火力發(fā)電廠深度配煤摻燒的實(shí)踐與探討

宋鐵軍

摘 要：寧德電廠通過不斷調(diào)研與實(shí)踐，建立起一套科學(xué)、精細(xì)的配煤摻燒體系，提高了配煤摻燒精確、分時的智能化程度，具有較強(qiáng)的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：配煤摻燒 精確 分時 科學(xué) 智能化 經(jīng)濟(jì)效益

引 言

近年來，由于煤價受政策、市場等因素的影響波動較大，火力發(fā)電企業(yè)降燃料成本的措施一是做好市場調(diào)研，適時采購煤炭，優(yōu)化存煤結(jié)構(gòu)；二是通過配煤摻燒來節(jié)約燃料成本，提升經(jīng)濟(jì)效益?；鹆Πl(fā)電企業(yè)為追求經(jīng)濟(jì)效益最大化，原以采購長協(xié)優(yōu)質(zhì)煤的模式轉(zhuǎn)向了大量采購國內(nèi)市場煤或進(jìn)口劣質(zhì)煤，燃煤結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，這就要求火電廠配煤摻燒技術(shù)不斷精細(xì)化、科學(xué)化，以滿足形勢不斷變化的需求，最終達(dá)到摻燒效益最大化。

一、配煤摻燒概況

寧德電廠四臺機(jī)組設(shè)計(jì)煤種均為山西塔山煤，設(shè)計(jì)低位發(fā)熱量分別是5785 kcal/kg和5524 kcal/kg，每臺機(jī)配有六臺HP1003型中速磨煤機(jī)，正壓直吹方式。主燒煤種是5000 kcal/kg以上的同友、神華、平混等國內(nèi)長協(xié)煤，摻燒煤種主要為低價國內(nèi)市場煤、進(jìn)口劣質(zhì)褐煤以及高熱值進(jìn)口動力煤。主要利用現(xiàn)有數(shù)字化煤場管理及配煤摻燒系統(tǒng)等來科學(xué)指導(dǎo)深度配煤摻燒工作。

二、配煤摻燒問題

1、配煤摻燒的精準(zhǔn)、分時智能化程度有限。隨著煤源市場的不斷變化，火電廠對燃料成本和配煤摻燒的管控不斷加強(qiáng)，面對形勢的不斷變化，寧德電廠在上級公司“價值思維，效益導(dǎo)向”的理念指導(dǎo)下，對配煤摻燒工作提出了更高的目標(biāo)和要求，原有系統(tǒng)智能化程度有限，難以滿足快速、精準(zhǔn)、分時配煤摻燒的需求。

2、配煤摻燒安全性影響。寧德電廠摻燒煤種大多為低熱值或高硫份的市場煤或進(jìn)口褐煤，煤質(zhì)較差，煤源不穩(wěn)定，相比國內(nèi)優(yōu)質(zhì)長協(xié)煤來說在鍋爐燃燒或熱力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的安全性方面上存在很多不可控因素，具有一定的風(fēng)險。尤其是進(jìn)口褐煤具有高水、高揮發(fā)份和低熱值特性，在摻燒過程中存在制粉系統(tǒng)著火、制粉系統(tǒng)出力不足、干燥出力不足、石子煤冒煙著火、輸煤系統(tǒng)揚(yáng)塵等多重風(fēng)險或難題。

3、配煤摻燒環(huán)保、節(jié)能影響。隨著國家對環(huán)保、節(jié)能的要求日益嚴(yán)格，對各項(xiàng)污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)大幅提高。配煤摻燒和運(yùn)行控制一旦出現(xiàn)偏差容易發(fā)生環(huán)保超標(biāo)事件，同時為了控制污染物排放濃度，運(yùn)行設(shè)備能耗也會相應(yīng)增大。因此，配煤摻燒對環(huán)保、節(jié)能方面存在諸多不利影響。

三、配煤摻燒改進(jìn)和提升

1、寧德電廠通過建立煤場信息管理系統(tǒng)，優(yōu)化和完善了配煤摻燒管理模塊，提升了精準(zhǔn)、分時配煤摻燒的智能化程度。

1.1通過建設(shè)“煤場管理信息系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)了煤場圖形化、表格化管理與應(yīng)用，可實(shí)時了解各種所需動態(tài)信息，相對傳統(tǒng)紙質(zhì)臺賬的管理方式，系統(tǒng)的應(yīng)用提高了煤場管理的時效性和信息化水平，對于加強(qiáng)廠內(nèi)燃料調(diào)度管理發(fā)揮了作用。

1.2在原有煤場管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，不斷調(diào)研和實(shí)踐，與科研所共同補(bǔ)充開發(fā)了“配煤摻燒決策支持模塊“，實(shí)現(xiàn)了配煤摻燒制作、生成與執(zhí)行的實(shí)時流程化管理，運(yùn)行管理人員可較為清晰的掌握機(jī)組負(fù)荷能力、倉內(nèi)煤種煤質(zhì)煤量，應(yīng)對負(fù)荷變化的能力有了較大提高。

1.3對原有系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化、升級，實(shí)現(xiàn)了更加科學(xué)、智能、高效、精準(zhǔn)的配煤摻燒。

1.3.1數(shù)字化煤場的優(yōu)化與集成。實(shí)現(xiàn)輸煤邏輯自動運(yùn)算與人工調(diào)校以及煤場及輸煤系統(tǒng)的三維可視化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了輸煤人員網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時監(jiān)盤，完善健全相關(guān)報表與分析。

1.3.2配煤分時精準(zhǔn)。系統(tǒng)通過與SIS系統(tǒng)等進(jìn)行接口，自動實(shí)時獲取配煤摻燒業(yè)務(wù)流相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)集成。將大量的摻燒試驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)控制了邊界條件，形成各機(jī)組各種工況下最經(jīng)濟(jì)的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則庫。實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)建模，能夠自動尋優(yōu)計(jì)算，智能化生成滿足機(jī)組運(yùn)行要求的最優(yōu)配煤方案。

1.3.3全過程、實(shí)時監(jiān)測與指導(dǎo)配煤摻燒。系統(tǒng)能夠集中展示機(jī)組指標(biāo)監(jiān)測與統(tǒng)計(jì)運(yùn)算，在摻燒過程如發(fā)生偏差時及時給出提示和優(yōu)化建議，指導(dǎo)運(yùn)行及時調(diào)整和應(yīng)對處置。

2、攻克配煤摻燒安全、環(huán)保及節(jié)能等難題。針對配煤摻燒帶來的多重風(fēng)險和難題，寧德電廠進(jìn)行了專項(xiàng)攻關(guān)和多項(xiàng)技術(shù)改造。通過優(yōu)化協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、磨煤機(jī)風(fēng)環(huán)改型、粉管保溫及輸煤抑塵裝置等一系列優(yōu)化改造，有效解決了中間點(diǎn)溫度過熱度低、給水達(dá)下限、AGC負(fù)荷響應(yīng)慢、磨煤機(jī)出力低、制粉系統(tǒng)著火、輸煤系統(tǒng)揚(yáng)塵、系統(tǒng)耗能等多項(xiàng)制約深度配煤摻燒的難點(diǎn)問題。

四、強(qiáng)化配煤摻燒管理

1、強(qiáng)化并不斷優(yōu)化煤場基礎(chǔ)管理。燃煤存儲管理始終堅(jiān)持燃煤分煤種、分堆存放、燒舊存新、及時清底、測溫碾壓的原則，不斷優(yōu)化存煤結(jié)構(gòu)、合理布局，做好煤場數(shù)據(jù)記錄及更新，合理調(diào)度接卸煤作業(yè)，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行方式，為快速、精準(zhǔn)、分時配煤摻燒奠定基礎(chǔ)。

2、深度摻燒，精細(xì)管控。依托配煤摻燒系統(tǒng)進(jìn)行深度摻燒在線指導(dǎo)，在滿足安全、環(huán)保和帶負(fù)荷能力等設(shè)定邊界條件下，充分利用電網(wǎng)低谷、平段時段，通過提前精準(zhǔn)預(yù)判運(yùn)行機(jī)組負(fù)荷，結(jié)合實(shí)際調(diào)控，及時更換配煤摻燒方案，最大限度降低入爐熱值，最大比例摻燒經(jīng)濟(jì)煤種，對配煤摻燒過程精細(xì)管控。

3、強(qiáng)化監(jiān)督，加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)支持。專業(yè)技術(shù)人員執(zhí)行日常監(jiān)督和在線監(jiān)督，跟蹤配煤摻燒過程易發(fā)的環(huán)保指標(biāo)異常、積灰結(jié)焦、汽溫偏差、調(diào)節(jié)遲緩、水冷壁高溫腐蝕、燃燒器安全、經(jīng)濟(jì)性影響等技術(shù)問題，及時分析原因，提出風(fēng)險提示，并優(yōu)化技術(shù)措施、指導(dǎo)運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化或提出設(shè)備治理、改造方案。

4、健全制度，保障摻燒。制定了《開展深度配煤摻燒管理辦法》、《燃料存儲管理辦法》、《接卸煤管理辦法》、《配煤摻燒運(yùn)行技術(shù)措施》等制度。

5、獎勵機(jī)制，助力摻燒。寧德電廠通過制定《配煤摻燒獎勵辦法》，規(guī)定了獎勵考核原則、計(jì)算方法和分配兌現(xiàn)細(xì)則， 并將摻燒獎勵情況進(jìn)行在線顯示，有效激勵了運(yùn)行人員深度配煤摻燒的積極性。

五、結(jié)語

寧德電廠通過調(diào)研及實(shí)踐，建立了煤場基礎(chǔ)管理系統(tǒng)，優(yōu)化了配煤摻燒系統(tǒng)，大大提高了配煤摻燒精確、分時的智能化程度，通過強(qiáng)化基礎(chǔ)工作，深度開展配煤摻燒工作，不斷健全管理制度，制定獎勵機(jī)制，不僅解決了配煤摻燒產(chǎn)生的安全性問題，而且在配煤摻燒的環(huán)保、節(jié)能方面也取得了實(shí)質(zhì)性的成效，最重要的是取得了重大的經(jīng)濟(jì)效益。

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