行當(dāng)中的磨煤機(jī)在熱風(fēng)調(diào)整門全開，冷風(fēng)調(diào)整門關(guān)嚴(yán)，磨煤機(jī)入口溫度由以前的 220℃提高到現(xiàn)在的280℃左右，提高了約60℃的情況下，出口溫度只有55～65℃，最低時(shí)只有50℃。為了保證磨煤機(jī)出口溫度，只有盡量提高一次風(fēng)壓和磨煤機(jī)的一次風(fēng)量，同時(shí)限制磨煤機(jī)出力。實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中二期機(jī)組的磨煤機(jī)出力受限8-10t/h。

1.2.2對(duì)燃燒的影響

由于褐煤水分高，一次風(fēng)粉混合物含濕量大，著火熱增大，絕熱燃燒溫度降低；褐煤的迅速燃燒消耗燃燒區(qū)域的大部分氧，導(dǎo)致?lián)交烊紵钠渌嘿|(zhì)出現(xiàn)燃燒延遲，這些都會(huì)造成摻配燃燒的其它煤質(zhì)的燃燒率降低，影響整體的燃燼情況。

1.2.3影響機(jī)組低負(fù)荷時(shí)燃燒的穩(wěn)定性

由于磨煤機(jī)的出口溫度低，一次風(fēng)量難以降低，風(fēng)煤比較高，煤粉的濃度和火焰集中度不夠，爐膛溫度低，同時(shí)又受到燃煤發(fā)熱量低的影響，在機(jī)組低負(fù)荷時(shí)必然影響燃燒穩(wěn)定性。

1.2.4影響制粉系統(tǒng)的安全性

由于磨煤機(jī)入口溫度大幅提高，導(dǎo)致磨煤機(jī)罐體，出口分離器，都有積粉自燃的可能性。在磨煤機(jī)事故停用時(shí)，磨煤機(jī)內(nèi)部、煤倉(cāng)和給煤機(jī)皮帶上的存煤易自燃，對(duì)制粉系統(tǒng)的安全性構(gòu)成威脅。由于磨煤機(jī)出口溫度低，煤粉中的水分較高，煤粉流動(dòng)性下降，有堵塞風(fēng)管的風(fēng)險(xiǎn)。在摻燒過(guò)程中，二期機(jī)組出現(xiàn)煤粉采樣測(cè)點(diǎn)部分堵塞現(xiàn)象。

1.2.5鍋爐結(jié)焦

由于褐煤的灰熔點(diǎn)較低，一般在1150℃，所以在高負(fù)荷下煙氣溫度較高的情況下，鍋爐容易結(jié)焦，焦塊聚集在水冷壁上，當(dāng)鍋爐吹灰或降負(fù)荷時(shí)容易引起大塊焦掉落至渣斗，將灰渣斗內(nèi)的渣水汽化，產(chǎn)生大量的蒸汽，使?fàn)t膛壓力升高，甚至?xí)斐慑仩t滅火。

1.2.6影響機(jī)組的協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)品質(zhì)

由于褐煤的發(fā)熱量較低，導(dǎo)致同樣負(fù)荷工況下，機(jī)組的燃煤量較大，造成鍋爐的燃燒惰性增大，使機(jī)組的升降負(fù)荷的速率受到影響。

1.2.7其它影響

由于原煤水分增多造成煙氣量增大，造成除塵、脫硫等系統(tǒng)的負(fù)荷相應(yīng)增加，酸露點(diǎn)提高。在原煤含硫量、灰分增大時(shí)，有導(dǎo)致受熱面磨損、腐蝕的可能。

2.摻配摻燒褐煤主要措施和方法

2.1按照帶負(fù)荷需要?jiǎng)討B(tài)確定摻配后的發(fā)熱量目標(biāo)

值長(zhǎng)和中調(diào)聯(lián)系溝通，根據(jù)中調(diào)下達(dá)的機(jī)組負(fù)荷曲線，第一時(shí)間通知摻配煤小組領(lǐng)導(dǎo)，按照“高負(fù)荷高熱值，低負(fù)荷低熱值”的原則，通過(guò)精確測(cè)算超前預(yù)測(cè)，制訂相應(yīng)的褐煤摻配方案，確保入爐煤質(zhì)發(fā)熱量達(dá)到16-20MJ/kg，揮發(fā)份達(dá)到30-50%，保證高負(fù)荷時(shí)能頂上負(fù)荷。在低負(fù)荷時(shí)，入爐煤發(fā)熱量可相應(yīng)降低，但要保證入爐煤的揮發(fā)份較高，確保鍋爐安全穩(wěn)定燃燒。根據(jù)摻燒褐煤對(duì)鍋爐燃燒和帶負(fù)荷情況及鍋爐效率的影響，動(dòng)態(tài)優(yōu)化摻配比例，做好鍋爐摻燒褐煤工作。

通過(guò)一段時(shí)間的摸索，白天因帶高負(fù)荷需要，摻配褐煤的比例在10-20%左右，入爐煤質(zhì)發(fā)熱量控制在18-20 MJ/kg左右；燃料上煤前夜第一遍煤控制摻燒褐煤的比例在20-30%左右，入爐煤質(zhì)發(fā)熱量控制在16-18 MJ/kg左右，努力加大機(jī)組低負(fù)荷階段褐煤的摻燒力度。

2.2控制入爐煤的水分

入爐煤水分過(guò)高時(shí)，制粉系統(tǒng)出力不足，對(duì)鍋爐燃燒調(diào)整的負(fù)面影響也較大。因此控制入爐煤水分不高于20%是保證安全穩(wěn)定的重要條件。

2.3保證入爐煤的揮發(fā)分含量

在保證入爐煤熱值的同時(shí)，保證揮發(fā)分含量也是保證運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重要環(huán)節(jié)。二期鍋爐設(shè)計(jì)燃煤為煙煤，在保證揮發(fā)分含量的情況下能夠使鍋爐達(dá)到較高的經(jīng)濟(jì)性水平。

2.4優(yōu)化鍋爐制粉系統(tǒng)運(yùn)行，加強(qiáng)監(jiān)視，保證安全

2.5再熱汽溫調(diào)整

再熱汽溫的調(diào)整堅(jiān)持以煙氣側(cè)調(diào)整為原則，盡量不使用事故減溫水。采用下傾燃燒器擺角的方法降低火焰中心，可以保持燃燒器擺角10%或更低的角度運(yùn)行；配合對(duì)水冷壁進(jìn)行吹灰，以降低爐膛出口煙溫和再熱蒸汽溫度。遇到再熱汽溫低的情況，首先采取上傾燃燒器的方法，提高再熱蒸汽溫度。

2.6合理吹灰

據(jù)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的變化，結(jié)合對(duì)爐內(nèi)沾污情況的就地觀察結(jié)果，合理安排吹灰。對(duì)過(guò)熱器、再熱器區(qū)域和燃燒器區(qū)域進(jìn)行選擇性吹灰，既保證爐內(nèi)不發(fā)生結(jié)焦，受熱面無(wú)嚴(yán)重沾污；又要使受熱面的吸熱情況滿足運(yùn)行調(diào)整的要求，達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工況。

2.7探索改善機(jī)組的協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)品質(zhì)

運(yùn)行人員根據(jù)調(diào)整經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整磨煤機(jī)容量風(fēng)擋板，在機(jī)組升降負(fù)荷較快時(shí)適當(dāng)進(jìn)行干預(yù)，滿足機(jī)組調(diào)節(jié)的需要。

3.摻配摻燒褐煤的實(shí)施效果

在摻配摻燒的過(guò)程中，結(jié)合設(shè)備運(yùn)行狀況，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)摻燒方案，解決了褐煤堆放熱值損失、制粉系統(tǒng)出力低、制粉系統(tǒng)防爆、防止鍋爐結(jié)焦等一系列難題，形成了一套確保摻配摻燒安全的長(zhǎng)效機(jī)制，同時(shí)細(xì)化措施、嚴(yán)格監(jiān)督、執(zhí)行，以措施、制度保證摻配摻燒的工作的順利進(jìn)行。自2010年10月?lián)脚浜置阂詠?lái)，公司褐煤的摻燒比例從最初的10%到現(xiàn)在的30%，褐煤最高摻配比例已達(dá)到50%。同時(shí)摻配褐煤后，總體運(yùn)營(yíng)成本下降明顯，有效緩解了燃料成本壓力和燃料供應(yīng)的緊張局面。

4.結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前，公司摻配摻燒褐煤已取得了一定的成果，成績(jī)來(lái)之不易，凝聚著公司全體干部職工的辛勤和汗水，為進(jìn)一步做好褐煤摻燒工作，全面完成集團(tuán)公司下達(dá)的各項(xiàng)目標(biāo)任務(wù)，貢獻(xiàn)出章丘發(fā)電公司的一份力量。