火電廠配煤摻燒管理措施探討

劉興文

摘 要：為了最大限度的減少客觀資源的浪費(fèi)，解決我國污染嚴(yán)重的問題，火電廠可以實(shí)施配煤摻燒來降低發(fā)電成本，但與此同時(shí)，配煤摻燒又將對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行帶來一些新的問題，為了解決這一問題，本文將在分析影響配煤摻燒的煤質(zhì)特性指標(biāo)的基礎(chǔ)上進(jìn)項(xiàng)探討，并制定配煤摻燒管理措施。

關(guān)鍵詞：火電廠 配煤摻燒 煤質(zhì)特性 管理措施

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）01（a）-0088-01

能耗在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的前提下，得到工業(yè)用能的推動(dòng)而快速發(fā)展，能源消耗量增多，對(duì)外依存的能源依存量一年一年增加，各種能源像煤等，給環(huán)境形成了巨大的壓力。作為我們國家的基礎(chǔ)能源行業(yè)，電力行業(yè)能否健康發(fā)展和國家的命脈息息相關(guān)，很多的發(fā)電廠因?yàn)樵O(shè)備和技術(shù)的落后，出現(xiàn)很多的浪費(fèi)，同時(shí)給環(huán)境選成了嚴(yán)重的污染，這同作為基本國策之一的節(jié)約資源是背道而馳的。而采用配煤摻燒的方法來解決火電廠所需要的煤炭，可以滿足煤種鍋爐發(fā)電。隨著配煤摻燒工作的開展，由于煤質(zhì)可能達(dá)不到鍋爐的煤炭設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，造成鍋爐效率大幅度降低、輸煤系統(tǒng)的損壞、給鍋爐的穩(wěn)定性帶來影響，給火電廠的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來了較大的隱患。因此，需要在將煤送入鍋爐前按照煤質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理的摻配，并通過改進(jìn)鍋爐設(shè)施，保證火電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1 配煤摻燒基本理論

配煤摻燒的主要目的是依據(jù)相關(guān)的規(guī)定按一定的比例將不同的煤種進(jìn)行混配，形成混煤，以滿足可使鍋爐安全運(yùn)行的各項(xiàng)基本要求。摻燒產(chǎn)生的積極作用是顯而易見的，它可以提高煤的重復(fù)利用率，降低燃料的成本，控制有毒物質(zhì)主要是硫化物的排放，以及解決鍋爐因受熱而致使表面結(jié)渣等一系列安全問題，有利于確保機(jī)組運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性。

配煤摻燒應(yīng)考慮煤質(zhì)的以下基本特性。

（1）煤的燃燒特性。

配煤摻燒的首要原則是需要保證煤種在摻燒過程中保持其燃燒性能，也就是要保證在鍋爐內(nèi)的混煤的燃燒穩(wěn)定性。煤種主要的燃燒特性包括著火性能和燃盡性能，影響燃燒特性的最主要的指標(biāo)通常包括水分、揮發(fā)分及發(fā)熱量。

發(fā)熱量代表著煤炭的使用價(jià)值，是煤炭性能指標(biāo)中最重要的一點(diǎn)。在機(jī)組運(yùn)行過程中，發(fā)熱量還是驗(yàn)證鍋爐是否處于熱平衡、是否需要進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)及配煤摻燒的主要依據(jù)。發(fā)熱量如果過高則可能不利于對(duì)煤粉在爐內(nèi)的燃盡性，而且容易造成爐膛內(nèi)熱負(fù)荷的增加，從而可能對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行產(chǎn)生影響；反之，如果發(fā)熱量過低則可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)制粉系統(tǒng)的運(yùn)行壓力增大，并可能使鍋爐無法正常運(yùn)行。

煤的揮發(fā)分是煤燃燒特性的重要指標(biāo)之一，它的高低將會(huì)直接對(duì)著火速度、燃燒產(chǎn)物的火焰性狀和著火穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。煤中揮發(fā)分的數(shù)量隨煤種的不同而變化。一般來說，揮發(fā)分的數(shù)量同煤的碳化程度成反比。如果煤種的揮發(fā)分低，則煤的燃燒穩(wěn)定性和燃盡性也會(huì)相對(duì)較差；如果煤種揮發(fā)分過高，不僅著火會(huì)距離縮短，而且會(huì)威脅到燃燒器和制粉系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

水分作為煤的固有成分，由于它的存在，煤中可燃物質(zhì)含量會(huì)相應(yīng)減少。在燃燒過程中，如果含有過多水分，則會(huì)使煤不易燃燒，影響煤的燃燒速度，從而使得燃燒熱損失增大，同時(shí)引風(fēng)機(jī)也可能能耗增大。

（2）煤的可磨性。

可磨性表示煤炭被磨制成粉的難易程度。煤種的可磨性將會(huì)直接影響制粉系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。如果煤種的可磨性較差，制粉系統(tǒng)的出力將受到嚴(yán)重影響，系統(tǒng)性能會(huì)明顯惡化。

（3）污染物排放特性。

配煤摻燒對(duì)污染物排放的影響主要需要考慮氮氧化物、二氧化硫以及煙塵。二氧化硫排放量主要與煤種的含硫量有關(guān)。氮氧化物排放則主要與煤種的揮發(fā)分和含氮量相關(guān)，對(duì)于揮發(fā)分高而含氮量低的煤種，其氮氧化物排放量相對(duì)較低?？刂频趸锱欧磐ǔ２捎玫偷紵夹g(shù)和尾部脫硝兩種手段。

2 配煤摻燒管理

2.1 煤的質(zhì)量驗(yàn)收與分類存放

要從源頭上嚴(yán)格實(shí)施監(jiān)督以防止劣質(zhì)煤進(jìn)廠，從而確保煤質(zhì)符合機(jī)組燃燒要求。首先，供煤單位需要提供煤質(zhì)的化驗(yàn)數(shù)據(jù)，以便于提前了解煤質(zhì)質(zhì)量是否符合要求，并將此作為是否能卸入煤溝的前提條件。其次，對(duì)于火車來煤，可以對(duì)每一節(jié)車皮采用人工采樣，對(duì)于汽車來煤，可采用汽車采樣機(jī)對(duì)每一輛汽車來煤進(jìn)行現(xiàn)場采樣，以此提高煤樣代表性。

2.2 確定配煤摻燒原則

在保證鍋爐燃燒穩(wěn)定以及機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的原則下，根據(jù)各鍋爐中燃煤具有的燃燒特性，制定出合理的配煤原則，從而保證鍋爐各部分出力正常，鍋爐可正常運(yùn)行。配燒的煤種平均值以不偏離設(shè)計(jì)值為宜，平衡是配煤所必須掌握的原則之一，需要保證煤的燃燒特性不偏離，均處于正常。另一方面，摻燒時(shí)，應(yīng)將高熱值的煤種放在中偏上的煤層，這樣便可以降低爐膛中部的熱負(fù)荷。

2.3 配煤摻燒的現(xiàn)場管理

負(fù)責(zé)看管鍋爐的工人要準(zhǔn)確、及時(shí)掌握各臺(tái)鍋爐的燃燒情況，根據(jù)鍋爐運(yùn)行中隨時(shí)可能出現(xiàn)的新情況迅速調(diào)整配煤摻燒方式，并把信息快速、及時(shí)向相關(guān)部門反饋。各個(gè)管轄范內(nèi)的運(yùn)行負(fù)責(zé)人要掌握好自己負(fù)責(zé)的鍋爐的燃用煤種狀況，合理配風(fēng)，避免使得鍋爐缺氧燃燒；另一方面需要安排巡檢人員觀察爐膛內(nèi)煤的結(jié)焦程度，如發(fā)現(xiàn)有異常情況要迅速采取必要的控制措施。在進(jìn)行鍋爐燃燒調(diào)整、煤種更換試驗(yàn)時(shí)，尤其需要保證爐膛受熱面的吹灰頻度和燃燒組織的合理性，從而以便于控制爐膛的結(jié)焦?fàn)顩r。

同時(shí)，輸煤運(yùn)行主管需要根據(jù)部門所要求的煤場存煤與燃料進(jìn)煤的狀況及混煤煤質(zhì)加權(quán)指標(biāo)，制訂混煤摻配方案，將配煤指令準(zhǔn)確錄入運(yùn)行管理系統(tǒng)，并將配煤指令告知負(fù)責(zé)人。輸煤負(fù)責(zé)人根據(jù)主管的配煤指令進(jìn)行上煤，當(dāng)遇到特殊情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)與主管聯(lián)系，不可自行變更取煤地點(diǎn)以及煤種。

2.4 煤場動(dòng)態(tài)示意圖及軟件管理

可在信息平臺(tái)上建立煤場動(dòng)態(tài)示意圖，按場地平面圖標(biāo)注煤種、數(shù)量、煤堆號(hào)和主要的煤質(zhì)指標(biāo)，方便負(fù)責(zé)人根據(jù)煤場的示意圖下達(dá)上煤指令，并及時(shí)傳給燃料運(yùn)行負(fù)責(zé)人員。也通過由專業(yè)的鍋爐運(yùn)行工程師將其依據(jù)存煤量而總結(jié)的最近幾天至一周的配煤摻燒指令發(fā)布在信息平臺(tái)上，這樣可以提高對(duì)鍋爐配煤質(zhì)量的合理控制，只需要值班人員都嚴(yán)格執(zhí)行就行，管理節(jié)假日配煤運(yùn)行的時(shí)候多會(huì)使用這種方法，來預(yù)防操作失誤的不良后果。各負(fù)責(zé)人平會(huì)的上煤指令都會(huì)執(zhí)行并在運(yùn)行日志上保存，以備相關(guān)管理人員簽約，用以監(jiān)督。

3 結(jié)語與展望

能源是人類生存和發(fā)展的基本條件，同時(shí)也是一個(gè)長期制約我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的因素。在我國，燃煤是重要的發(fā)電能源，因此保證煤質(zhì)的穩(wěn)定、加強(qiáng)對(duì)燃煤的管理是增強(qiáng)企業(yè)競爭力、提高電廠效益的有效途徑。近幾年發(fā)展起來的優(yōu)化配煤技術(shù)已經(jīng)成為許多電廠燃煤管理的重要內(nèi)容，它可以通過控制煤的揮發(fā)分、發(fā)熱量和硫分等煤質(zhì)參數(shù)從而適應(yīng)鍋爐負(fù)荷、排放以及結(jié)渣等約束條件的要求，以此確保鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。配煤摻燒是一個(gè)重點(diǎn)，如果我們可以充分掌握，并且在鍋爐運(yùn)行的前部環(huán)節(jié)做好燃料的摻燒，這樣便能最大限度的保護(hù)設(shè)備和節(jié)約資源。

參考文獻(xiàn)

[1] 崔余平.火電廠配煤摻燒運(yùn)行管理及技術(shù)措施[J].電力安全技術(shù)，2012，3：13-16.

[2] 王祥，洪光.火電廠配煤摻燒方法的探討[J].湖北電力，2007，10：59，62.

[3] 黃小平.淺談燃料運(yùn)行管理如何面對(duì)配煤摻燒的大趨勢(shì)[J].廣東科技，2013，7.

[4] 孫志宏，柳曉，束文亮，等.燃煤摻配摻燒技術(shù)探討[J].華電技術(shù)，2008，8：27-29.endprint