发电厂燃用印尼煤常见问题与防范措施

摘要：印尼煤具有热值低、灰熔点低、水分高、挥发份高的特点。电厂锅炉燃用印尼煤易出现结焦、堵磨等问题。现分析了印尼煤煤质特点与锅炉不良运行状况之间的联系，并以电厂300 MW机组煤粉炉为例，介绍了电厂锅炉燃用印尼煤的常见问题与防范措施。

关键词：印尼煤;燃煤电厂;锅炉燃烧;堵磨;结焦

0 引言

近年来由于动力煤价格上涨，燃煤电厂的成本也随之上升。以经济煤种替代部分设计煤种成为众多燃煤电厂降低运营成本、保障动力煤供应的有效措施。其中，印尼煤价格低，产量稳定，有望成为电厂配煤掺烧主要经济煤种。

1 印尼煤煤质特点

印尼煤埋藏于地下浅层，开采成本低，且通过海路运输，因而采购价格较低，成为沙角A电厂设计煤种之外的经济煤种。表1为该电厂在2018年5月—2020年3月采购的印尼煤和其他煤种的煤质平均值。

从表1可知，印尼煤相较于其他煤种，煤质上具有热值低、硫分低、水分高、灰分低、灰熔点低的显著特点，其他特点还包括挥发份高、固定碳较低。其中，硫分和灰分低是优点，而热值低、灰熔点低、水分高则是印尼煤显著的缺点。

2 燃用印尼煤的常见问题

印尼煤的热值低，机组在相同负荷下燃料量增大，磨煤機容易出现电机电流大、电机轴断销等故障。机组投入AGC运行时，在大幅增加负荷过程中，因印尼煤达不到设计煤种热值，快速自动加煤容易造成堵磨情况。如果所有煤仓中印尼煤比例过高，机组负荷达不到电网系统顶峰要求，可能需要向中调申请降负荷。

印尼煤的水分高，容易造成煤仓的下煤管落煤不连续，引起采用直吹制粉系统的锅炉负荷波动。如果煤仓下煤管堵塞，需减负荷倒换制粉系统。因煤质水分高，原煤在进入磨煤机后需要长时间烘干，才能形成煤粉吹出。但较长的烘干时间，加上自身水分，印尼煤将被压实。在旧的煤层未被烘干吹出磨煤机又有新煤补充时，将出现堵磨问题。

提高热风温度能克服一般高水分煤种的易堵磨问题。但印尼煤同时具有挥发份高的特点，在磨煤机内挥发份与高温空气接触可能引起爆炸。高挥发份限制了磨煤机热风温度，无法有效缩短印尼煤在磨煤机内的停留时间。总之，水分高加上挥发份高，造成印尼煤容易堵磨。

印尼煤的灰熔点低，锅炉燃用时易结焦。喷燃器出口和过热器管屏是炉膛主要的结焦位置。其中，过热器结焦易造成过热器管壁超温，危及锅炉的运行安全。结焦粘连飞灰形成大块炉渣，其掉落可损坏炉底水冷壁或排渣装置。一旦炉渣堵塞底部排渣口，只能申请停炉。

印尼煤的挥发份高，在磨煤机重新启动时，热风使煤粉析出挥发份，容易引起磨煤机爆炸。挥发份高虽有助于提高煤粉进入炉膛后着火的速度，缩短燃尽时间，但也会引起喷燃器回火，加快喷燃器出口结焦，甚至烧坏喷燃器出口。

挥发份高不利于印尼煤的储存。印尼煤容易自燃，可能损坏传送带，烧毁煤仓等设备。印尼煤自燃一方面降低热值，另一方面由于输煤过程不能存有火种，一旦自燃只能用水浇灭，增加了印尼煤的水分。印尼煤表面容易发生氧化，随着堆放时间增加热值减少较明显。

3 燃用印尼煤采取的措施

3.1    配煤掺烧

配煤掺烧利用其他煤种改善印尼煤煤质，是燃用印尼煤的重要措施。印尼煤与其他高热值煤种进行掺烧能够降低磨煤机负载，保障锅炉出力，同时改善燃烧状况，减少结焦。

配煤掺烧需要根据存煤煤质煤量、计划负荷曲线、制粉系统出力、是否进入保电期等因素配煤入仓。配煤掺烧通常分为炉前预混掺烧和炉内分层掺烧。该电厂300 MW机组煤粉炉采用直吹制粉系统，各套制粉系统有独立的原煤仓、磨煤机和位于炉膛内同一层的燃烧器，因此，能够同时采用炉前预混和炉内分层两种配煤掺烧方式。

炉前预混掺烧可在煤场中预混原煤，预混均匀程度较差，也可通过皮带运输过程进行预混，其预混均匀程度好但操作较为复杂。炉内分层掺烧通过不同燃烧层喷入不同种类煤粉实现。由于混合过程在炉内不同燃烧层，掺烧效果较差。两种掺烧方法可单独或共同使用。燃用印尼煤时应优先保障最底层制粉系统的煤质，稳定炉膛整体燃烧工况。配煤掺烧要结合采购煤种、机组计划负荷、磨煤机出力等因素进行综合调整。

3.2    制粉系统倒换

采用定期倒换备用制粉系统的方法，能够减少燃用印尼煤时故障发生的次数。根据该厂实践经验，采用每3天倒换1次燃用印尼煤的制粉系统效果较好。倒换时应将煤仓中的印尼煤充分消耗，降低煤仓存煤的自燃风险。停磨煤机应严格执行系统吹扫程序，维持足够的冷风吹扫时间，并谨防错开热风进入磨煤机内。

3.3    加强结焦监视

燃用印尼煤必须加强锅炉巡检，重点检查过热器结焦情况。由于锅炉运行时严禁打焦，在巡检过程中一旦发现结焦迹象，应对相应区域强化吹灰。若结焦进一步发展，可调整掺烧煤种比例，倒换制粉系统，改善结焦状况。

燃烧印尼煤时燃烧器出口由于回火容易结焦或损坏，要加强燃烧器出口的巡检。锅炉底部出渣口易被掉落的焦块堵塞，应及时检查出渣板状况，操作底部关断闸板，夹碎渣块。

3.4    运行监控调整

燃用印尼煤过程中，负荷高、磨煤机电流较大时，应将给煤机燃料主控切换至手动，避免计划负荷突然增加时，磨煤机负载过高跳闸或电机断销。同时，及时调整磨煤机磨盘氮压，提高磨煤机效率。在负荷不变、磨煤机电流减小时，首先检查给煤状况，判断下煤管是否堵塞。如果给煤量正常，则可能出现堵磨问题。通过增大一次风量、减少给煤量、磨煤机及时排渣等方式可缓解磨煤机堵塞。增大风量应留意蒸汽温度变化，避免大量煤粉吹入炉膛造成超温。如果堵磨情况无法改善，应转备用制粉系统。印尼煤挥发份高，应降低磨煤机出口温度，该电厂通常维持在65～80 ℃。但是，出口温度低于65 ℃时，应留意温度和磨煤机电流变化趋势以免堵磨。运行值班人员应密切监视燃用印尼煤时各受热面壁温，尤其是过热器壁温。运行值班人员要进行全面的炉膛吹灰，减少受热面结焦问题。

燃用印尼煤常见问题与防范措施如表2所示。

4 结语

印尼煤的煤质虽与国内燃煤电厂的锅炉设计煤种偏差较大，但通过采取一整套措施，从采购、燃料堆放、配煤掺烧、制粉调整、燃烧调整等方面入手，能够在保障机组良好运行的状态下，发挥印尼煤的经济优势。

收稿日期：2020-06-02

作者简介：苏晓键（1989—），男，广东潮州人，硕士研究生，从事电厂集控研究工作。