火电厂配煤掺烧管理措施探讨

火电厂配煤掺烧管理措施探讨

摘要:为了最大限度的减少客观资源的浪费,解决我国污染严重的问题,火电厂可以实施配煤掺烧来降低发电成本,但与此同时,配煤掺烧又将对机组的安全运行带来一些新的问题,为了解决这一问题,本文将在分析影响配煤掺烧的煤质特性指标的基础上进项探讨,并制定配煤掺烧管理措施。

关键词:火电厂配煤掺烧煤质特性管理措施

能耗在经济快速发展的前提下,得到工业用能的推动而快速发展,能源消耗量增多,对外依存的能源依存量一年一年增加,各种能源像煤等,给环境形成了巨大的压力。作为我们国家的基础能源行业,电力行业能否健康发展和国家的命脉息息相关,很多的发电厂因为设备和技术的落后,出现很多的浪费,同时给环境选成了严重的污染,这同作为基本国策之一的节约资源是背道而驰的。而采用配煤掺烧的方法来解决火电厂所需要的煤炭,可以满足煤种锅炉发电。随着配煤掺烧工作的开展,由于煤质可能达不到锅炉的煤炭设计标准,造成锅炉效率大幅度降低、输煤系统的损坏、给锅炉的稳定性带来影响,给火电厂的安全、经济运行带来了较大的隐患。因此,需要在将煤送入锅炉前按照煤质标准进行合理的掺配,并通过改进锅炉设施,保证火电厂的安全经济运行。

1 配煤掺烧基本理论

配煤掺烧的主要目的是依据相关的规定按一定的比例将不同的煤种进行混配,形成混煤,以满足可使锅炉安全运行的各项基本要求。掺烧产生的积极作用是显而易见的,它可以提高煤的重复利用率,降低燃料的成本,控制有毒物质主要是硫化物的排放,以及解决锅炉因受热而致使表面结渣等一系列安全问题,有利于确保机组运行的安全性、经济性。

配煤掺烧应考虑煤质的以下基本特性。

(1)煤的燃烧特性。

配煤掺烧的首要原则是需要保证煤种在掺烧过程中保持其燃烧性能,也就是要保证在锅炉内的混煤的燃烧稳定性。煤种主要的燃烧特性包括着火性能和燃尽性能,影响燃烧特性的最主要的指标通常包括水分、挥发分及发热量。

发热量代表着煤炭的使用价值,是煤炭性能指标中最重要的一点。在机组运行过程中,发热量还是验证锅炉是否处于热平衡、是否需要进行负荷调节及配煤掺烧的主要依据。发热量如果过高则可能不利于对煤粉在炉内的燃尽性,而且容易造成炉膛内热负荷的增加,从而可能对锅炉的安全运行产生影响；反之,如果发热量过低则可能会导致对制粉系统的运行压力增大,并可能使锅炉无法正常运行。

煤的挥发分是煤燃烧特性的重要指标之一,它的高低将会直接对着火速度、燃烧产物的火焰性状和着火稳定性产生影响。煤中挥发分

的数量随煤种的不同而变化。一般来说,挥发分的数量同煤的碳化程度成反比。如果煤种的挥发分低,则煤的燃烧稳定性和燃尽性也会相对较差；如果煤种挥发分过高,不仅着火会距离缩短,而且会威胁到燃烧器和制粉系统的安全运行。

水分作为煤的固有成分,由于它的存在,煤中可燃物质含量会相应减少。在燃烧过程中,如果含有过多水分,则会使煤不易燃烧,影响煤的燃烧速度,从而使得燃烧热损失增大,同时引风机也可能能耗增大。

(2)煤的可磨性。

可磨性表示煤炭被磨制成粉的难易程度。煤种的可磨性将会直接影响制粉系统的运行状况。如果煤种的可磨性较差,制粉系统的出力将受到严重影响,系统性能会明显恶化。

(3)污染物排放特性。

配煤掺烧对污染物排放的影响主要需要考虑氮氧化物、二氧化硫以及烟尘。二氧化硫排放量主要与煤种的含硫量有关。氮氧化物排放则主要与煤种的挥发分和含氮量相关,对于挥发分高而含氮量低的煤种,其氮氧化物排放量相对较低。控制氮氧化物排放通常采用低氮燃烧技术和尾部脱硝两种手段。

2 配煤掺烧管理

2.1 煤的质量验收与分类存放

要从源头上严格实施监督以防止劣质煤进厂,从而确保煤质符合机组燃烧要求。首先,供煤单位需要提供煤质的化验数据,以便于提前了解煤质质量是否符合要求,并将此作为是否能卸入煤沟的前提条件。其次,对于火车来煤,可以对每一节车皮采用人工采样,对于汽车来煤,可采用汽车采样机对每一辆汽车来煤进行现场采样,以此提高煤样代表性。

2.2 确定配煤掺烧原则

在保证锅炉燃烧稳定以及机组运行经济性的原则下,根据各锅炉中燃煤具有的燃烧特性,制定出合理的配煤原则,从而保证锅炉各部分出力正常,锅炉可正常运行。配烧的煤种平均值以不偏离设计值为宜,平衡是配煤所必须掌握的原则之一,需要保证煤的燃烧特性不偏离,均处于正常。另一方面,掺烧时,应将高热值的煤种放在中偏上的煤层,这样便可以降低炉膛中部的热负荷。

2.3 配煤掺烧的现场管理

负责看管锅炉的工人要准确、及时掌握各台锅炉的燃烧情况,根据锅炉运行中随时可能出现的新情况迅速调整配煤掺烧方式,并把信息快速、及时向相关部门反馈。各个管辖范内的运行负责人要掌握好自己负责的锅炉的燃用煤种状况,合理配风,避免使得锅炉缺氧燃烧；另一方面需要安排巡检人员观察炉膛内煤的结焦程度,如发现有异常情况要迅速采取必要的控制措施。在进行锅炉燃烧调整、煤种更换试

验时,尤其需要保证炉膛受热面的吹灰频度和燃烧组织的合理性,从而以便于控制炉膛的结焦状况。

同时,输煤运行主管需要根据部门所要求的煤场存煤与燃料进煤的状况及混煤煤质加权指标,制订混煤掺配方案,将配煤指令准确录入运行管理系统,并将配煤指令告知负责人。输煤负责人根据主管的配煤指令进行上煤,当遇到特殊情况时,应及时与主管联系,不可自行变更取煤地点以及煤种。

2.4 煤场动态示意图及软件管理

可在信息平台上建立煤场动态示意图,按场地平面图标注煤种、数量、煤堆号和主要的煤质指标,方便负责人根据煤场的示意图下达上煤指令,并及时传给燃料运行负责人员。也通过由专业的锅炉运行工程师将其依据存煤量而总结的最近几天至一周的配煤掺烧指令发布在信息平台上,这样可以提高对锅炉配煤质量的合理控制,只需要值班人员都严格执行就行,管理节假日配煤运行的时候多会使用这种方法,来预防操作失误的不良后果。各负责人平会的上煤指令都会执行并在运行日志上保存,以备相关管理人员签约,用以监督。

3 结语与展望

能源是人类生存和发展的基本条件,同时也是一个长期制约我国经济社会发展的因素。在我国,燃煤是重要的发电能源,因此保证煤质的稳定、加强对燃煤的管理是增强企业竞争力、提高电厂效益的有效