优化煤源结构细化配煤掺烧降低入炉标单

张晨瑞（大唐洛阳热电有限责任公司输煤管理部,河南 洛阳 471003）



优化煤源结构细化配煤掺烧降低入炉标单

张晨瑞
（大唐洛阳热电有限责任公司输煤管理部,河南 洛阳 471003）

摘 要:燃料是火力发电厂的最大成本，已占到电厂总成本的70%左右，通过优化煤源结构，加强煤源堆放管理，细化入炉煤掺烧等手段能有效降低电厂的燃煤成本，降低入炉标单，实现机组的安全经济运行，助推公司效益出“零米”。

关键词:优化；结构；配煤；掺烧；降低；标单

1 引言

近年来，虽然煤炭市场日趋缓和，但燃煤采购结构却无法满足锅炉设计煤种要求，来煤结构复杂，煤质差异较大，给锅炉的安全稳定运行和环保达标排放造成很大威胁，同时掺烧锅炉设计煤种成本较高，公司效益受到极大影响。以洛热为例，原设计锅炉适配煤种为70%义马煤：30%新安煤，义马煤为长焰煤，新安煤为贫瘦煤，且均为本地煤种。但随着煤炭市场的变化，长焰煤煤价大幅升高，贫瘦煤煤价下降明显，且省内煤价较临近省煤价明显偏高，公司效益受到较大影响。

2 公司配煤现状及影响

洛热公司采购的煤种众多，煤质错综复杂，尤其是地方煤矿煤质稳定性较差，加上煤场来煤不能精确分类堆放，其发热量、硫份和挥发分等重要指标常常发生骤变，导致配煤数据准确性差，经常因煤质差或硫份高等原因影响机组正常带负荷，甚至造成硫份超标等异常事件，给公司的安全生产造成不良影响。

2.1 公司配煤掺烧存在的问题

首先，入厂煤煤种繁杂，煤质不能随时了解掌控，汽运、火运煤种总计有30种之多，仅汽运煤就有近20种，加之煤场场地较小，给煤场分区接卸带来极大困难，尤其是公司北煤场（存放贫瘦煤）几乎成了混煤场，煤质更是无法精确掌控。主要来煤煤种有：蒲白、前河镇、龙门次煤、韩城、襄垣、大佛寺、神木、义马、常村、黄陵、三门峡、马军峪等。

因煤场煤质数据不详，给锅炉的配煤掺烧带来较大风险，致使掺配结果经常出现较大的偏差甚至造成掺配失误，影响机组安全运行或环保达标排放。

其次，主要的配煤设备环式给煤机设备老化。环式给煤机是掺配煤比的重要设备之一，犁煤车与给煤车的转速反映了设备出力的状况，但变频器输出数据与实际出力存在明显偏差，因此各环式给煤机的实际下煤量与掺配计划比例存在较大偏差，致使燃煤掺配结果严重偏离要求值，给机组安全运行和环保排放埋下隐患。

另外，掺配人员的整体素质和掺配技能不高，对煤场存煤结构和煤质情况不了解，对来煤煤种、煤质不清楚，对锅炉设备和环保设施的运行原理和参数不够了解，掺配仅凭感觉和经验，因此在掺配过程中经常造成煤质差机组带不够负荷和硫份超标等异常事件。

2.2 掺配偏差带来的影响

受来煤结构繁杂，煤场无序堆放、煤质波动大、环式给煤机出力不稳、掺配人员掺配技能偏低等因素影响，在2013年共计影响电量780万度，影响效益约150余万元，公司四台脱硫塔出口二氧化硫超标排放总计442小时。另外曾经因掺配煤质波动大的原因造成公司一台锅炉制粉系统爆破的异常事件，由此造成的直接和间接经济损失达50余万元，给公司机组的安全运行和环保达标排放造成很大的不利影响。

3 优化来煤结构，实施精细化掺配

3.1 优化来煤结构，实现来煤的分区堆放

针对来煤种类繁杂的现状，我们将各煤种进行分类，首先将来煤整体分为长焰煤和贫瘦煤两种，长焰煤卸至南煤场，贫瘦煤卸至北煤场，原则上长焰煤台禁止接卸高硫煤。然后在长焰煤场按照热值分为两个区域，西部区域接卸或堆放高热值低硫煤（如大佛寺、神木等），东部区域存放低热值长焰煤（如义马、常村等）。贫瘦煤台分成三个区域，东部存放火车来高热值低硫煤(韩城、襄垣等)，中部区域接卸低热值低硫汽运煤（龙门次煤等），西部区域存放火车高热值高硫煤（蒲白等）。煤场分区接卸由煤场管理班专人负责具体实施，燃煤掺配主管负责监督，对不按规定接卸者予以通报考核，保证掺配源头的准确分类。

3.2 运用筒仓存煤功能，对煤场取煤或火车来煤实施精确分类存放

我公司总共有六个筒仓，每个筒仓存煤量大约3000吨左右。采用不同筒仓“分仓存煤”手段，不同的筒仓存放热值、硫份不尽相同的煤种，在掺配的过程中通过调节不同环给的出力改变不同煤质的掺配比例，保证机组带负荷需要及环保达标要求，从而实现配煤掺烧的精细化（图1）。

图1　筒仓存煤

3.3 制作掺配计算工具，量化掺配预测结果

为做到提前预判掺配后的煤质情况，我们研究制作了一套掺配自动计算工具，且简单使用，经过试验证明预测计算值与实际值偏差不大，与实际值很接近，可以指导煤质掺配人员做好掺配工作。下面举例进行说明：发电部根据中调计划负荷情况，向输煤部提出次日的煤质需求计划，6号机组负荷260MW，要求带负荷能力5.2（折合4200大卡），硫份0.9（折合烟气浓度2030Nmg/m3）。根据要求，掺配过程中必须满足带负荷能力，出口硫份达标，同时长焰煤、贫瘦煤必须保持合适的比例，为此进行如下掺配方案（表1）。

表1　掺配计算硫份、热值小工具

即使用2-6号共五台环给配煤，各筒仓通过变频器调节配煤比例分别为10%、20%、25%、15%、30%，掺配结果为热值4330大卡，出口硫份2025Nmg/m3，长焰与贫瘦煤比例分别为45%、55%，满足锅炉运行安全、机组发电、环保达标要求。制作的配煤计算小工具提高了掺配人员的预见性，具有很强的指导意义，掺配的准确率和合格率均大幅提升。

3.4 加强对掺配人员的掺配技能培训，提高程控员的精细化掺配技能

利用3-11月机组负荷小，上煤量小的机会，组织掺配人员加强掺配技能培训，通过理论培训和现场调整等手段，提高掺配人员对煤场、煤质特性、锅炉燃烧、环保设备的认知能力，全年共进行4次掺配技能竞赛，有力的加强了掺配人员业务素质和掺配技能的提高，取得了骄人的业绩。

4 结语

（1）通过煤源结构的优化，煤场的分区堆放，筒仓的精准分类存放，为精细化掺配提供了可靠保证。

（2）制作的掺配计算小工具，为掺配人员提供了便捷有效的预测方法，掺配的预判性明显增强。

（3）通过技能培训，掺配人员的掺配技能大幅提升，精细化掺配取得明显成效。去年因掺配影响电量108万度，较2013年减少680万度，降幅86%，创造效益136万元。掺配经济煤种95万吨，掺配节约金额1070万元。2014年因掺配原因造成脱硫塔硫份超标共计247小时，较2013年减少195小时，降幅达44%。

作者简介：张晨瑞（1970-），男，工程师，主要从事：输煤管理工作。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.057