火电厂复杂煤种配煤掺烧工作的相关探讨

张敬国

【摘 要】随着我国能源事业的不断发展与进步，火电厂的复杂煤种配煤掺烧工作成为火电厂提高工作效率与工作质量的重点内容之一。但是，由于火电厂中的煤种较为复杂，做好配煤掺烧工作涉及许多方面，因此只有针对当前火电厂复杂配煤掺烧过程中常见的问题，采取有效的措施，明确发展方向，才能高质量地做好配煤掺烧工作，进而推动我国火电厂工作效率与工作质量的提升。

【关键词】火电厂;复杂煤种;配煤掺烧;煤种掺烧

【中图分类号】TM621 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2020）08-0103-02

1 火电厂复杂煤种配煤掺烧过程中常见的问题分析

1.1 煤种在燃煤电厂中的困境

一是供应商过多，许多火电厂的供应商数量超过20家，没有可靠、稳定的碳源作为支撑。二是煤的质量参差不齐，主要来源是粗煤、劣质原煤，常用的煤泥产品具有高灰、高黏度、高湿等特点，燃烧从源头上有其局限性。三是单位能源消耗很高，购置煤炭的市场价格没有竞争力。四是购买的原煤硫含量约4%。如果煤炭不足，则需要购买无烟煤和褐煤进行掺配，使得掺配工作非常困难。

1.2 未建立煤炭结构管理体系

一是露天掺配时，着陆沟的顶篷只能覆盖煤斗的空间，掺配后堆积在煤沟一侧的煤在雨天时很容易变湿，尤其是在使用大量副产品（例如泥浆）的燃煤发电厂中。这导致煤炭运输系统严重受阻。二是前期数据的证实工作不严谨，针对现场经验情况对煤炭质量状况进行有效处理。三是掺配效果没有受到监控，容易影响设备的正常负载连接。四是没有严格按照煤炭质量状况堆放存储，没有动态管理煤田，并且相关的输入、获取和存储数据账户也不规范和严谨。整个煤炭结构管理体系尚未建立，职责不清，政府制定的法规不健全，企业的激励机制还不完善。

2 火电厂复杂煤种配煤掺烧的目标与原则

最大的掺配效益需要科学的掺配方案、完善的主数据，以及实时监控不同负载下的工作条件，通过统计数据分析购买准则及从源头控制煤掺配以实现最佳循环过程。在科学和数据驱动的数字燃料平台的基础上，开发了用于煤炭掺配的数学模型，实现“安全，环保和经济”的共同目标。

2.1 安全性原则

在设计和执行燃料掺配计划时，应确保配煤的质量及相关指标参数符合标准，建立具有较强稳定性、安全性的运输系统，尤其是对喷雾、粉体存储、燃烧等系统要着重检查，消除安全隐患。

2.2 环保性原则

做好对排放指标的控制，粉尘、灰尘、反硝化等数据指标一定要严格按照国家的规定进行控制，达到环保要求，企业要积极承担社会责任，确保产品的安全性和成本效益。

2.3 经济性原则

煤炭的掺配方案必须基于公司经济采购中煤炭来源的数量、质量和价格的比较。按照最佳价值原则进行购买，减少碳成本，最大化收益。

3 做好火电厂复杂煤种的配煤掺烧工作的经验方法探究

3.1 借助信息数字化手段，创新煤炭存放方式

鉴于目前中国大多数火力发电厂的煤炭供应情况，煤炭供应地很多，矿区的煤炭供应质量不稳定，煤种更加复杂，将各煤种单独存放某一区域对场地要求及调运掺配都有极大的影响。为此，火力发电厂正在使用数字平台创建详细的煤场数据，逐步改善煤的掺配和掺配系统，并采用先掺配、后堆放的方法。存储分堆依据以热值为主，兼顾含硫量，由于挥发分基本满足要求，因此除了对长期存放的煤有要求不考虑外，要将掺配的煤分堆存放：卸煤沟的AB#1～#3在原煤仓的两侧以高负荷存储煤，3 300 kcal/kg<发热量<3 500 kcal/kg;#4～#9原煤仓在平坦的部分存储碳，3 100 kcal/kg<发热量<3 300 kcal/kg;在原来的煤炭仓库中，煤以低负荷存储，2 800 kcal/kg<发热量<3 100 kcal/kg。其他区域也根据需要进行堆放，应急煤堆以3 500 kcal/kg<热值<3 800 kcal/kg的干燥煤仓存储。特殊煤种临时堆放区用于堆放未能及时掺配的特殊煤种，如高硫煤、煤泥、褐煤等。

基于发热量的掺配存储的优势在于，掺配方法是在炉前预先掺配的，这保证了煤的碳质量指数稳定，并且可以在每个负载周期进行精确掺配，确保机组稳定运行。

3.2 建立火电厂复杂煤种的配煤掺烧工作体系

火电厂的煤种掺配工作应随着技术的进步而发展，可以引入数字化与科学化的发展内容，同时基于指标的跟踪效果，形成准确的配煤掺烧体系，促进采购效果经济合理。基于单位负荷，及煤炭质量和碳价之间的适当关系，建立掺配煤比例模型，有效地进行掺配煤的掺配和燃烧。根据煤的数量和质量，发电厂的核心单元执行各种任务，包括采购、管理、安装、选择煤种和配煤。

3.3 合理地掺烧劣质煤、煤泥、高硫煤等经济煤种

为了降低燃料购买成本并提高掺配效率，要重视掺配经济煤。炉渣石灰是洗煤和循环利用的副产品，发热量低（约2 000 kcal/kg）、含水量高（约26%）、小粒径、高黏度、含硫量低（小于1%）。完全干燥或干燥后，适合与高硫和高热量的木炭掺配使用，可满足生产需求。

3.4 做好对配煤掺烧的管控工作

首先，要做好控制掺配过程的工作，确保掺配结果的准确性和代表性。有必要对掺配结果进行进一步研究，并每周分析掺配结果数据。为确保配煤工作安全可靠，必须确保掺配煤的质量满足最低标準排放要求。要考虑碳质、强烈的锅炉结焦、着火和粉末系统爆炸、煤炭运输堵塞等原因，因此应避免在配煤掺烧过程中出现掺烧的影响与阻碍情况。

其次，要加强煤场的管理工作。做好区域化管理，实时掌握煤场中的动态情况，保证煤场数据的准确性与煤炭质量，有效优化煤泥与经济媒的掺配比例，保证整个煤场的结构平衡。设计并执行配煤和混炼测试，并对不同配煤和不同掺配比进行混炼测试，科学、准确地了解配煤的各项指标。掺配时，应严格遵循月度计划、每周摘要和每日分析，不断完善掺配方案。此外，所有部门应加强信息流，并及时接收和处理反馈信息，形成协同效应。

3.5 综合考虑各方面指标的影响情况

进一步加强对锅炉设备的磨损指数、炭灰渗透性指数、环境指数（包括灰、硫、氮、氟、氯，以及其他重金属元素）及其他性能的测试工作，基于测试结果综合考虑各方面的热值指标情况，保证排放标准的稳定合理，确保排放质量。此外，要确保进入炉内的煤不会对锅炉设备造成过度磨损。制订最佳的掺配计划，遵循购买计划。

3.6 提高配煤掺烧工艺

增加污垢和劣质煤的掺配比例，要确保均匀掺配，并制定掺配过程指南以保持掺配过程的科学合理。

3.7 加强人员培训工作

要加强对人员的培训工作，明确有效的配煤方案，组织相关人员学习配煤工艺，定期开展相关教学会議，保障工作人员的专业素养与专业能力。

3.8 实现配煤与控价的有效结合

加强市场研究，对周围市场状况进行准确分析，了解碳价格趋势。改进的煤炭掺配和市场竞争互补，使煤炭掺配和电厂掺配获得最佳的煤炭价格收益和掺配收益。

4 对火电厂复杂煤种配煤掺烧的发展方向探究

4.1 建构数字化煤场，提高燃料利用效率

在设计数字煤场时，使用3D图形以详尽、直观的方式显示碳场数据。在动态屏幕显示每个煤场燃煤的信息，包括数量、质量、价格构成和分布及煤场温度。在实践中检测碳质量指标的变化，选择特定区域并提高燃油效率。

4.2 开展自动配煤控制系统的设计工作

配煤的发展方向是科学化、精细化和数字化。配煤系统应能够实现自动供碳链的启动和停止、供碳器碳监测、自动切换、自动计算碳质量参数（灰分、硫、挥发性物质等）、比例确定等，以及释放说明、显示工作流程屏幕、提供值、反馈值、调整量参数，并逐渐切换到智能掺配。

4.3 深度测算掺烧的经济效益情况

对掺配经济效益进行详细计算。煤炭成本的降低是可以量化的，但是单位效率、工厂能耗、设备损失的负面影响将花费长时间消除。比较、计算、数据建模可相对精确地计算掺配的经济效益。

5 结语

总之，随着电力市场的不断发展，市场竞争的激烈程度越来越高，发电企业的利润空间受到了较大的影响与压缩，火电厂应考虑如何提高经济效益。对此，基于火电厂复杂配煤掺烧工作，采取相关措施成为火电厂重要的发展方向，影响并推动着火电厂的技术革新与进一步发展。

参 考 文 献

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