沿海电厂燃用印尼煤的运行控制策略及设备维护

陈 宽

沿海电厂燃用印尼煤的运行控制策略及设备维护

陈 宽

（广东粤电靖海发电有限公司，广东揭阳515223）

随着电力改革进一步的深化，火力发电厂经济性指标越发精细。沿海电厂根据地理优势，适时掺烧或大量使用印尼煤成为趋势。本文根据广东粤电靖海发电有限公司惠来电厂燃用印尼煤的经验，从运行控制、设备维护角度提出了较为合理的印尼煤使用方案。

印尼煤；运行控制；设备维护

当前电力市场的形势正不断发生变革，火力发电厂机组可利用小时数在进一步萎缩，发电厂在燃料成本及机组适应性方面也在逐步深度细化。在这种情况下，一些具备码头开放资质的沿海电厂选择掺烧印尼煤，这对电厂的发展具有积极的意义。

广东粤电靖海发电有限公司惠来电厂（以下简称惠来电厂）1～4＃机组燃用印尼煤两年来，已取得了良好的经济效益。但由于印尼煤水分大、挥发分高，它在燃用时会对锅炉燃烧产生一定的影响。为保证锅炉安全、稳定、经济地运行，该厂采取了一系列运行优化措施及设备维护、改造方案。

印尼煤主要有以下特点［1－2］：挥发分高，Vdaf一般高于45%；水分高，全水一般25%以上；可磨性低，一般低于45%。此外，印尼煤还具有热值偏差大、着火点低、易结焦、粘度高、硫分低等特点。这些特点的存在导致了系统在适应印尼煤燃烧时，需要运行调整的措施较多。

1 燃用印尼煤控制策略［3－6］

1．1 运行监视和检查

由于低热值、高水分的印尼煤具有易爆的特性，所以对于全水＞35%，内水＞20%且粘度大的低热值煤种，要保持煤粉在粉管的流速，防止堵塞粉管或回火燃烧粉管的情况发生。在正常运行的过程中，当值人员应加强对燃烧印尼煤制粉系统的监视、调节和现场巡视工作。特别是要加强原煤仓、石子煤排渣室、煤粉管道、燃烧器一次风弯头等部位的巡查工作，及时检查有无粉管出现烧红等现象。此外，应加强石子煤出料系统的检查。因为，此煤种排出的煤粉易着火结焦，如没有及时清理，在磨煤机低风量时，火星易引起煤粉管道自燃。

1．2 磨煤机出口温度控制

机组燃用印尼煤时，磨煤机在启动或停止的过程中容易出现回火燃烧的情况。这是由煤粉不流畅、温度控制不稳定、炉内负压不稳定、风量控制不稳定等因素引起的。所以，必须严格控制温度和吹扫程度。

若印尼煤挥发分在38%＜Vdaf＜41%，出口温度则控制在75℃以下；若41%＜Vdaf＜45%，出口温度则控制在65～72℃；若45%＜Vdaf＜48%，出口温度则控制在65～70℃；若48%＜Vdaf＜50%，出口温度则控制在63～68℃；若Vdaf＞50%，出口温度则控制在65℃以下。但无论何种工况，出口温度均不应低于60℃，否则应降低磨煤机出力以维持出口温度。

图1 印尼煤挥发分与磨煤机出口温度关系曲线

1．3 一次风量控制

印尼煤具有高挥发分和易爆的特点，当研磨Vdaf＞48%，全水＜25%的印尼煤时，应保持煤粉在磨煤机内部的流速，即保持磨煤机出力不低于40 t／h，一次风量不低于120 t／h，防止高挥发分、低水分印尼煤产生高浓度的易燃介质在磨煤机内部爆燃。

此外，同步控制风煤比在2．0～3．0运行。磨煤机低出力时采用高风煤比，高出力时采用低风煤比，因给煤量减小导致出口温度升高时，优先采用开大冷风提高风量的方式控制出口温度。

1．4 磨煤机入口一次风温控制

因印尼煤挥发分着火点较低，若磨煤机入口一次风温过高（＞290℃），可能会导致煤粉在磨煤机里面爆炸。所以，应控制磨煤机入口一次风温不超过290℃，且应保证刮板室及石子煤斗没有火星产生。否则，应降低磨煤机入口一次风温，且保证磨煤机干燥出力正常（如干燥出力不能保证应降低磨煤机出力）。

1．5 制粉系统启停控制

1）经常发生内爆的磨煤机再次启动时，可能会因磨煤机内部积粉点未清理，导致火星留存，再次引起爆燃。所以，磨煤机在发生爆燃后，应首先通冷风进行冷却，开票检查确认无积粉着火现象再备用。

2）风门挡板调整控制要求：手动调控出口温度和一次风量时，应缓慢分步操作，严禁进行大幅度快速关小冷、热风调门。

3）制粉系统启动时，当磨煤机出口温度达到60℃时，应尽快启动给煤机下煤；当磨煤机出口温度高于80℃时，应暂缓启动给煤机下煤，待出口温度降低到80℃以下再启动给煤机。

4）对于故障跳闸后重新启动的制粉系统，启动时应严格控制磨煤机进、出口温度，并待磨煤机内部积粉吹扫干净后才允许重新下煤。

5）制粉系统停运过程控制。制粉系统正常停运时，确认给煤机走空后，应继续保持吹扫15 min以上，确认磨煤机内积粉吹空后，才能停运磨煤机。在磨煤机停运前，禁止全关冷风调门，禁止将冷风调门从大开度迅速关至0，应该是缓慢关小，待磨煤机停运且出口温度降至50℃以下时，才允许全关冷风调门。同时，在制粉系统停运过程中，要适当提高炉膛负压，将炉膛负压维持在－100～－150 Pa，禁止在停运过程中炉膛冒正压。

6）对于1 000 MW机组制粉系统，停运时应将动态分离器解除自动状态。当给煤机走空后将动态分离器转速减至500 r／min以下。

7）对于挥发分Vdaf≥45%的印尼煤，磨煤机停运后要继续监视其出口温度的变化。

8）对于1 000 MW机组制粉系统，如动态分离器无法投入运行，则该制粉系统严禁燃用印尼煤。

9）停运后的磨煤机如果内部有存煤，经历一段时间后，挥发分聚集，遇到着火点或火种时，易发生着火爆炸，特别是在磨煤机跳闸后再次启动时。所以，在停运后应尽量将内部积煤清理干净。

1．6 燃烧调整控制

1）提高燃用印尼煤对应燃烧器的二次风量，适当降低燃烧温度。

2）减少旋流二次风的旋流强度，提高一次风速，延迟煤粉着火，减少烟气回流，以降低燃烧器口的热负荷，从而减少结焦。

3）定期检查燃烧器喷口结焦情况，并及时清除。

1．7 配煤掺烧控制

1）燃用印尼煤的磨煤机不超过3台。

2）对应原煤斗煤位不高于70%，存留时间不超过3天，停机前确保燃用完毕。

3）印尼煤堆场堆积时间控制不超过20天。4）原煤斗上煤时不得有火星存在。

2 制粉系统的设备维护及改造

根据燃烧印尼煤的经验，除运行控制相关措施外，关键问题还是消除锅炉送粉管路积粉点。如磨煤机侧机体护板、内锥体、出口多孔装置、粉管可调缩孔、煤粉分配器、燃烧器等，其中任何一个部件的非正常工况运行都会造成煤粉堆积，进而导致提前燃烧或介质爆炸。

根据惠来电厂及同类型1 000 MW机组的运行经验，实施下列改造项目。

1）磨煤机内部组件应及时检查修理。磨煤机长周期运行后会导致内部侧机体衬板、出口多孔装置、内椎体等部位发生穿孔，进而产生积粉点。当煤粉长时间聚集后易在磨煤机内部发生爆燃，导致设备停运。所以，加强日常定期检查，及时发现损坏部位，尽快修复磨煤机本体是应对印尼煤爆燃的重点工作。

2）将可调缩孔布置在磨煤机出口粉管上，作用为调整煤粉管道内送风的均匀性，保证机组燃烧，提高炉内燃烧的均匀性。但由于设计上的限制，现阶段国内大多采用均衡对开式双芯可调缩孔，单手轮驱动。由于是单螺杆驱动，且密闭在缩孔腔室内部，会导致缩孔内部空间较大，且无法有效密封煤粉往腔室聚集。由电厂前期运行经验可知，燃用印尼煤时经常发生由于此处积粉导致的煤粉管道着火问题。

根据电厂实际运行及检修经验，设计全密封可调缩孔，采用对开式双手轮驱动，将密封腔室设置在门板后侧，门板四周作强化油脂密封，以防止门板后侧活动腔室积粉。

3）取消煤粉管道原隔离门。为保证系统管路的通畅，在确保安全的条件下，取消原设计的检修隔离门，消除此处阀门壳体存在的积粉点。

4）对设置有煤粉分配器的系统管路，定期检查内部耐磨组件的完整情况，及时恢复。防止由于内部陶瓷脱落而形成积粉。

5）如燃烧器设计有中心风，应检查夹层密封情况，防止煤粉堆积在夹层中间。对未封闭的夹层进行密封焊接。

6）机组停机检修期间，应重点检查燃烧器扫损情况。及时恢复烧损燃烧器的煤粉浓缩器、稳燃环、稳燃齿等部件，防止煤粉提前燃烧。

3 结束语

从广东粤电靖海发电有限公司近年燃烧印尼煤的运行经验来看，只要认真研究印尼煤的煤种特点，结合机组系统特性，有针对性地采取运行调整措施，加强设备维护及消缺，消除系统管路的积粉点，一定能够确保机组安全可靠运行。

［1］ 陈鸿伟，朱安钰，杨忠灿，等．印尼煤与国内煤掺烧试验研究［J］．热力发电，2014（7）：50－55．

［2］ 向轶．裘立春，洪道文，等．几种国外煤炭燃烧特性的热重实验研究［J］．煤炭技术，2015，34（9）：302－305．

［3］ 江永，张金国，邓飞，等．百万千瓦机组长期单烧印尼煤关键技术研究［J］．广东电力，2013，26（12）：93－96，101．

［4］ 李洪庆，刘永，邱凤琴．国投钦州发电有限公司锅炉掺烧印尼煤优化策略［J］．广西电力，2014，37（6）：87－90．

［5］ 陈文，吴立新，孙海峰．燃用高挥发分低熔点印尼煤的安全技术措施［J］．湖南电力，2013，33（1）：24－27．

［6］ 沈跃良，陈谋万，刘亚明，等．提高HP983中速磨煤机出口温度对锅炉运行的影响［J］．热力发电，2013，42（4）：9－13．

A Study on the Operating Control Strategies and the Equipment M aintenance for Burning Indonesian Coal in Coastal Power Plants

CHEN Kuan
（Jinghai Power Generation Co．，Ltd．of Guangdong Yudean Group Co．，Ltd．，Jieyang Guangdong 515223，P．R．China）

With the further deepening of the power reform，the economic indicators of thermal power plants are becomingmore and more fine．Based on their geographical advantage，it has been a trend for coastal power plants to duly mix some or burn a large number of Indonesian coal．According to the experience of burning Indonesian coal in Huilai Power Plant，this paper presents a reasonable scheme for its use in the aspects of the operating control and the equipmentmaintenance．

Indonesian coal；operating control；equipmentmaintenance

TM621．2

A

1008-8032（2017）02-0057-03

2016－11－28

陈 宽（1982－），工程师，主要从事发电厂设备维护管理工作。