300MW机组锅炉掺配掺烧褐煤的探索

索传胜

摘 要：2010年，燃料价格高位运行，发电厂燃料成本压力继续增大，章丘发电有限公司抓住机遇调整煤种结构，积极探索掺配掺烧褐煤的方式，形成了一套适应当前符合自身特点的较为完善的褐煤掺配掺烧方案，在保证安全生产的同时，大大降低了燃料成本，取得了良好的经济效益。

关键词：掺配掺烧；褐煤；措施；安全；经济效益

前言

2010年，燃煤煤质和供应都受到了剧烈的市场冲击，煤炭价格的波动也越发显著，对发电厂的运营经济性情况有着决定性的影响。我公司积极进行褐煤的配煤掺烧，一是处理好降低燃料成本和安全生产、节能减排的关系；二是根据市场情况做好掺烧盈亏平衡点分析，通过掺烧褐煤提高公司的盈利能力。

1.褐煤的燃烧特性与掺配掺烧的难点和突破点

1.1褐煤的燃烧特性

褐煤水分较高，一般在30%～35%之间，部分高于40%，这就要求制粉系统具有较高的干燥出力；灰分较低，一般在15%以下，灰熔点低，一般在1150℃。这样在高负荷下容易在炉膛和前屏处结焦，结焦防治是燃用此类煤种的首要问题；发热量一般在3000～4000kcal/kg，部分低于3000kcal/kg；硫分较低，一般在1%以下；干燥无灰基挥发分在40～50%左右，燃点在270℃，煤粉具有较强的自燃与爆炸倾向。

1.2危险点分析

1.2.1影响磨煤机的出力

由于褐煤水分较高，影响磨煤机的干燥出力。运行当中的磨煤机在热风调整门全开，冷风调整门关严，磨煤机入口温度由以前的 220℃提高到现在的280℃左右，提高了约60℃的情况下，出口温度只有55～65℃，最低时只有50℃。为了保证磨煤机出口温度，只有尽量提高一次风压和磨煤机的一次风量，同时限制磨煤机出力。实际运行当中二期机组的磨煤机出力受限8-10t/h。

1.2.2对燃烧的影响

由于褐煤水分高，一次风粉混合物含湿量大，着火热增大，绝热燃烧温度降低；褐煤的迅速燃烧消耗燃烧区域的大部分氧，导致掺混燃烧的其它煤质出现燃烧延迟，这些都会造成掺配燃烧的其它煤质的燃烧率降低，影响整体的燃烬情况。

1.2.3影响机组低负荷时燃烧的稳定性

由于磨煤机的出口温度低，一次风量难以降低，风煤比较高，煤粉的浓度和火焰集中度不够，炉膛温度低，同时又受到燃煤发热量低的影响，在机组低负荷时必然影响燃烧稳定性。

1.2.4影响制粉系统的安全性

由于磨煤机入口温度大幅提高，导致磨煤机罐体，出口分离器，都有积粉自燃的可能性。在磨煤机事故停用时，磨煤机内部、煤仓和给煤机皮带上的存煤易自燃，对制粉系统的安全性构成威胁。由于磨煤机出口温度低，煤粉中的水分较高，煤粉流动性下降，有堵塞风管的风险。在掺烧过程中，二期机组出现煤粉采样测点部分堵塞现象。

1.2.5锅炉结焦

由于褐煤的灰熔点较低，一般在1150℃，所以在高负荷下烟气温度较高的情况下，锅炉容易结焦，焦块聚集在水冷壁上，当锅炉吹灰或降负荷时容易引起大块焦掉落至渣斗，将灰渣斗内的渣水汽化，产生大量的蒸汽，使炉膛压力升高，甚至会造成锅炉灭火。

1.2.6影响机组的协调调节品质

由于褐煤的发热量较低，导致同样负荷工况下，机组的燃煤量较大，造成锅炉的燃烧惰性增大，使机组的升降负荷的速率受到影响。

1.2.7其它影响

由于原煤水分增多造成烟气量增大，造成除尘、脱硫等系统的负荷相应增加，酸露点提高。在原煤含硫量、灰分增大时，有导致受热面磨损、腐蚀的可能。

2.掺配掺烧褐煤主要措施和方法

2.1按照带负荷需要动态确定掺配后的发热量目标

值长和中调联系沟通，根据中调下达的机组负荷曲线，第一时间通知掺配煤小组领导，按照“高负荷高热值，低负荷低热值”的原则，通过精确测算超前预测，制订相应的褐煤掺配方案，确保入炉煤质发热量达到16-20MJ/kg，挥发份达到30-50%，保证高负荷时能顶上负荷。在低负荷时，入炉煤发热量可相应降低，但要保证入炉煤的挥发份较高，确保锅炉安全稳定燃烧。根据掺烧褐煤对锅炉燃烧和带负荷情况及锅炉效率的影响，动态优化掺配比例，做好锅炉掺烧褐煤工作。

通过一段时间的摸索，白天因带高负荷需要，掺配褐煤的比例在10-20%左右，入炉煤质发热量控制在18-20 MJ/kg左右；燃料上煤前夜第一遍煤控制掺烧褐煤的比例在20-30%左右，入炉煤质发热量控制在16-18 MJ/kg左右，努力加大机组低负荷阶段褐煤的掺烧力度。

2.2控制入炉煤的水分

入爐煤水分过高时，制粉系统出力不足，对锅炉燃烧调整的负面影响也较大。因此控制入炉煤水分不高于20%是保证安全稳定的重要条件。

2.3保证入炉煤的挥发分含量

在保证入炉煤热值的同时，保证挥发分含量也是保证运行经济性的重要环节。二期锅炉设计燃煤为烟煤，在保证挥发分含量的情况下能够使锅炉达到较高的经济性水平。

2.4优化锅炉制粉系统运行，加强监视，保证安全

2.5再热汽温调整

再热汽温的调整坚持以烟气侧调整为原则，尽量不使用事故减温水。采用下倾燃烧器摆角的方法降低火焰中心，可以保持燃烧器摆角10%或更低的角度运行；配合对水冷壁进行吹灰，以降低炉膛出口烟温和再热蒸汽温度。遇到再热汽温低的情况，首先采取上倾燃烧器的方法，提高再热蒸汽温度。

2.6合理吹灰

据机组运行参数的变化，结合对炉内沾污情况的就地观察结果，合理安排吹灰。对过热器、再热器区域和燃烧器区域进行选择性吹灰，既保证炉内不发生结焦，受热面无严重沾污；又要使受热面的吸热情况满足运行调整的要求，达到最佳的经济运行工况。

2.7探索改善机组的协调调节品质

运行人员根据调整经验，调整磨煤机容量风挡板，在机组升降负荷较快时适当进行干预，满足机组调节的需要。

3.掺配掺烧褐煤的实施效果

在掺配掺烧的过程中，结合设备运行状况，不断总结经验，改进掺烧方案，解决了褐煤堆放热值损失、制粉系统出力低、制粉系统防爆、防止锅炉结焦等一系列难题，形成了一套确保掺配掺烧安全的长效机制，同时细化措施、严格监督、执行，以措施、制度保证掺配掺烧的工作的顺利进行。自2010年10月掺配褐煤以来，公司褐煤的掺烧比例从最初的10%到现在的30%，褐煤最高掺配比例已达到50%。同时掺配褐煤后，总体运营成本下降明显，有效缓解了燃料成本压力和燃料供应的紧张局面。

4.结束语

当前，公司掺配掺烧褐煤已取得了一定的成果，成绩来之不易，凝聚着公司全体干部职工的辛勤和汗水，为进一步做好褐煤掺烧工作，全面完成集团公司下达的各项目标任务，贡献出章丘发电公司的一份力量。