靖远第二发电有限公司原煤掺烧浅析

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【摘 要】立足靖远第二发电有限公司实际，提炼适合靖远第二发电有限公司所处区域煤炭市场、电力市场和公司生产现场的原煤存储、掺烧模式，兼顾采购、生产、经营需求，提高企业经济效益。

【关键词】火电厂；燃煤；掺烧

1 靖远第二发电有限公司原煤掺烧背景分析

1.1 电力市场分析

2013年2月底，甘肃总装机达到3012万千瓦，其中火电装机1550万千瓦，水电装机735万千瓦，风电，太阳能新能源合计725万千瓦。随着黄河上游水电梯级开发调度逐步形成，河西风电走廊出现跨越式发展，水电、风电、太阳能等清洁能源发电能力受季节、气候变化而大幅度变化，传统的水电调峰因不得弃水、兼顾灌溉、防凌防汛等各种政策制约，水电机组调峰能力日益降低。新能源装机已占电网装机1/4；火电机组经常出现不可预测的调峰，且调峰幅度极大，对于火电厂自身来说，随时根据调度命令接带负荷不仅是并网协议的要求，更是企业经营的需要，“低负荷要保证机组稳燃，高负荷时能发出每一度电”成为火电企业最为棘手的问题。

1.2 煤炭市场分析

靖远第二发电有限公司位于甘肃省白银市平川区，临近黄河与煤矿，是一座理想的坑口电站。现有规模为四台燃煤发电机组，总装机容量1320兆瓦。四台机组设计煤均为靖远煤业公司产煤，该产品为高热、低灰、低硫、低水优质烟煤，因其高热低硫的特性，在环保达标排放的要求下，成为区域内西固电厂、二热电厂、景泰电厂、国电靖远电厂、兰铝电厂、永登水泥等多家企业争相抢夺的优势资源。而2012年靖远煤业动力煤产量仅为700万吨，还有部分动力煤被川渝购买，在这种绝对的卖方市场下，公司年采购靖远煤基本为入炉煤总量的50%，存在严重的需求缺口，且煤质下降明显，更为严峻的是持续涨价导致电厂亏损已是不争的事实，即便如此供应量受各种因素影响也经常出现大幅波动。作为设计煤的替代煤种，宁煤、疆煤供应量受政策、火车、汽车运力影响也极不稳定，煤质与设计煤质偏离较大。为补充烧煤缺额，降低成本，市场自购煤成为被迫选择，市场自购煤存在低热、高灰、高水、高硫等特性，弄虚作假现象时刻存在，而各种褐煤、贫煤、肥煤、长烟煤、煤泥等劣质煤因为其独有的价格优势，也成为市场煤的重要组成部分，但是这些煤的大量存储、掺烧存在对机组的安全、经济、环保影响巨大。

1.3 生产现场分析

公司四台机组分两期建设并投入运营，两期机组间存在很大的差异。#5、6机组制粉系统具有石子煤排放功能；设计出力相对较大，有一定的过负荷能力，除灰系统采用水力除灰，除灰能力相对较好；脱硫安装有GGH，#6炉脱硝系统的投入运行，由于GGH、SCR及易堵灰的特性，不适宜高灰分煤种。#7、8机组磨煤机采用双进双出钢球磨煤机，没有石子煤排放功能，制粉系统出力相对较低，且干燥出力低、易发生磨煤机爆炸，分离器频繁被软杂物堵塞，分离器清理工作量进一步增加；除灰系统采用干式除灰，除灰能力相对较弱。如何保证机组低负荷时锅炉稳燃、高负荷时能按照调度曲线接带负荷，以及必须保证的脱硫、脱销达标排放等刚性需求，成为制约企业经营、生产的最大难题。

2 原煤堆放

2.1 按煤质分类堆放

目前公司来煤种类繁多，有肥煤、贫煤、褐煤、低硫煤、高硫煤、煤泥、高灰煤、低灰煤、高水煤、第水煤等等，由于各煤质间存在很大的差异性，如果要实现按煤质进行精细掺烧，就必须要按照煤质进行分类储存。煤质主要以热值在19MJ/Kg、硫份低于0.5%、挥发份在20%的优质烟煤作为稳燃煤单独储存；煤泥经过混合晾晒后按照煤质特点进行储存，防止粘结；褐煤、肥煤等高挥发份的煤质单独储存，并尽快消耗，避免存储损失；水洗煤等外水较大的煤要煤要防止冻结、堵煤。通过严格的分类堆放，再按照实际需要进行合理选煤、配煤。

2.2 堆放要满足安全需求

燃煤堆放要满足防洪、消防要求，留出相应的消防通道、排水通道。

自燃现象是煤炭的主要特性，防自燃、灭火工作是煤场管理的日常工作，必须坚持进行并提供良好的场地环境。

为供煤车辆提供良好的运煤道路是煤场管理的又一要务，以防止煤场车辆肇事。

2.3 具有互补性的煤炭，进行混合堆放

部分煤炭煤质具有互补性，进行混合对方后，可以实现煤质的取长补短作用。如褐煤、肥煤、长烟煤与贫煤堆放，可改变挥发份所占比例，即能实现锅炉着火稳定，又可有效防止煤炭自燃。如煤泥与低水煤掺混；高灰煤与低灰煤掺混存储，都实现了事半功倍的效果。

3 建立适合我公司实际的原煤掺烧模式

3.1 确保锅炉运行安全

（1）按煤质分仓配煤。最底层为稳燃煤，挥发份不少于20%，热值控制在19MJ/Kg以上，最上层为易燃尽的高挥发份煤，中部按照负荷、设备检修情况进行配煤，最好选用低挥发分的贫煤等煤种，以降低飞灰可燃物，提高燃尽性。

（2）事故情况下，有足够的弥补手段降低影响。比如最下面两层喷燃器都配置稳燃煤，在第一层稳燃煤层因故退出运行，相邻煤层依然可以满足稳燃需要，迫不得已时用油层进行备用。

（3）控制锅炉热值在可控范围内。入炉煤热值是决定机组带负荷能力的决定性指标，通过计算，根据负荷曲线、机组检修计划进行配煤，使入炉煤热值满足机组安全、经济生产需要。

（4）大负荷运行时，增加优质煤比例，防止各系统过负荷。

3.2 满足带负荷要求，确保脱硫达标排放

（1）高负荷整体入炉煤质为高热、低硫煤，市场煤选择贫煤作为动力煤，以带负荷为主，并且满足脱硫达标排放要求，制粉系统、除灰系统、输煤系统都不过负荷。

（2）低负荷选择高热高硫煤，市场选择高挥发份的肥煤、褐煤，以稳燃为主，挖掘脱硫系统低负荷脱硫处理能力，大量消耗高硫煤。

（3）中间负荷选择低热高硫煤为主，因为这个区间既不担心稳燃问题，也不会导致脱硫、除灰、制粉等各系统过负荷问题，以大量消耗市场煤为主。

3.3 根据需要，选择适当的方式进行混煤

（1）煤场混煤。例如煤泥水分很大，挥发份很高；贫煤外水非常小，挥发份却很低，在煤场相互混合后入炉，既解决了粘仓问题，又可以防止各种安全隐患，煤泥的混煤只能在煤场进行。

（2）皮带混煤。例如褐煤与贫煤的混合就是在皮带上完成；有时也需要少量的提高或降低热值，就在皮带上少量的掺一点高热值或低热值煤，可以通过控制各皮带的煤量来控制掺煤比例。

（3）通过磨煤机备用方式，来改变磨煤机入炉煤整体质量。例如：五个原煤仓，有2个高热低硫煤，3个低热高硫煤，四台磨煤机运行，值长根据负荷、硫分、灰分等参数合理搭建磨煤机运行方式，来改变入炉煤参数。

（4）通过磨煤机给煤率细调入炉煤参数。给煤机的给煤率可以从12T/H～35T/H平滑调节，集控人员通过各磨煤机煤量配比精确地控制入炉煤参数。

4 结论

经多年掺烧总结，提炼出“按煤质分类储存、堆放；按煤质分仓、分炉、分磨上煤；煤场掺混、皮带掺混、炉内掺混相结合；将来煤煤质存在的缺陷与设备缺陷和谐避让；采取边试验、边总结、边提高”的渐进式掺烧模式比较适合我公司实际，能够满足电力市场、煤炭市场、生产现场的发展要求，较好的满足了各方面需求，并逐渐形成了较为完善、较为科学、较为系统的原煤掺烧理论及实践工作体系。拓宽了机组对煤质的适应宽度，提高了公司的经营效益，一定程度上改善了电厂与煤炭企业之间的需求关系。