摻燒經(jīng)濟(jì)煤種的安全經(jīng)濟(jì)性分析

尹盼寧 張永

關(guān)鍵詞：鍋爐;經(jīng)濟(jì)煤種;配煤摻燒;安全;經(jīng)濟(jì)

一、公司情況概述

國家能源集團(tuán)寶慶發(fā)電有限公司（簡稱寶慶電廠）鍋爐為東鍋制造的國產(chǎn)超臨界參數(shù)復(fù)合變壓本生直流鍋爐，鍋爐型號DG2070/25.4-Ⅱ9型。鍋爐本體采用∏型布置，一次中間再熱、單爐膛、尾部雙煙道結(jié)構(gòu)，固態(tài)排渣，全鋼構(gòu)架，全懸吊結(jié)構(gòu)，平衡通風(fēng)、露天布置、前后墻對沖燃燒方式，采用內(nèi)置式啟動分離系統(tǒng)。鍋爐的設(shè)計(jì)煤種為煙煤和本地?zé)o煙煤3：7混煤。鍋爐點(diǎn)火用油為0號輕柴油。在保證鍋爐熱效率的前提下，不投油的最低穩(wěn)燃負(fù)荷在使用設(shè)計(jì)燃料時為不大于45%MCR。鍋爐制粉系統(tǒng)采用6臺雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)，冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹系統(tǒng)。正常情況下磨煤機(jī)6臺運(yùn)行。燃燒器采用24個低NOx旋流式煤粉燃燒器。鍋爐共設(shè)有16只機(jī)械霧化點(diǎn)火油槍和8只壓縮空氣霧化微油點(diǎn)火油槍，C、E磨配有微油點(diǎn)火裝置。

二、摻燒經(jīng)濟(jì)煤種試驗(yàn)過程

1、鍋爐熱值及揮發(fā)分邊界試驗(yàn)在底層（C、E）制粉系統(tǒng)進(jìn)行。試驗(yàn)擬用陜西省煤炭運(yùn)銷集團(tuán)有限責(zé)任公司銅川分公司供給的煤種（發(fā)熱量5335.089KJ/KG，揮發(fā)分20.83%，簡稱銅川煤）上底層原煤倉進(jìn)行試驗(yàn)。通過改變原底層磨配煤方式，尋求原底層煙煤的替代煤種。試驗(yàn)期間A、B、D、F磨煤質(zhì)相對保持穩(wěn)定。試驗(yàn)在330MW、500MW、660MW三個負(fù)荷階段下進(jìn)行試驗(yàn)。

2、典型經(jīng)濟(jì)煤種的摻燒試驗(yàn)在B、D制粉系統(tǒng)進(jìn)行。試驗(yàn)通過對幾個典型煤種（如低熱值煤;低揮發(fā)分煤;高灰分煤;高硫份煤或兼有上述特點(diǎn)兩種及以上的煤種）進(jìn)行摻燒試驗(yàn)，了解試驗(yàn)煤種著火及燃盡特性，摸清試驗(yàn)煤種對鍋爐燃燒安全及經(jīng)濟(jì)性的影響。試驗(yàn)期間C、E、A、F制粉系統(tǒng)煤質(zhì)保持相對穩(wěn)定，逐步增加B、D磨出力，試驗(yàn)同樣在330MW、500MW、660MW三個負(fù)荷階段下進(jìn)行。

三、摻燒經(jīng)濟(jì)煤種的安全經(jīng)濟(jì)性分析

1、經(jīng)多次試驗(yàn)，陜西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)中能紅石峽煤炭集運(yùn)有限公司（簡稱紅石峽煤，發(fā)熱量5515大卡/千克、揮發(fā)分36.96%）、山西華龍煤（發(fā)熱量5680大卡/千克、揮發(fā)分35.99%）等低硫煙煤為較佳點(diǎn)火穩(wěn)燃煤種。湖南黑金時代股份有限公司煤炭銷售分公司（灰山港）煤（發(fā)熱量4892.3大卡/千克、揮發(fā)分33.31%），雖然熱值和揮發(fā)分都滿足點(diǎn)火要求，但因其硫份較高，冷態(tài)點(diǎn)火時排煙溫度低容易導(dǎo)致空氣預(yù)熱器冷端低溫腐蝕，不太適宜作為點(diǎn)火煤種，但可以作為運(yùn)行中的穩(wěn)燃煤種。

2、為保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，正常運(yùn)行中底層C、E制粉系統(tǒng)允許的最低入爐煤熱值不得低于4800大卡/千克，揮發(fā)分不得低于16%。否則可能造成鍋爐燃燒不穩(wěn)定和飛灰及爐渣含碳量大幅升高。銅川煤經(jīng)試驗(yàn)可以滿足鍋爐正常運(yùn)行中穩(wěn)燃及帶負(fù)荷要求，可以作為底層C、E制粉系統(tǒng)的常用煤種。

3、江西晉能煤因其熱值過低（2158大卡/千克），灰分太高（60.41%），摻燒對鍋爐安全經(jīng)濟(jì)性有較大負(fù)面影響。表現(xiàn)在飛灰含碳量上升，撈渣機(jī)渣量增加、廠用電率升高等。大量摻燒還帶來鍋爐火檢閃爍，爐膛負(fù)壓波動大等不安全因數(shù)，嚴(yán)重時可能造成鍋爐滅火。同時該煤灰分高，易造成鍋爐受熱面磨損加劇、空預(yù)器堵塞速度增加。此外，還影響脫硝和電除塵效率下降。因此，該煤無多大經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

4、洗精煤發(fā)熱量高（5969.233大卡/千克），揮發(fā)分（16.1%）尚可。但其可磨性系數(shù)低，煤粉磨制較困難，具有典型的石墨性質(zhì)。磨煤機(jī)磨制該煤種時出力較低、細(xì)度偏大。摻燒試驗(yàn)表明，該煤比較適宜在高負(fù)荷爐膛溫度較高時運(yùn)行。低負(fù)荷下?lián)綗撁悍N不容易燒透，撈渣機(jī)表面可見明顯懸浮層煤粉，飛灰和爐渣均偏高。

5、攸縣煤揮發(fā)分低，且該煤可磨性系數(shù)一般。如其外在水分稍高，很容易堵塞給煤機(jī)。對該煤種進(jìn)行摻燒試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)著火和燃盡均較困難，需將一次風(fēng)溫控制高些（120℃以上）。火檢也不是很穩(wěn)定。摻燒該煤飛灰和爐渣含碳量均較明顯上升。且摻燒該煤時，爐渣成稀糊狀，撈渣機(jī)不容易將渣撈上來。大量摻燒時，很容易出現(xiàn)撈渣機(jī)漫渣現(xiàn)象，甚至可能導(dǎo)致?lián)圃鼨C(jī)過負(fù)荷跳閘。因此該煤不宜過多摻燒。

四、配煤摻燒運(yùn)行控制措施

1、值長根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際和煤炭到貨情況，保證機(jī)組上煤混配均勻工作，全面負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)鍋爐上煤，準(zhǔn)確填寫上煤記錄，指揮運(yùn)行調(diào)整工作。根據(jù)生產(chǎn)過程中實(shí)際情況 ，遇有緊急情況 、特殊運(yùn)行方式等，值長有權(quán)決定上煤方式和煤種。

2、運(yùn)行人員應(yīng)提高監(jiān)盤、調(diào)整、操作、設(shè)備巡視檢查質(zhì)量，各有關(guān)參數(shù)如氧量、壁溫等參數(shù)按規(guī)定進(jìn)行保持，在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上力爭完成各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。按規(guī)定定期吹灰，及時檢查火嘴 、爐膛等處的結(jié)焦及撈渣機(jī)渣量情況。

3、加強(qiáng)制粉系統(tǒng)的全面檢查，控制磨煤機(jī)出口溫度，做好制粉系統(tǒng)防爆工作。當(dāng)鍋爐出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)應(yīng)以安全為主，及時投入底層微油槍進(jìn)行穩(wěn)燃，杜絕鍋爐滅火現(xiàn)象的發(fā)生 。

4、化學(xué)值班人員做好鍋爐煤粉細(xì)度、飛灰、入爐煤發(fā)熱量、揮發(fā)份等指標(biāo)的化驗(yàn)工作， 根據(jù)入爐煤化驗(yàn)結(jié)果，做好各項(xiàng)指標(biāo)的反饋工作，為合理摻燒提供依據(jù) 。

五、結(jié)論

面對日益嚴(yán)峻的電力市場和煤炭市場形勢，公司承受較大的經(jīng)營壓力，但是摻燒經(jīng)濟(jì)煤種為公司有效降低燃料成本 ，據(jù)統(tǒng)計(jì)2013年寶慶電廠耗用原煤245萬噸，其中摻燒低熱值、高硫分經(jīng)濟(jì)煤種171.5萬噸，燃用經(jīng)濟(jì)煤種占70%，無煙煤基本以湖南本地劣質(zhì)煤為主，較好的實(shí)現(xiàn)了摻燒經(jīng)濟(jì)煤種，降本增效的目的。公司必須適應(yīng)市場環(huán)境變化，在保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行和環(huán)保排放要求的基礎(chǔ)上，針對燃煤的儲運(yùn)、摻配模式、運(yùn)行方式等環(huán)節(jié)，逐一對比分析不同摻燒煤種在儲運(yùn) 、燃燒系統(tǒng)等設(shè)備中的特性，總結(jié)摻燒低熱值煤對鍋爐效率 、廠用電率等各方面的影響，及時修改相應(yīng)技術(shù)措施，進(jìn)而不斷摸索和積累摻燒低熱值煤的經(jīng)驗(yàn)，做到低熱值煤摻燒的閉環(huán)管理，以確定最佳的摻燒方案。

參考文獻(xiàn)

國家能源集團(tuán)寶慶發(fā)電有限公司2X660MW機(jī)組集控運(yùn)行規(guī)程

寶慶電廠鍋爐熱值及揮發(fā)份邊界確定試驗(yàn)報(bào)告

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崔潔.劉文燕? 鍋爐燃用高灰分煤種分析及應(yīng)對措施[J] 應(yīng)用技術(shù)，2006，17

作者簡介：尹盼寧（1987-），本科學(xué)歷，工程師，從事火電廠集控運(yùn)行管理工作。

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