大型电站锅炉配煤掺烧存在的问题及对策

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【摘要】 本文长沙电厂为例，阐述了大型电站锅炉配煤掺烧中存在的问题，分析了问题产生的原因，确定了配煤掺烧的原则，提出了合理配煤掺烧的方案，对于提高大型电站锅炉配煤掺烧的管理水平和电厂的经济效益具有一定的参考价值。

【关键词】 配煤 问题分析 对策

近年来，由于中国经济建设速度的加快，电煤供应日趋紧张，国内很多电厂在实际运行中所燃用的都不是设计煤种，而是将大量劣质煤与其它煤种进行掺烧。从理论上说，如果掺烧煤种性质恰当，配比合理，能给电厂更大的煤种选择余地，为锅炉的安全和经济运行提供保障。反之，掺烧比例不恰当时，不但降低锅炉经济运行，而且极可能威胁到锅炉的安全运行。因此，针对锅炉混煤进行掺配烧优化分析，对提高火电厂的安全性和积极性都显得尤为重要。本文以湖南长沙发电有限公司为例探讨大型电站锅炉掺烧中存在的问题，分析了问题产生的原因，确定了配煤掺烧的原则，根据自己多年的燃料运行管理经验，提出了合理配煤掺烧的方案，对于提高大型电站锅炉配煤掺烧的管理水平和电厂的经济效益具有一定的参考价值。

一、前言

湖南长沙电厂一期2×600MW超临界机组锅炉为东方锅炉厂引进技术制造的国产超临界参数、变压、直流、本生型锅炉，锅炉型号DG1900/25.4—Ⅱ1型，单炉膛，一次中间再热，尾部双烟道，并带有脱硝装置，采用平行挡板调节再热汽温，固态排渣，全钢构架，全悬吊结构，平衡通风，露天布置，采用内置式启动分离系统。锅炉燃用设计煤种在B—MCR工况下，燃用发热量Qnet,ar=22600KJ/kg的设计煤种时,燃料消耗量约为237.7t/h。

制粉系统采用双进双出钢球磨煤机冷一次风正压直吹式制粉系统，每台炉配置6台磨煤机，5台运行1台备用。设计煤种煤粉细度按200目筛通过量为85%。

燃烧设备采用HT—NR3旋流燃烧器，前后墙布置、对冲燃烧。每面墙3层，每层4只燃烧器，每只燃烧器都配备有小出力机械雾化点火油枪，前、后墙中层各燃烧器配置有大出力蒸汽雾化启动油枪。在三层燃烧器上方，前、后墙各布置了一层燃尽风口，以实现分阶段按需送风、组织合理的炉内气流结构、防止火焰贴墙、使燃烧完全的目的。

锅炉设计煤种为山西省潞安贫煤与晋城无烟煤的混煤，但由于湖南地理因素和全国煤炭市场波动影响，一直无法燃用设计煤种；使得长沙发电有限公司投产以来一直进行配煤掺烧工作，在掺配烧工作中遇到了很多问题，我们对这些问题进行了深入的分析原因，研究对策，确定了配煤掺烧的原则，提出了合理配煤掺烧的方案。

二、出现问题

湖南长沙发电有限公司煤种多达78个之多，煤质错综复杂，造成的影响主要体现在：

1、锅炉出力下降,锅炉热损失增加，效率降低；

2、燃烧不稳定，甚至熄火，燃尽程度差；锅炉炉膛结渣、受热面超温、积灰、腐蚀、磨损和增加大气污染；

3、燃料费用和发电成本增加。锅炉燃用煤种、成分对发电厂的安全、经济生产和科学管理十分重要。锅炉运行的安全性、经济性与燃料特性也密切相关。

三、原因分析

1、混配掺烧难度增大。长沙发电有限公司在建厂之初正遇煤炭市场化改革，燃料供应日趋紧张的情况的出现，设计煤种的缺口越来越大，电厂只能购进多个煤种来满足供应量的需要。由于设计煤种与非设计煤种的燃料特性相差较大，从而造成这些煤种之间的混配掺烧难度也越来越大。

2、燃料质量下降。由于非设计煤种都来自地方性小煤矿，与生产设计煤种的国家统配矿相比，其煤质的稳定性较差，尤其是低位发热量和挥发份指标不稳定。正常的混配掺烧都是根据不同煤种的特性指标来混合的，如果同一煤种的特性发生变化，质量不稳定，将会直接危及到锅炉的安全、稳定燃烧，甚至造成上述停机事故。

3、由于地方性小煤矿的管理与经营问题，十分容易造成来煤掺杂使假情况，所以必须严厉打击和杜绝来煤掺杂使假矿点；

4、为保证锅炉安全运行及环保要求，必须调整减少高硫煤的数量和份额，增加接近设计煤种数量和份额；

四、合理配煤掺烧的对策

根据实际情况我们采取了以下措施：

1、配煤掺烧方案原则

1)煤的燃烧特性和可磨性能

①混煤的着火特性接近于挥发份较高的煤，燃尽特性接近于挥发份较低的煤。

②混煤的可磨性偏近于可磨性较差的煤，混煤成粉中难磨的煤粗颗粒较多，易磨的煤细颗粒较多。可磨性差的煤一般是着火和燃烬特性较差的煤。

③配煤掺烧对锅炉稳定燃烧的作用是肯定的，而对燃烧效率的影响则主要取决于难磨煤种粗颗粒的燃烬程度，取决于难磨煤的细度。

2)常用的配煤掺烧方法

①“炉前掺混，炉内混烧”

此种掺配方法指的是燃料在进入原煤仓之前，通过各种手段按一定比例混合，混配均匀的原煤在磨煤机中一同被磨制成粉。该方法适用于可磨特性相近煤种的掺烧，可用于各种形式的制粉系统。

②“分磨磨制，炉内掺烧”

此种掺配方法指：不同磨煤机磨制不同种类的原煤，成粉经由各磨煤机一次风管直接输送进入炉内燃烧（直吹式制粉系统），或不同粉仓储存不同的煤粉（中间储仓式制粉系统）。该方法适用于煤场较小、不能细分原煤堆放的电厂，尤其适用于直吹式制粉系统锅炉,适用于可磨性差异较大的煤种的掺烧。

③“分磨磨制，仓内掺混，炉内混烧”

此种掺配方法综合了前面两种混煤掺烧方式的优点，指不同磨煤机磨制不同的原煤，不同成粉进入同一粉仓混合，再送入炉内燃烧。

该方法适用于可磨性差异较大的煤种掺烧，尤其适用于带输粉裤叉管的中间储仓式制粉系统。

3)燃料掺混与输配

①不管采取何种混煤掺烧方式，高挥发份烟煤必须与其它煤种充分掺混达到“防爆规程”的要求后，才能进入原煤仓，避免烟煤单独磨制对制粉系统安全造成危害。

②实行炉前掺混时，要充分利用斗轮机、推土机等设备，确保各类煤种进入原煤仓前混合均匀。实行分磨磨制时，应严格按规定的方式对每个原煤仓上煤，不得随意上煤。

③根据配煤掺烧小组提供的混煤掺烧方式及比例实施配煤掺煤，并确保入炉煤质稳定：低位发热量波动相对值不超过规定值的±5%；入炉煤干燥无灰基挥发份大于12%时波动绝对值不超过规定值的—2/+3%，挥发份在8-12%时波动绝对值不超过规定值的±2%，挥发份小于8%时波动绝对值不超过规定值的±1%。

2、细化煤场管理

①根据来煤情况和生产需要，按照烧旧存新、科学合理掺配原则，由煤场管理员制定《日上煤方案》进行取煤。

②煤场应始终保持分堆分区域存放，层层压实，形状整齐。

③堆取煤作业要有作业记录，在堆料作业时，当班斗轮机值班员负责根据煤堆高度和宽度，采取按《分区堆放示意图》按煤种堆放区域由西至东回转行走堆作业方式合理堆放，要求尽量减小落煤高度，规定斗轮机悬臂与堆料前煤场平面的距离不高于3米，以减少风损和环境污染，煤堆保持400坡度，每单个煤场南北侧应预留有宽度为3米的消防通道以利排水，避免雨水冲刷煤堆损失或塌方因素掩埋消防通道为原则；在取料作业时要求按区域由西至东进行全层回转取料作业，以煤堆整齐、美观并按上一班取煤痕迹作业，取料后煤堆为正棱形为原则。

④正常情况下，贫瘦煤在一年内，煤场应至少整体置换一次；烟煤等易自燃煤种在半年内，煤场应至少整体置换一次，也可根据实际情况相应缩短置换周期。

煤场定期置换由发电运行部燃料分部负责，正常情况下保证1～2年煤场整体置换一次的周期，遵守储存期短的煤优先使用；特殊情况下保证在雨季或来车量较大造成1、2煤场（或干煤棚存煤少时）存煤较少情况时，及时安排#1、2斗轮机对煤场燃料置换。

除此之外，还应该对煤场煤场巡回检查，推土机应根据煤场变化情况及时整理煤堆形状，保证各煤场消防通道、各煤场禁堆区域（各煤场黄色标识栏杆）的畅通，煤堆的压实工作，监督维护外委单位清理煤场内杂物、排水孔及排水沟的清理工作。

参考文献

[1] 《湖南华电长沙发电有限公司600MW集控主机运行规程》2008年1月

[2] 《动力配煤》陈文敏煤炭工业出版社,1999