浅谈660MW火电机组印尼褐煤掺烧运行调整

陈波

摘 要：某厂为新投产4*660MW大型火力发电机组，自2013年后主力煤种由原来的优质的塔优变为较差的神混煤，并面临着印尼褐煤掺烧问题。随之所带来了一系列的设备及安全生产问题。如何保障制粉设备安全稳定运行，确保机组稳定燃烧的情况下不发生因为掺烧导致的机组不安全事件发生是其所面临的问题。文章主要从运行调整角度探讨印尼褐煤的安全掺烧措施。

关键词：印尼褐煤；磨煤机；燃烧

前言

煤粉的性质对于燃烧的经济性、制粉系统和炉膛以至整个锅炉机组的工作都有很大的影响。煤粉的性质主要表现在以下几个方面：煤粉的流动性、细度、颗粒组成、水分、爆炸性，只有充分了解煤粉的这些特性，才能更好的控制制粉系统的运行方式，保证其经济安全运行。而印尼褐煤因为其较高的挥发分和水分对运行的安全调整带来了难度。

1 设备概述及特点

本厂采用的是冷一次风正压直吹制粉系统。它由原煤斗、给煤机、磨煤机、煤粉管道、一次风机和密封风机等组成。每台锅炉配6 台HP1003中速辊式磨，分离器型式为动态分离器，磨辊加载方式为弹簧变加载，单台磨煤机设计出力60.8t/h。在直吹式制粉系统中，磨煤机磨制的煤粉全部送入炉膛内燃烧，因此在任何时候制粉系统的制粉量均等于锅炉的燃料消耗量。制粉系统的工作情况直接影响锅炉的运行工况，要求制粉系统的制粉量能随时适应锅炉负荷的变化而变化。

2 影响中速磨煤机工作的主要因素

2.1 转速

中速磨煤机的转速应以磨煤效果好、磨煤电耗低和研磨部件寿命长为原则。转速过高，煤的离心力大，煤还未磨碎就通过研磨件，大颗粒煤造成通风阻力、粗粉量以及磨煤通风电耗增加。转速过低时磨制好的煤粉不能及时被热风带走，细粉量增加，磨煤电耗增加。对大容量磨煤机，为了降低磨煤电耗，减轻磨煤部件的磨损，磨煤机的转速有降低的趋势。

2.2 通风量

中速磨煤机通风量的大小将直接影响煤粉细度、磨煤出力和石子煤的排出量。中速磨煤机在运行中允许通风量从最低的不发生煤粉沉积的通风量至最大通风量之间随磨煤机的出力改变，并始终维持风煤比不变。风煤比与磨煤出力成线性关系。

2.3 风环气流速度

风环气流速度应保证研磨区具有良好的空气动力特性，应能将大部分煤粒托起，但只将少量煤粉带入分离器，其余大部分煤粒返回研磨区并在研磨部件周围形成一定厚度的循环煤层，以便保证足够的磨煤出力，减少石子煤的排放量。风环气流速度可以通过控制风环间隙实现。

2.4 研磨压力

研磨件上的平均载荷称为研磨压力，压力过小磨煤出力降低，煤粉变粗。压力过大则使研磨件的磨损加剧。运行中随着研磨件的磨损，研磨件的承载逐渐减小，磨煤压力减小。为保持研磨压力不变，应随时调整研磨压力，维持磨煤机的运行特性稳定。

2.5 燃料性质

燃料在磨煤机中主要是靠压研两种方式磨煤，在磨煤机中燃料的扰动和干燥过程并不十分强烈，燃料的水分较大时则容易压成煤饼，造成磨煤出力降低。而燃料的水分较低时则发生滑动，也会造成磨煤出力下降。

表1 印尼褐煤煤质参数对比

3 应对措施

针对印尼褐煤挥发分高、水分大的特点，在掺烧时，应极力避免上煤线自燃着火，制粉系统及其煤粉管路着火爆炸等现象。结合制粉系统设备特点，可以采取下列措施。

3.1 掺配方案

由于该煤易水分大粘性高，采取印尼煤与其他动性好、灰分相对较低、发热量较好的优质煤种在制粉系统按比例1：1炉外掺配。保持掺烧印尼煤制粉系统运行且相邻制粉系统燃烧优质煤。当制粉系统有检修任务时，根据负荷预计调配煤种，保证机组不限出力。

3.2 制粉系統调整

3.2.1 磨煤机启动前禁止长时间通风，启磨时出口温度不得大于70℃，增加磨煤机负荷时应先加一次风再加煤，减少磨煤机负荷时应先减煤再减一次风，保证磨煤机不堵煤。

3.2.2 正常运行时根据煤种特性，可适当调整磨煤机旋转分离器转速、降低分离器出口温度、增加一次风量等方法，增加磨煤机出力。要密切监视制粉系统各部参数，防止堵磨、堵管发生。加强对磨煤机出口温度的监视，正常运行中燃用煤种的磨煤机出口风温控制在55-65℃。加强对磨煤机入口温度控制，适当开启冷风调整门，确保入口温度不超过280℃。

3.2.3 调整过程中要适当加大风箱差压及一次风压，同时保证锅炉周界风的比例，防止烧坏燃烧器喷嘴。每日对掺烧磨煤机的燃烧器的管道、喷嘴进行测温工作。

3.2.4 发现磨煤机有着火倾向时，可以通过适当增大给煤量，降低干燥介质温度，避开煤粉爆炸浓度范围，并合理安排磨煤机停运对其内部检查等方法消除隐患。一旦磨煤机着火，应迅速关断该磨冷/热隔绝门/调整门、给煤机下插板门、磨煤机出粉门、密封风门对该磨煤机进行隔离，同时通入消防蒸汽进行灭火。

3.2.5 在运行中发现原煤仓蓬煤、磨煤机断煤等故障情况下需及时加大磨煤机冷风量、减少热风量，保证磨煤机出口温度不大于75℃。

3.2.6 磨煤机正常停运时，应先确认煤仓内褐煤已经全部走完。再将给煤机停运后，然后关小热风门，开大冷风门，控制磨煤机出口温度在55℃的情况下，吹扫10至15分钟左右，保证磨煤机内细粉抽尽后停止磨煤机运行。最后关闭磨入口冷风调门及关断门，并彻底排尽箱内石子煤，把磨煤机封闭。

3.2.7 如果该磨遭遇紧急停磨，立即关闭磨各出入口门、再关闭给煤机上下插板门。再次启磨时，首先通入磨煤机的消防蒸汽，用冷风先吹扫10分钟。待给煤机煤量至20T/H以上时，停运消防蒸汽。

3.2.8 当掺烧该煤制粉系统需停运检修或停炉超过7天以上，通知输煤停止掺配印尼煤，更换其他煤种，掺烧该煤的原煤仓内存煤、制粉系统内煤必须走空。

4 注意事项

（1）若掺配不均匀或者由于煤种发粘可能导致给煤机断煤，机组协调调节时，各制粉系统调整要求保证较大的裕度。防止由于断煤、掺配不匀导致运行制粉系统堵煤情况发生。

（2）在燃用该煤期间，应加强石子煤监视，加大石子煤排放频率，防止石子煤排放室堵塞、着火。

5 结束语

机组的日常运行中经常会面临各种煤质，深入了解煤种特点是关键，结合设备特点从运行调整的角度集思广益，积极采取各种措施，才能更好的完成生产任务。