火电厂配煤掺烧管理方法探讨

火电厂配煤掺烧管理方法探讨

作者：闫瑞

来源：《科学与财富》2015年第36期

摘要：煤炭价格制约着火电厂运营成本。为降低燃料成本，需要在保证安全的前提下，寻找替代煤源，掺烧低热值煤种，本文对某电厂配煤掺烧方法进行研究，提出了配煤掺烧所采取的主要措施，通过不断摸索和总结经验，提升配煤掺烧的安全性，提高加企业的经济效益。

关键词：配煤；掺烧；安全；经济

大唐长春二热公司现有在役6台200MW热电联产机组，1～6号炉均为哈尔滨锅炉厂设计生产，HG-670/13.7-YM9型超高压、一次中间再热自然循环、单炉膛、平衡通风、固态排渣煤粉锅炉，采用水平浓淡分离式和直流式喷燃器、四角布置、双切圆燃烧方式。制粉系统采用中储式，原煤由给煤机送入磨煤机，经过磨煤机磨制后，经粗粉分离器、细粉分离器进入粉仓，再由给粉机、排粉机将煤粉送入炉膛燃烧。设计煤种为黑龙江省鸡西、鹤岗、双鸭山等地的烟煤，采用中储式制粉系统，无专用混配煤设施。该电厂年发电量约50亿千瓦时，年供热量约1400万吉焦，年耗原煤量约360万吨，是长春城网的电源支撑点和市区集中供热的主要热源点。

1 配煤掺烧背景

2006年以来，在国家“市场煤”、计划电”的管理体制下，随着全国煤炭市场供求关系变化，电煤价格一路上扬，电价、热价增长却非常有限，致使大唐长春二热供热成本逐年增加，生产经营形势日趋严峻，已接近甚至超过盈亏临界点。为了降低发电供热成本，解决煤源不足、煤价高带来的企业经营困境问题，从2006年该公司开始掺烧经济煤种工作，2006年-2009年分别掺烧了18、27、40、42万吨，掺配比例分别为5.7%、8.4%、11%、12.5%。随着经营形势的逐年恶化，煤源不足、烟煤价格高问题愈发突出，掺烧大比例经济煤种势在必行。2010年4月16日公司正式大量掺烧经济煤种，部分时段锅炉全烧经济煤种。大量经济煤种的涌入使锅炉燃用煤炭性质发生了根本变化，严重偏离设计值，燃用高挥发分、高水分、低灰熔点的经济煤种给采用中储式制粉系统的烟煤锅炉运行带来了巨大的安全风险。为此，需要积极探索解决大量燃用褐煤给锅炉运行带来的问题。

2 配煤掺烧措施

2.1创新思路，实施技术改造

为了切实从根本上解决降低燃料成本和锅炉安全运行的问题，公司组织吉林省电力科学研究院及哈尔滨锅炉电力技术有限公司专家共同研究，于2010年至2011年利用机组检修机会，对3-6号锅炉设备进行了相应的技术改造。

一是对锅炉制粉系统改造，将给煤机由10米抬高到16.2米，由甲、乙侧炉墙11.5米处取出高温炉烟，由引风机出口引出一路冷炉烟，将高温炉烟和冷炉烟引入制粉系统以彻底解决制粉系统防爆和干燥出力不足的问题。二是改造锅炉一、二次风系统，更换锅炉一至四层燃烧器及二次风口，缩小锅炉假想切园直径，解决锅炉结焦问题。三是根据中储式制粉系统特点，安装齿索窜粉系统，额定出力60t/h，将1-3号炉、4-6号炉制粉系统通过齿索系统连在一起，掺烧经济煤种时，根据需要实现邻炉窜粉。

2.2科学掺烧，确保安全生产

（1）健全制度，细化管理，落实责任

针对挥发分高、水分大、灰熔点低的经济煤种特点，以及中储式制粉系统烟煤锅炉燃用经济煤种易发生制粉系统爆破、锅炉大面积结焦等实际情况，公司组织专业技术人员认真研究和探索制定详细的保证配煤掺烧安全的组织措施和技术措施，成立了公司配煤掺烧领导小组及工作小组，出台了《储煤场管理办法》、《全烧经济煤种管理办法》、《供热期间掺烧经济煤种规定》等管理制度，并根据实际情况及时修定、完善，明确各相关部门的职责，使经济煤种掺烧工作有组织、有依据、有标准、有序推进，有效降低锅炉运行的安全风险。

（2）合理掺配，精细调整，防止结焦

一是根据电网下达的调度曲线要求，充分利用煤场现有设备，确定合理掺配方式，电网平峰和低谷时段加大掺混比例，部分低谷时段全烧经济煤种，从源头上降低锅炉结焦风险；二是切实加强锅炉燃烧调整，特别是一、二次风的配比，适当提高一次风速，推迟燃料着火点，有效防止结焦；三是加强锅炉吹灰管理，缩短锅炉吹灰周期，保证炉膛受热面清洁，有效预防结焦；四是每隔半个月筛一次煤粉细度，及时进行调整，确保煤粉细度合格；五是严格限制锅炉超负荷运行，在掺烧经济煤种时锅炉蒸发量不超过610t/h，严防锅炉大面积结焦。

（3）完善措施，到位做实，杜绝爆破

为了切实做好锅炉制粉系统防爆和粉仓防爆工作，公司相关技术人员多次完善防爆技术措施，并印制了《锅炉制粉系统防爆手册》，要求相关管理人员和一线锅炉运行及检修维护人员熟知每一项防爆技术措施，并严格执行。一是缩短了粉仓降粉周期，由原来的一个月三次改为每周一次，防止粉仓壁挂粉自燃；二是缩短制粉系统木屑分离器清理周期，定期检查制粉系统易积粉部位，消除制粉系统积粉点；三是严格执行磨煤机启停、给煤机断煤处理规定；四是严格控制磨煤机出口温度；五是按照规定定期测量制粉系统易积粉部位温度，发现异常及时检查处理；六是每天安排一次制粉系统漏风检查，发现问题及时处理；七是制粉系统运行中，严控系统氧量，从而消除制粉系统爆破所需的必备条件，确保锅炉制粉系统安全；八是安装了粉仓充氮系统，定期充氮，降低粉仓氧浓度，确保粉仓运行安全。

2.3优化方式，提高综合效益

通过上述技术改造和科学掺烧措施的实施，公司的配煤掺烧工作取得了一定的成效，掺烧经济煤种比例逐年增加，有效缓解了燃料成本压力和燃料供应的压力。同时，大量掺烧经济煤种也给机组的经济技术指标带来了一定的影响。由于主力经济煤种水分大，发热量相对较低，磨煤机被迫长时间连续运行，导致厂用电率升高；如2014年燃烧经济煤种使制粉系统耗电率升高0.8个百分点；经济煤种水分大，烟气量增加，导致排烟温度升高；另外，由于经济煤种发热量偏低致使锅炉入炉煤热值低于设计值，部分时段影响机组负荷率，影响机组发电，从而对机组的能耗指标产生影响。

3 下一步计划

随着冬季供热期临近，公司将紧抓掺烧经济煤种有力时机，努力完成掺烧经济煤种87%的目标。一是建立有效激励机制，增强员工掺烧经济煤种积极性。由于掺烧经济煤种给煤质监督、燃运上煤、运行调整、灰渣排放、设备维护等生产各个环节增加了较大工作量和安全风险，为有效调动员工积极性，公司组织开展安全配煤掺烧竞赛，出台了《精细化掺烧经济煤种工作方案》、《经济煤种掺烧奖励办法》，激励员工掺烧经济煤种积极性，鼓励员工精益管理、精细调整、精心维护，从而实现安全掺烧经济煤种87%的目标（供热期负荷较高，掺烧经济煤种比例相对减少）。

二是继续总结经济煤种掺烧经验，优化方式，提高综合效益。2015年公司将在保证安全、负荷前提下，科学掺烧，解决掺烧经济煤种带来的厂用电率升高、排烟温度升高等问题，在节能降耗和多烧经济煤种之间寻求最佳效益平衡点，谋求综合效益最大化。

4 结论

目前，煤炭供应紧张的局面虽然有了一定程度的缓解，但电煤成本仍然是影响电力企业经营形势的重要因素，配煤掺烧仍将是发电企业面临的一项长期工作，需要燃料管理人员继续细化各项措施，扎实工作，努力做好配煤掺烧工作，精心维护，精细调整，在确保锅炉安全运行的前提下，最大限度地降低由于配煤掺烧带来的经济指标影响，继续保持企业安全生产稳定局面。

作者简介：

闫瑞（1983-），男，工程师，从事发电厂燃料管理工作。