摘要：由于近年来电煤供应紧张，价格波动较大，各电厂为保证发电需要，不断扩大购煤渠道，造成入炉煤质与设计煤种发生严重不匹配，严重影响锅炉机组效率，还给锅炉设备的正常运行带来不少负面影响。为解决困扰电厂煤源供应多变且严重偏离设计值的问题，各电厂通过探索配煤掺烧技术，来确保锅炉燃烧调整的稳定性及运行的安全性。鉴于此，文章对火电厂燃煤掺烧的优化管理措施进行了研究，以供参考。
关键词：火电厂；燃煤掺烧；管理措施
1 燃煤掺烧的方式
1.1 炉前掺混方式
这种方式充分利用了“混煤的着火特性接近于易着火煤”的优点，有利于煤粉的着火和燃烧的稳定，对煤质特性差异相近的燃料比较适用[1]。由于掺配方法灵活多样，“掺配成煤”煤质均匀，在众多电厂锅炉上得到了很好的应用，有些电厂在设计阶段就考虑了掺配设备，此时这种传统的掺配方式可更方便、更好地予以实施。然而这种掺烧方式对煤质特性差异较大的燃料之间的掺混却难以适应容易出现以下问题：
（1）对于煤质特性差异较大的煤，特别是可磨性差异较大的煤，易磨的煤会“过磨”，而难磨的煤“欠磨”，煤粉细度和均匀度均难以保证。从而导致飞灰含碳质量分数、炉渣含碳质量分数较高。
（2）煤质波动过大时，对配煤掺混的设备要求以及管理要求较多较严。若劣质无烟煤过多，会导致炉前掺混手段欠缺；即便炉前掺混手段完善而管理不到位时，燃煤掺混也不可能均匀，可能会发生锅炉局部灭火或锅炉结焦。在极端情况下，如掺入优质烟煤时，掺配比例不合适、制粉系统参数控制不合适，甚至会发生制粉系统爆炸、一次风管烧损等事故。
（3）对于炉前掺混手段欠缺的情况，要实现炉前均匀掺混，劳动强度大，输配煤设备运行时间长，厂用电增加。
1.2 分磨制粉方式
“分磨制粉”掺配方式是指不同磨煤机磨制不同种类的原煤。对直吹式制粉系统，煤粉经各磨煤机一次风管直接输送入炉内燃烧；对中间储仓式制粉系统，煤粉送入不同或同一粉仓储存，再送入炉内燃烧。该方法适用于混煤手段欠缺或没有掺配设备的火电厂，尤其适用于可磨性差异较大的煤种。掺烧随着混煤掺烧技术的不断探索和发展进步，根据制粉系统具体设备的不同，“分磨制粉”的混煤掺烧方式可分为“分磨制粉、炉内掺烧”和“分磨制粉、分仓储存、炉内掺烧”2种类型。“分磨制粉”掺配方式综合考虑参混煤种相关煤质参数，如燃烧特性和可磨性等差异较大的情况采取的掺配方式，这种方式通过分别控制合理的煤粉细度，同时兼顾了易燃煤种的着火性能和难燃尽煤种的燃尽性。
2 燃煤掺烧对机组的影响分析
2.1 掺烧劣质煤对锅炉的影响
由于煤种问题，带相同负荷需要煤量就会增加，造成排渣量及灰量增大，排渣量大增加了运渣成本，电厂通过压缩空气输灰管道来输灰，灰量大会造成输灰管道磨损及输灰成本增加。
掺烧劣质煤，灰分增大后，进入空预器容易造成空预器堵灰，进一步使空预器差压增大，影响锅炉效率。出现空预器差压增大的情况，需适当增加空预器吹灰次数，同时减少进入汽轮机的蒸汽，这就降低了整个机组的效率。
燃烧劣质煤，进一步造成烟气中灰分含量增大，使锅炉受热面表面受到灰的摩擦损耗增大，影响锅炉的运行安全。掺烧高硫分煤时也会影响锅炉的安全，尤其是排烟温度较低时，在尾部烟道极易引起低温腐蚀，严重的话会发生受热面爆管。
2.2 掺烧劣质煤对脱硝的影响
劣质煤中氮氧化物含量大时，为使排放指标能达到环保要求，需增加喷氨量或降低负荷。喷氨量调整不合适，会造成氨逃逸量大，氨气经过脱硝装置后进入空预器，很容易在空预器处与灰分结合粘在一起，随着运行时间增长，造成空预器差压增大，影响空预器效果及机组效率。
2.3 掺烧劣质煤对脱硫的影响
燃烧劣质煤，烟气中烟尘含量大，同时进入脱硫主塔后与浆液混合，会造成浆液中含尘量大，使脱硫主塔前后差压增大，烟气流速降低，影响引风机出力，降低机组效率。在劣质煤出现硫分高的情况时，尤其是当机组处于高负荷时，为保证脱硫出口指标达标，浆液需求量会增大，这就增加了浆液生产成本。
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3 加强燃煤管理的措施
3.1 强化入炉燃煤混配掺烧管理
强化煤种混配掺烧，对入炉煤煤质及时分析，加强运行与煤质分析的联系，以有效指导运行人员调整燃烧。实践证明，在我厂煤源点分布广，煤种不一的情况下，严格精细的对燃煤特性和混配掺烧加强管理，防止了高灰分(如灰分达到50%以上)的煤种进入炉膛燃烧而引发一系列问题。因此，只要我们从燃料的采购，入炉煤的监督等各环节把好关。不同煤种分类储存，上煤实行“点菜制”。建立煤场煤种档案，严把燃煤采制化关口，分析煤质煤种变化对锅炉燃烧的影响，随时调整锅炉燃烧方案，根据机组真空度、炉温、二次风箱压差等参数指标确定燃煤掺烧比例，通过调整磨煤机转速加大劣质煤掺烧量，确保了机组负荷接带和脱硫工作的需要。
3.2 加强掺烧流程管理
将燃料、运行、化验、检修、运输等燃煤掺烧相关专业环环相扣：一是入厂环节，生技部化验人员必须及时对进厂煤、入炉煤进行化验，对入炉煤发热量、挥发份等指标实行每日3次的煤质化验，做到24小时不间断地监测，并及时反馈给燃料供应部配煤人员和发电部门的运行人员；二是筹备环节，公司发电部门的集控运行人员必须对煤质做到心中有数，在机组低负荷运行、下排磨检修、锅炉冷态启动等情况下将上煤“菜单”传达给燃料供应部；三是供应环节，燃料供应部根据发电部门“点菜单”、当天机组负荷、磨煤机的运行状况及煤质报告进行“配菜”；四是运行环节，公司发电部门运行人员根据燃料供应部配煤“菜单”给锅炉上煤。
3.3 燃煤掺烧过程的注意事项
（1）降低一次风速，保证燃烧器出口煤粉着火稳定。
（2）维持较低的炉膛负压，保证煤粉充分燃烧。
（3）增加吹灰次数，根据锅炉受热面壁温、排烟温度、空预器差压等因素综合判断。
（4）保证合适的空气动力场，做好空气动力场试验，保证每台磨煤机燃烧器出口风量均匀。
（5）结合煤种选择合适的煤粉细度。
（6）所有磨煤机出口粉管安装一次风速测点，利于调整一次风速。
（7）根据实际燃烧情况及不同的煤种、负荷，选择合适的氧量。
（8）合理配风，调整燃烧，减少烟温热偏差。
（9）根据燃烧情况，随着运行逐步优化吹灰方案。
（10）尽量提高给水温度。
（11）防止长期超负荷运行，尤其是煤质变化较大时。
（12）结合实际情况，合理调节燃尽风与各个燃烧器出口风量比。
（13）结合负荷实际情况来调节干式除渣底部冷却风。
（14）加强吹灰器的管理，保证较高的吹灰器投运率。
（15）根据实际情况，控制磨煤机出口温度，合理选择一次风压。
（16）根据煤质化验结果，积极联系输煤、配煤。
结语
综上所述，作为一个在市场经济体制下的央企发电企业，在向社会提供安全可靠洁净能源的同时还应当追求企业利益最大化，安全、经济效益主导着我们企业的命运；配煤掺烧工作不仅能为火电企业提供有力的安全保证，同时对降低发电的燃料成本，提高企业的经济效益具有很高的实际意义；在当前国家大力提倡建立节约型社会，建立节约型企业的前提下，对于缓解能源短缺，促进社会的持续健康发展是个有力的探索途径。
参考文献:
[1]孙志宏，柳晓，束文亮.燃煤掺配掺烧技术探讨[J].华电技术，2008.
[2]詹恒芳，杨瑞雪，高强等.褐煤掺烧的可行性分析与试验[J].华电技术，2010.
[3]雷小操，杨胜军.锅炉掺烧劣质煤时的分仓配煤方式[J].华电技术，2010.
论文作者:张志
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
标签：煤质论文; 锅炉论文; 燃煤论文; 机组论文; 燃料论文; 灰分论文; 制粉论文; 《电力设备》2019年第22期论文;