鍋爐煤質(zhì)配比優(yōu)化方案的探索與應(yīng)用

李自凡　龐存興　張蕊

摘 要：結(jié)合進(jìn)廠煤的發(fā)熱量、灰分、硫分和水分等參數(shù)優(yōu)化入爐煤的配質(zhì)比，跟蹤記錄不同配比的煤入爐后鍋爐的燃燒情況，以保證鍋爐的燃燒性能。如果燃燒參數(shù)在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，就能達(dá)到優(yōu)化煤質(zhì)配比、節(jié)支降耗、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

關(guān)鍵詞：鍋爐；煤質(zhì)配比；燃燒性能；優(yōu)化方案

中圖分類號：TK227.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.064

1 概述

燃煤是火力發(fā)電廠所需的主要能源之一，其日耗量大，所需資金量也大。中國平煤神馬集團(tuán)某公司有2臺130 t/h循環(huán)流化床鍋爐，其每小時(shí)燃用發(fā)熱量為12 560.4 kJ/kg左右的中煤或劣質(zhì)原煤36.8 t，單臺年需燃煤2.65×105 t，年運(yùn)行7 200 h。所需燃煤主要是由集團(tuán)公司內(nèi)部礦、洗煤廠供應(yīng)。受市場經(jīng)濟(jì)的影響，鍋爐自2011年投運(yùn)以來，由于煤源不穩(wěn)定，煤種雜、煤質(zhì)變化大，大大增加了鍋爐入爐煤的質(zhì)量控制難度，從而影響鍋爐的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2 不同煤質(zhì)對鍋爐燃燒系統(tǒng)的影響分析

不同煤種的灰分、水分不同，其燃燒效果也有很大的不同。如果煤的灰分大，煤的結(jié)渣性和積灰性就會增大，進(jìn)而導(dǎo)致鍋爐爐膛結(jié)渣和受熱面積灰，影響除塵效果；如果煤的水分大，煤黏度增加，就會導(dǎo)致煤倉、輸煤管和給煤機(jī)黏結(jié)堵塞，從而加大運(yùn)行人員的勞動強(qiáng)度。

煤質(zhì)差、發(fā)熱量低會引發(fā)鍋爐燃燒不穩(wěn)，滅火、受熱面磨損加劇，出碴量大，電耗增加，帶不上負(fù)荷等問題，進(jìn)而阻礙鍋爐的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

燃用發(fā)熱量高的原煤生產(chǎn)成本高，而且在一般情況下，鍋爐最好燃用設(shè)計(jì)煤種或與設(shè)計(jì)煤種比較接近的煤種，以確保燃燒的穩(wěn)定性，使各參數(shù)在正常范圍內(nèi)。

3 煤質(zhì)配比優(yōu)化方案

3.1 細(xì)化分工，加強(qiáng)管理

供熱車間是直接實(shí)施該項(xiàng)目的車間。為了更好地落實(shí)這項(xiàng)工作，車間按照專業(yè)成立了5個(gè)小組，分別負(fù)責(zé)煤場管理，煤質(zhì)化驗(yàn)，燃料輸送，運(yùn)行調(diào)控，數(shù)據(jù)分析、整理、總結(jié)等工作。而優(yōu)化方案首先要從管理入手，即要求每周一小會，每月一大會，通報(bào)分析、總結(jié)方案實(shí)施的進(jìn)展和現(xiàn)場監(jiān)察情況，并制訂下一步整改、落實(shí)措施。比如，針對煤場最初管理混亂、亂堆亂放等問題，項(xiàng)目組提出要加強(qiáng)對煤場的動態(tài)管理，定點(diǎn)存放不同的煤種。這樣做，不僅方便配煤摻燒和晾曬，還可以及時(shí)掌握煤場的儲煤情況、各煤種的大致比例，從而及時(shí)調(diào)整配比，有效控制配比指標(biāo)、參數(shù)等。針對現(xiàn)場個(gè)別人員在煤種取樣過程中的不規(guī)范行為，要求相關(guān)部門在加強(qiáng)對工作人員技術(shù)培訓(xùn)的同時(shí)，還要加強(qiáng)考核。因此，相關(guān)部門制定了《煤質(zhì)檢查檢測制度》《入爐煤配比管理制度》等，進(jìn)一步規(guī)范煤質(zhì)管理工作，強(qiáng)化工作人員的工作職責(zé)，使煤質(zhì)管理工作有章可循。

3.2 突出重點(diǎn)，落實(shí)到位

“優(yōu)化煤質(zhì)配比，節(jié)能降耗”是立項(xiàng)攻堅(jiān)的主要目的，其中最重要的是“優(yōu)化煤質(zhì)配比”。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，要注意以下幾點(diǎn)：①嚴(yán)把入場煤、入爐煤質(zhì)量檢測關(guān)，建立入場煤、入爐煤采制化驗(yàn)記錄臺賬，由采樣制樣工清楚記錄煤種、批次、車數(shù)、化驗(yàn)項(xiàng)目、采制樣時(shí)間和人員情況，同時(shí)，還要填寫好煤樣標(biāo)簽內(nèi)容?；?yàn)員按照煤樣標(biāo)簽內(nèi)容分析、填寫原始記錄。在此過程中，要求他們字跡要工整、清楚，填寫內(nèi)容無涂改，化驗(yàn)結(jié)果有簽名。②車間要進(jìn)一步加強(qiáng)對煤場的動態(tài)管理，在原有來煤按區(qū)域管理的基礎(chǔ)上優(yōu)化管理模式，低熱值煤和原煤要定點(diǎn)存放，以方便配煤摻燒。另外，要及時(shí)掌握煤場的實(shí)際存煤情況，根據(jù)煤場結(jié)構(gòu)、來煤情況摻燒，從而有效控制其負(fù)荷率、熱值差、入爐標(biāo)單等指標(biāo)。③加強(qiáng)監(jiān)督指導(dǎo)，做好煤場的精細(xì)化管理工作，積極開展能耗報(bào)表分析工作，每日、每周、每月分析、對比燃煤摻燒情況，統(tǒng)計(jì)入爐煤耗等，了解燃煤摻燒效果，逐步摸索出不同負(fù)荷、不同來煤情況、不同煤質(zhì)下的摻配方案，科學(xué)、合理地安排機(jī)組用煤。

3.3 加強(qiáng)調(diào)控，強(qiáng)化效果

煤質(zhì)配比效果取決于鍋爐運(yùn)行情況，通過監(jiān)控各參數(shù)的變化情況，分析配比的合理性、經(jīng)濟(jì)性，并及時(shí)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)配比優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。為了規(guī)范操作，提升運(yùn)行人員的經(jīng)濟(jì)調(diào)控操作水平，提高機(jī)組整體運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，車間完善了《鍋爐運(yùn)行規(guī)程》《機(jī)組調(diào)控優(yōu)化方案》，重新制定了《煤質(zhì)配比試驗(yàn)記錄》等，進(jìn)一步提高了工作效率。另外，在日常工作中，要落實(shí)日監(jiān)控、周分析、月總結(jié)的工作，重點(diǎn)分析燃燒不同煤質(zhì)時(shí)鍋爐的供氣量、機(jī)組發(fā)電量、排煙溫度、排渣量等內(nèi)容，及時(shí)采取相關(guān)措施糾正運(yùn)行指標(biāo)，確保在鍋爐安全運(yùn)行的前提下提高煤質(zhì)優(yōu)化配比的經(jīng)濟(jì)效益。

4 效益評估

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

2013年初，自全面開展“鍋爐煤質(zhì)配比優(yōu)化”工作以來，經(jīng)過近一年的實(shí)踐，入爐煤根據(jù)不同煤種、不同比例優(yōu)化配置后，燃燒性能穩(wěn)定，鍋爐燃燒參數(shù)控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，供氣量基本不受影響，所需燃料費(fèi)大幅降低。詳細(xì)數(shù)據(jù)如表1所示。

從表1中可以看出，2013-01—05與2013-06—10相比，供氣量按照8.2×105 t計(jì)算，每噸的汽成本減少6.9元，則每年可節(jié)約費(fèi)用82×6.9≈566萬元。2013-06—10與2012-06—10相比，每噸汽成本減少11.7元，如果年供氣量按照8.2×105 t計(jì)算，每年可節(jié)約費(fèi)用82×11.7≈959萬元。這樣，每年平均節(jié)約費(fèi)用（959+566）÷2≈762萬元。

4.2 社會效益

完成這項(xiàng)工作所帶來的社會效益有以下幾點(diǎn)：①提高了全體職工的節(jié)能降耗意識和他們的工作積極性，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了資源的優(yōu)化配置；②規(guī)范了燃料管理，完善了煤場管理措施，使配煤和晾曬工作更加便捷，降低了工作人員的勞動強(qiáng)度，提高了他們的工作效率；③完善了制度管理，加強(qiáng)職工隊(duì)伍的建設(shè)工作，進(jìn)一步提高了職工隊(duì)伍的整體技能和整體素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了對鍋爐發(fā)電機(jī)組主要消耗性能指標(biāo)的有效控制，推動了節(jié)能降耗工作的發(fā)展；④通過煤質(zhì)配比優(yōu)化工作，促進(jìn)了鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和調(diào)控，減少了鍋爐因煤質(zhì)問題而引發(fā)的停爐、結(jié)焦、設(shè)備磨損等故障，提高了設(shè)備投入率和完好率，從而創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

5 存在的問題及今后的改進(jìn)方向

受生產(chǎn)條件的制約，無法有效控制入廠煤種，而且中煤、原煤量也隨著市場的變化而變化。在煤質(zhì)配比過程中，無論配比是1∶1，1∶2∶1還是3∶1，其都會隨著入場煤質(zhì)的變化而變化。由于煤源不穩(wěn)定，有時(shí)只能燒單一煤種，這樣就會使化驗(yàn)、運(yùn)行參數(shù)的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)偏差，不利于煤質(zhì)的優(yōu)化配比。在下一步工作中，建議公司積極采取相關(guān)方法協(xié)調(diào)煤源，保證煤種的供應(yīng)。

在工作過程中，要不斷提高煤質(zhì)配比相關(guān)崗位從業(yè)人員的職業(yè)操守和責(zé)任意識，加強(qiáng)對他們的宣傳教育，完善考核制度，填補(bǔ)管理漏洞，進(jìn)一步提高從業(yè)人員的責(zé)任意識和廉潔意識，保證煤質(zhì)管理優(yōu)化工作能夠順利進(jìn)行。

針對部分臺賬不完善、跟蹤分析記錄不全面、部分表格存在的設(shè)計(jì)缺陷給項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)、分析工作造成的不便，建議建立電子臺賬，完善數(shù)據(jù)管理，從而更好地開展下一步工作。

6 結(jié)束語

總之，通過對“鍋爐煤質(zhì)配比優(yōu)化方案”的探索和應(yīng)用，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益明顯，收到了很好的效果，值得推廣應(yīng)用。

作者簡介：李自凡（1974—），女，河南平頂山人，工程師，主要從事培訓(xùn)方面的工作。龐存興（1981—），男，河南平頂山人，助理工程師，技術(shù)主管，主要從事安全工程研究方面的工作。張蕊（1986—），女，河南平頂山人，主要從事管理方面的工作。

〔編輯：白潔〕