韶關發電廠配煤摻燒優化研究

摘要：文章介紹了配煤理論及配煤方法。介紹了韶關發電廠根據目前用煤狀況打造、建立數字化煤場，發展配煤摻燒技術，實施配煤摻燒，取得良好的效果，并對優化配煤提出了思索。

關鍵詞：電廠；配煤；摻燒；優化

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）08-0040-02

如何進行電廠配煤優化是當前發電企業面臨的一個十分緊迫的技術問題。本文針對韶關電廠系統特點和燃煤實際情況，介紹了韶關發電廠打造、建立數字化煤場，發展配煤技術的情況，提出優化配煤的思索。

1 韶關發電廠用煤概況

韶關發電廠目前共有兩臺機組300 MW燃煤機組，其鍋爐為直吹式、“W”火焰煤粉爐。兩臺機組日耗煤量為

6 000 t左右，設計煤種為低揮發份、低熱量本地無煙煤。自2011年11月份改造及試驗成功后開始燒煙煤，其入爐煤質變化標準值如表1所示。

燃煤是從北方或國外進口到廣州。95%以上的用煤量靠火車運輸，來煤品種多、煤質差別較大，揮發分從18%～30%，熱值從17～27 MJ/kg的煤均有，煤源結構變化后，多數來煤與設計煤種差別較大，嚴重偏離設計值。為了穩定入爐煤質，使入爐煤質盡可能滿足鍋爐穩定燃燒的要求，韶關發電廠開始著手研究并實施優化配煤摻燒工作。

2 配煤理論及方法

2.1 配煤理論

配煤技術是提高和穩定煤質、緩解燃燒造成的環境污染以及充分利用煤炭資源的實用技術，具有投資少、效益明顯等優點。配煤的理論依據是：根據原煤的物理性能，理論上煤炭在摻配過程中具有線性可加性，可以根據用戶要求摻配出一定發熱量和揮發分的煤炭。通過配煤，可將幾種不同種類、不同性質的煤按一定比例摻配加工，實現資源的優勢互補，配出在綜合性能、價格比上達到最優的符合需求的產品。

①通過配煤改變煤炭的性能，使混合后的燃煤符合設計煤種的要求。不同的煤在性質上有差異，配煤工作可將這些差異變小。配煤時應注意發熱量、揮發分等因素對燃燒的影響。揮發分是評價配煤的首要條件，是衡量燃煤著火難易程度的重要指標，揮發分對著火溫度、著火速度都有明顯的影響。發熱量是表征煤質的綜合性指標，是燃煤的最重要的性能指標。揮發分和發熱量都會對鍋爐的燃燒帶來很大的影響，應考慮它們的混煤燃燒特性。

②通過配煤調節煤中含硫量，減少燃煤燃燒造成的環境污染。

③通過配煤降低燃料采購成本。火力發電廠中煤炭成本在發電成本中是最高的一部分，占70%左右。為了取得更好的經濟效益，要求盡可能購買價格較低的煤，而這部分煤通常質量較差，不符合鍋爐用煤要求，此時可通過摻配將優質煤、低質煤配成符合設計要求的煤。

2.2 配煤方法

配煤的工藝流程一般包括原煤接卸、堆配或按品種堆放、計算配比、取料輸送、篩分破碎、混合摻配、抽樣檢測等。

根據工藝流程，配煤方法主要有煤場內摻配法、煤倉內摻配法，磨煤機內摻配法。

2.2.1 煤場內摻配法

將好、次煤在煤場內進行混合、摻配。此法要求有足夠的場地和大型堆料設備，也可以利用鏟車等大型機械對煤進行簡單的混合，缺點是配煤不均勻，對操作員的技術要求較高。

2.2.2 煤倉內摻配法

將好、次煤在原煤倉內進行混合、摻配。采用兩條皮帶輸送不同的煤種，同時向一個煤倉供煤（或在下一級皮帶中混合）。

2.2.3 磨煤機內摻配法

上煤時分倉上煤，不同的煤倉上不同煤質的煤，通過調整各臺鍋爐給煤機的出力改變兩種煤種的比例來達到摻配的目的。

2.2.4 配煤方法的應用選擇

綜合上述三種方法，煤倉內摻配法比較簡單，而且配煤均勻度較高，是目前較好的一種配煤方法。因此一般情況下可選用煤倉內摻配法，在設備因素無法滿足時，采用煤場內或磨煤機內摻配法。

3 配煤摻燒的實施

3.1 煤種的分類

根據進廠煤情況和各臺機組鍋爐設計煤種要求，首先將進廠煤分為三大類，如表2所示。

只按揮發分對煤進行分類，主要考慮到若按揮發分和發熱量同時分類，分類過多，現有煤場難以滿足堆放要求。而按現揮發分分成三大類，在摻配時考慮發熱量，應能滿足要求。

3.2 煤場分類堆放

根據上述煤的分類，對各煤場進行分區，將各煤場劃分成3個區域。在接卸火車來煤或汽車來煤時將來煤按區域堆放，對于符合要求的煤種也可直接將其上至原煤倉或與其它煤種進行摻配。

3.3 建立數字化煤場

應用計算機技術，開發數字化煤場平臺。利用數字化煤場平臺，制定和優化發揮發分、熱量和硫份三元摻配方案。

3.4 制定配比、摻配上煤

制定配比時采用常用的加權平均法進行計算，即：

計算時首先采用揮發分進行配煤，在滿足揮發分的要求下，同時滿足發熱量的要求，且硫份要控制在1.3%以下；當現有煤種無法滿足揮發分的要求時則采用發熱量進行配煤。同時在計算機中生成一個配煤記錄，如表3所示。

4 效果

通過對多種煤種的摻配、混合，使入爐煤質穩定，保證了機組穩定滿發，鍋爐燃燒穩定，解決了由于煤質原因造成的鍋爐滅火，鍋爐效率顯著提高，各項指標得到大幅改善。至2012年6月30日，廠用電率從2011年度的8.73%下降到8.69%，供電煤耗從354.46 g/kW·h下降到351 g/kW·h，等效可用系數從87.65%下降至86.72%。

5 優化配煤的思索

①配煤前要求準確了解煤的參數，因而要對進廠煤進行取樣、化驗，準確得出煤的各種參數。

②煤種的分類應根據來煤情況及設計煤種進行，分類太少，不利于摻配；分類太多，要求有較大的場地，接卸和煤場堆放都較困難，因此分類應適當。

③為控制好配煤的比例，要求電子皮帶稱必須及時投入，根據皮帶稱掌握瞬時上煤量，從而使各種煤的比例準確。

④在確定配比時，我廠采用的是加權平均法，此法建立的數學模型簡單、易于求解，也是目前廣泛應用的方法。但實際上各種煤炭并不存在明確的線性關系，所以應用此法確定的配比有時不準確。

⑤目前的配煤技術還較為簡單，應向動態動力配煤技術發展。動態動力配煤是20世紀末北美研究開發的一項動力配煤新技術，其配煤思想是適應條件變化適時地使用與之匹配的煤。動態配煤適時地為鍋爐提供其所需的準確配煤，其創新和挑戰在于煤質與爐況的完美配合。

參考文獻：

[1] 沈桂男.煤質變化對鍋爐運行經濟性的影響[J].華東電力，2005，（3）.

[2] 徐敏.淺談火電廠的配煤工作[J].華東電力，2002，（9）.

[3] 郝麗芬.燃煤電廠動力配煤技術的應用[J].發電設備，2005，（2）.

[4] 劉正海.火電廠節能與指標管理技術手冊[M].北京：中國電力出版社，2006.

[5] 丁一慧.發展動力配煤，緩解煤電矛盾[J].煤炭工程，2005，（11）.