淺談火電廠燃用高揮發(fā)分煤種的控制策略

譚從平

摘 要：煤質(zhì)對燃煤電廠運(yùn)行影響巨大，不同的煤有不同的特點(diǎn)。簡單介紹了高揮發(fā)分煤的工業(yè)分析特點(diǎn)、燃燒特點(diǎn)，以及它在對燃煤機(jī)組的運(yùn)行影響，并以鴻山熱電廠設(shè)備參數(shù)為例針對性地提出運(yùn)行控制策略，保障了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐；高揮發(fā)份；結(jié)焦；燃燒調(diào)整

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.149

1 引言

目前，我國燃煤發(fā)電廠裝機(jī)容量占全國總裝機(jī)容量的58%，實際發(fā)電量更是達(dá)到了66%，為當(dāng)代中國高速發(fā)展提供給了能源動力保障。燃煤發(fā)電廠是通過燃燒煤的化學(xué)能而最終轉(zhuǎn)化成電能，它的主要研究方向是如何節(jié)能降耗，概括地說有兩方面：一是如何對能量循環(huán)利用，減少散失；二是研究如何提高燃料的利用率，提高效率。不同的煤種燃燒特點(diǎn)不一樣，所要求運(yùn)行控制參數(shù)也大相徑庭。那么高揮發(fā)分煤又該注意哪些燃燒控制呢？

2 鴻山熱電廠及鍋爐設(shè)備概況

福能鴻山熱電廠一期兩臺600MW抽凝供熱機(jī)組，是全國首家600MW供熱發(fā)電機(jī)組。其鍋爐是由哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行直流鍋爐，Π型結(jié)構(gòu)，型號為：HG-1962/25.4-YM3。鍋爐前后墻各布置3層低NOX軸向旋流燃燒器（LNASB），每層各有5只，共30只，前后墻對沖燃燒。鍋爐制粉系統(tǒng)為正壓直吹式系統(tǒng)，由2臺動葉可調(diào)軸流式一次風(fēng)機(jī)，2臺密封風(fēng)機(jī)，6臺ZGM-113G型中速磨煤機(jī)，6臺電子稱重式給煤機(jī)組成，5臺磨煤機(jī)就可以滿足鍋爐MCR負(fù)荷。

3 高揮發(fā)分煤種的特點(diǎn)

煤的揮發(fā)分產(chǎn)率與煤的礦化程度成反相關(guān)。即隨著礦化程度的提高，煤的揮發(fā)分隨之降低。如煤化程度低的褐煤，揮發(fā)分從65%下降到37%以上；煙煤揮發(fā)分從55%下降到10%以上；無煙煤揮發(fā)分從10%下降到3%。揮發(fā)分的含量是國際上通用的區(qū)分煤的礦化程度的首要標(biāo)準(zhǔn)。

高揮發(fā)分煤相比于普通煤種，著火點(diǎn)提前了。比如原本設(shè)計在爐膛著火的，現(xiàn)在可能在燃燒器口就著火，甚至在燃燒器內(nèi)，煤粉管道內(nèi)。對于較長時間積煤的煤粉倉，更有自燃自爆的安全隱患。故對燃煤發(fā)電企業(yè)來說，燃用高揮發(fā)性的煤，首先要考慮的問題是防止燃用高揮發(fā)分煤種出現(xiàn)自然、爆燃現(xiàn)象。其次還應(yīng)考慮在燃燒器口及周邊的結(jié)焦問題。

4 運(yùn)行控制策略（以鴻山熱電廠設(shè)備參數(shù)為依據(jù)）

（1）高揮發(fā)分煤到廠后，先安排一臺磨煤機(jī)進(jìn)行試燒；試燒正常后，再逐步增加使用量。值長要做好加倉記錄，機(jī)組長要告知本機(jī)組其他人員。在摻燒期間，燃用高揮發(fā)分煤種的煤倉加倉時應(yīng)控制煤倉煤位在10米以內(nèi)。

（2）磨煤機(jī)運(yùn)行期間，開啟磨煤機(jī)滅火蒸汽母管疏水門，將供汽電動門稍微搖開、略開調(diào)節(jié)門暖管備用。同時確保滅火蒸汽減溫水管路在備用；額定的磨煤機(jī)滅火蒸汽壓力為0.4-0.6Mpa，溫度為150-180℃，若有需投入時注意調(diào)節(jié)參數(shù)。

（3）燃用高揮發(fā)分煤種時，磨煤機(jī)出口溫度暫定65℃運(yùn)行（正常運(yùn)行時控制在80℃），控制磨煤機(jī)入口溫度低于280℃。為防止燃燒器口結(jié)焦，將分離器轉(zhuǎn)速調(diào)整至40%。適當(dāng)提高磨煤機(jī)一次風(fēng)量（正偏置5%）。同時加強(qiáng)爐膛工況檢查，機(jī)組長每班必須安排經(jīng)驗豐富的人員進(jìn)行結(jié)焦及火焰情況檢查。發(fā)現(xiàn)結(jié)焦應(yīng)立即清除焦渣，防止焦渣擴(kuò)大、搭橋，引起堵渣，影響鍋爐渣灰排放，從而釀造嚴(yán)重威脅機(jī)組安全的事故。

（4）燃用高揮發(fā)分的磨煤機(jī)原則上不進(jìn)行啟停操作，如需消缺陷停磨時應(yīng)提前控制煤倉煤位，通知燃料運(yùn)行更換為低揮分煤種，并按正常方式啟停。若需啟停時，要嚴(yán)格控制較低的磨煤機(jī)出口溫度。啟動時磨煤機(jī)出口控制在65℃；停運(yùn)時，當(dāng)給煤機(jī)煤量降至最低煤量（20T/H左右）前，必須提前將磨煤機(jī)出口溫度控制在60℃以下，再停磨煤機(jī)。

（5）運(yùn)行中若遇到給煤機(jī)跳閘或斷煤，應(yīng)第一時間將磨煤機(jī)熱風(fēng)調(diào)門關(guān)閉，開大冷風(fēng)調(diào)節(jié)門，控制磨煤機(jī)出口溫度不大于80℃；當(dāng)磨煤機(jī)出口溫度上升至90℃時，開啟充惰電動調(diào)節(jié)門進(jìn)行充惰；當(dāng)對磨煤機(jī)充惰后磨出口溫度繼續(xù)上升至100℃或運(yùn)行中磨煤機(jī)快速上升至90℃，則立即停運(yùn)磨煤機(jī)關(guān)閉冷、熱風(fēng)隔絕門、磨出口門，全開充惰電動進(jìn)行充惰。

（6）加強(qiáng)磨煤機(jī)就地的巡查。巡操員在就地巡檢時，除了對運(yùn)行磨煤機(jī)聽聲響有無異樣、看有無異樣振動外，還必加強(qiáng)石子煤排放閥情況檢查。一方面可以盡早發(fā)現(xiàn)石子煤是否排放順暢，以防石子煤排放閥異常無法開啟，長時間引起石子煤排放管堵塞甚至冒煙著火；另一方面也能夠發(fā)現(xiàn)排放石子煤的顆粒粗細(xì)情況，以利于掌握各臺磨煤機(jī)的煤粉細(xì)度。

（7）由于磨煤機(jī)運(yùn)行參數(shù)控制變化較大，應(yīng)注意監(jiān)視鍋爐各參數(shù)的變化。特別是鍋爐排煙溫度及空預(yù)器電流波動情況。必要時申請稍降負(fù)荷運(yùn)行。

5 結(jié)語

在煤的工業(yè)分析中，揮發(fā)分只是其中一項指標(biāo)，本文僅僅分析了高揮發(fā)分煤種對燃煤機(jī)組運(yùn)行的影響及應(yīng)對措施，那么低揮發(fā)分的煤又會怎么樣呢？還有灰分、水分、固定碳的含量高低又會對機(jī)組有什么影響呢？一種煤往往有多個特點(diǎn)，單一地定性分析難免顧此失彼，所以理論只是一方面，實踐中還需要綜合分析，統(tǒng)籌調(diào)整，方能尋求一個最優(yōu)的解決方案。但不管怎么樣，辦法總比困難多，只要通過科學(xué)手段找出了煤質(zhì)的不同特點(diǎn)，就能清晰準(zhǔn)確地把握它的燃燒脈絡(luò)，就能針對性地解決它在運(yùn)行中存在的不利影響，從而消除隱患，保障設(shè)備運(yùn)行安全。

同時，時代在發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也隨之發(fā)展，我們現(xiàn)階段論證的問題不一定在若干年后就依然正確。中國千年前的老莊哲學(xué)就教導(dǎo)我們必須秉承“易”的思想，即萬事萬物都在變化，但萬變不離其中，若能把握各個聯(lián)系，嚴(yán)謹(jǐn)分析，科學(xué)論證，就一定能以不變應(yīng)萬變。

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