準東露天煤摻燒比例65%的試驗研究

陳志偉（新疆眾和股份有限公司　烏魯木齊830013）

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準東露天煤摻燒比例65%的試驗研究

陳志偉
（新疆眾和股份有限公司烏魯木齊830013）

摘要露天煤開采成本低，在電廠生產(chǎn)過程中，提高露天煤的比例，并且鍋爐能安全生產(chǎn)時，能有效的降低生產(chǎn)成本。準東露天煤的灰分低、熱值高是品質(zhì)較好的動力燃燒煤。但鍋爐負荷高時，大比例燃燒準東露天煤，爐膛、燃燒器、過熱器部位沾污、結(jié)渣情況嚴重。不同的井工煤摻配準東露天煤燃燒時，燃燒性能相差較大，直接影響鍋爐的安全、經(jīng)濟運行，在試驗中探索準東露天煤與不同井工煤摻配時的燃燒特性，探索最佳的配煤礦點。

關(guān)鍵詞露天煤摻燒燃燒特性

DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.02.037

520 t/h鍋爐在燃燒準東露天煤比例為65%的摻配煤，通過調(diào)整摻配煤的礦點，記錄鍋爐的燃燒特性，調(diào)整最佳的摻配礦點。

1　試驗方案

我廠150 MW機組兩臺鍋爐為華西能源設(shè)計生產(chǎn)的蒸發(fā)量520 t/h、超高壓自然循環(huán)煤粉鍋爐。根據(jù)鍋爐運行情況，推進露天煤摻燒比例提升的技術(shù)攻關(guān)進度。試驗機組滿負荷運行的工況下，在露天煤比例為65%時，不同煤種井工煤摻配時的鍋爐燃燒性能，計劃見表1。

2　試驗參數(shù)對比

試驗參數(shù)對比見表2、表3。

表1　露天煤摻燒試驗計劃

表2　#1爐露天煤摻燒試驗數(shù)據(jù)表

表3　#2爐露天煤摻燒試驗數(shù)據(jù)表

3　燃燒參數(shù)分析

4月10日至5月21日期間，露天煤與井煤摻燒比例為6.5∶3.5；5月1日至5月3日期間，35%的井煤全部為奇臺新益煤礦原煤；5月4日至5月21日期間，奇臺新益煤礦進煤量占井煤總量的比例低于40%，數(shù)據(jù)對比分析如下：

⑴4月9日與4月29日鍋爐運行狀況比較，平均負荷在150 MW左右。

①#1爐爐膛出口煙溫升高4.1℃，爐膛負壓升高3 Pa，高過后煙道負壓無變化，高溫再熱器后煙道負壓升高0.02 Pa，排煙溫度升高4.9℃，鍋爐運行參數(shù)變化幅度小。

②#2爐爐膛出口煙溫升高8.2℃，爐膛負壓降低19.3 Pa，高過后煙道負壓降低0.001 Pa，高溫再熱器后煙道負壓降低0.02 Pa，排煙溫度升高4.3℃，鍋爐運行參數(shù)變化幅度小。

⑵4月9日與5月3日鍋爐運行狀況比較，平均負荷在150 MW左右。

①#1爐爐膛出口煙溫升高18.1℃，爐膛負壓升高24.1 Pa，高過后煙道負壓無變化，高溫再熱器后煙道負壓升高0.03 Pa，排煙溫度升高7.3℃，鍋爐運行參數(shù)發(fā)生較大幅度變化。

②#2爐爐膛出口煙溫升高40.1℃，爐膛負壓升高20.6 Pa，高過后煙道負壓無變化，高溫再熱器后煙道負壓無變化，排煙溫度升高21.6℃，鍋爐運行參數(shù)發(fā)生較大幅度變化。

③鍋爐噴燃器周圍水冷壁均有掛焦，且結(jié)焦趨勢增加。水冷壁產(chǎn)生成片結(jié)焦情況，焦塊厚度增加，由松軟易清除的焦變化為有粘性的焦塊。

⑶4月9日與5月20日鍋爐運行狀況比較，平均負荷在150 MW左右。

①#1爐爐膛出口煙溫降低15.5℃，爐膛負壓升高2.2 Pa，高過后煙道負壓無變化，高溫再熱器后煙道負壓升高0.02 Pa，排煙溫度升高5.7℃，鍋爐運行參數(shù)變化幅度小，主要參數(shù)向有利于鍋爐經(jīng)濟安全運行方面變化。

②#2爐爐膛出口煙溫降低5.6℃，爐膛負壓降低34.5 Pa，高過后煙道負壓降低0.031 Pa，高溫再熱器后煙道負壓降低0.1 Pa，排煙溫度升高18.3℃，鍋爐運行參數(shù)變化幅度小，主要參數(shù)向有利于鍋爐經(jīng)濟安全運行方面變化。

③鍋爐噴燃器周圍水冷壁均有掛焦，且結(jié)焦速度增加較快。水冷壁產(chǎn)生成片結(jié)焦情況，焦塊厚度增加，由松軟易清除的焦變化為有粘性的焦塊。

以上為相同負荷150 MW摻燒情況參數(shù)統(tǒng)計，天池能源五彩灣露天煤的水分含量較大，摻燒比例提升后磨煤機出口溫度有所降低。按6.5∶3.5比例摻燒連續(xù)運行42天。從#1、#2爐運行中及停爐期間對受熱面檢查結(jié)果來看分三個階段：

第一階段：4月10日至4月30日。神華堿溝和烏東礦原煤進煤比例占到當日供應的井煤總量的60%以上。鍋爐噴燃器周圍水冷壁有掛焦，屏式過熱器管束有掛焦但不嚴重，高過之間有輕微掛焦。鍋爐運行參數(shù)變化幅度小，爐膛出口煙溫平均值低于1 060℃，根據(jù)鍋爐運行狀態(tài)，可長期安全運行。

第二階段：5月1日至5月3日井煤全部由奇臺新益煤礦替代，鍋爐噴燃器周圍水冷壁均有掛焦，且掛焦趨勢增加，水冷壁產(chǎn)生成片結(jié)焦情況，爐膛出口煙溫大幅度升高，屏式過熱器管束有掛焦，后屏、高過有結(jié)灰結(jié)焦。#1、#2爐爐膛出口煙溫平均值均高于1 070℃以上，鍋爐不能安全運行。

第三階段：5月4日至5月21日，奇臺新益原煤進煤量比例低于井煤總量的40%。鍋爐噴燃器周圍水冷壁有疏松掛焦，水冷壁無成片結(jié)焦情況，爐膛出口煙溫降低，高溫過熱器前煙溫降低，屏式過熱器管束有少量掛焦，后屏、高過有少量結(jié)灰結(jié)焦。#1、#2爐爐膛出口煙溫平均值均低于1 050℃，根據(jù)目前鍋爐運行狀態(tài)，可以長期安全運行。

4　試驗結(jié)果及分析

（1）通過分析，6.5∶3.5（露天煤6.5，井煤3.5）進行摻燒是比較可行的，各項運行參數(shù)能夠滿足設(shè)計及帶負荷要求，鍋爐局部有積灰結(jié)焦狀況，但通過吹灰和燃燒調(diào)整及利用機組停運檢修時，及時打焦、清灰手段可以控制積灰結(jié)焦狀況惡化。從燃煤成本方面考慮目前可以繼續(xù)按照6.5∶3.5摻配比例繼續(xù)摻燒觀察。并根據(jù)對鍋爐受熱面檢查結(jié)果，確定下一步燃煤比例及礦點的提升調(diào)整。

（2）在露天煤65%，井煤35%進行摻燒時，奇臺新益原煤比例低于井煤總量的40%，否則鍋爐結(jié)焦趨勢增加速度較快，運行中進行打焦、吹灰不能控制結(jié)焦狀況的惡化，導致鍋爐不能安全穩(wěn)定運行。

5　影響試驗的問題

（1）制粉系統(tǒng)磨煤出力方面，系統(tǒng)加載油壓低于設(shè)計值2～4 MPa，降低了磨煤機出力，阻礙了進一步降低煤粉細度。在提升露天煤比例后，飛灰可燃物含量升高，這方面的瓶頸凸顯出來。

（2）隨著夏季高溫，排煙溫度會隨之增高，對脫硫設(shè)備安全運行產(chǎn)生隱患。鍋爐漏風量較大，引風機處于過載狀態(tài)，系統(tǒng)運行安全，不能進行調(diào)整煙氣擋板來降低排煙溫度。

（3）摻燒試驗期間出現(xiàn)折焰角高過處防磨護板變形脫落，對高過、下部水冷壁、干渣機的運行均帶來較大隱患。

收稿：2015-12-08