某發電公司2×660MW機組入爐煤摻配的意義及方法探討

摘要：在當前摻配經濟型煤種的大環境下，采用配煤摻燒這個重要的行之有效的技術手段，配煤帶來的經濟效益是非常顯著和巨大的，它可以最大限度地降低發電成本，所以配煤質量的好壞直接影響到鍋爐的安全經濟運行和公司的經濟效益。那么如何搞好入爐煤摻配，日益成為一項重中之重的工作，也是當前工作的當務之急和一大難題。本文的目的主要是，通過對入爐煤摻燒的意義進行分析，找出適合的入爐煤摻配方法，為確保機組安全穩定地運行，降低供電煤耗，實現企業效益最大化打好基礎。

關鍵詞：入爐煤 摻配 意義 方法

1 概述

某發電公司裝有兩臺660MW燃煤機組，一年的煤耗大約為400萬噸。此電廠處于煤炭資源匱乏的山東省，其燃煤主要來自河南、四川、山西以及陜西和貴州等省，煤的種類有幾十種。由于為此發電公司供應的燃煤具有區域廣以及礦點多的特點，因此，煤的品質差異性很大。對于入爐的煤應當考慮以下問題：能否滿足鍋爐燃燒的需求；在高負荷時段是不是能夠帶得起來設備；保證低負荷時段不熄火；不會由于煤質原因導致燃燒不好而引發各種事故等。此外，從運行經濟性上來講，只有抓好燃煤這項重要的工作，才能降低企業的生產成本以有效的提高經濟效益。為了能夠創造出較好的經濟效益，我們在保證安全運行的前提下采用創新配煤摻燒的方法和措施。采用配煤摻燒的方式具有以下意義：第一，可以有效的調節煤的品質，從而調節了灰分和硫分并且調整了綜合發熱量以及揮發分；第二，配煤摻燒還具有以下作用：由于提高了劣質煤的利用率，從而降低了燃料的成本，最終降低了發電成本；通過配煤有效的改變了煤質，因此，有效的解決和減少了鍋爐受熱面結渣、磨損以及腐蝕的問題；有效減少了污染物的排放量。因此，如何搞好各種煤質條件下的配煤摻燒，摸索出一套適合某公司使用的配煤摻燒技術，已經成為當務之急。

2 我國煤炭供給及火電用煤情況簡介

2.1 我國煤炭供給情況分析

我國煤炭資源總量豐富，品種齊全，但分布不均，從低變質程度的褐煤到高變質程度的無煙煤都有儲存。現在高變質程度的貧煤、無煙煤占21%，主要分布在山西、河南、貴州和川南一帶，寧夏、湖南也有質量較好的無煙煤。中等變質程度的煉焦用煤占31.8%，除上海外，其他省區都有儲存，主要分布在秦嶺以北和貴州等地，儲量在60億噸以上的有山西、河北、內蒙古、河南、山東、安徽、黑龍江、貴州和新疆等9個省區。在煉焦煤儲量中，氣煤占55%，肥煤占13%，主焦煤占16.5%，瘦煤占13.9%[1]。變質程度

較低的長焰煤、弱粘結煤和不粘結煤等占24.83%，主要

分布在內蒙古、陜西、寧夏3個省區。褐煤只占13.8%，主要分布在內蒙古、云南2個省區，占褐煤總儲量的90%以上[2]。

一般來說，北方煤田的灰分和硫分較低，南方煤田的灰分和硫分較高。在全國儲量中，灰分小于10%、硫分小于1%的低灰、硫煤約占2/3，其中，秦嶺以北占66%。灰分大于10%、硫分大于4%的特高灰、硫煤占2.93%，其中，秦嶺以北只占0.78%。肥煤和瘦煤的灰分、硫分分別高于10%、2%[3]。

2.2 火電廠用煤基本情況簡介

據統計，我國發電用煤的消費量占煤炭流通總量的60%以上，其變化是呈增長趨勢的。我國目前發電用煤以質量較低的煤為主，表面上看，發電用煤既可以用優質煤，也可用劣質煤，但煤炭的種類和性質對鍋爐燃燒設備的結構、選型、受熱面的布置以及運行的經濟性、可靠性、安全性都有很大影響。

大中型發電廠的鍋爐，都是根據一定的煤種設計的。發電廠建成投產后，理論上應該盡可能選用原設計煤種，電廠與煤礦一般有較為穩固的協作關系，否則就會影響運行的經濟性和可靠性。即使不能選用設計煤種，也應盡可能選用相似煤種。

所以，火電廠在選擇煤炭合作企業時，了解煤炭的品質是十分重要的。

3 配煤摻燒對電廠安全經濟性的影響

我國火電廠無論是坑口或路口，2004年以前由于煤炭市場穩定，配煤摻燒意義不大，不采用配煤摻燒；但是，近年來，隨著國家宏觀經濟調控的加強，煤炭市場由買方市場向賣方市場轉變。煤炭供應出現全國性緊張，為了電廠的經濟性、可靠性、安全性，就不得不根據本廠的發電要求，按所需煤種的煤質尋找合適的煤源。摻配煤種的綜合成本應低于單一適燒煤種，通過合理摻配不但要滿足鍋爐燃燒穩定的要求，且應盡可能的降低供電煤耗，從而達到最大限度降低發電成本的目的。

3.1 入爐煤摻配對鍋爐安全運行的影響

通過研究表明，由于摻混煤的燃燒特性特別復雜，尤其是當摻混煤的煤種的性能相差太大或者摻配比例不適當的時候，在運行當中配風無法同時滿足不同性能煤種對其的要求，并且還會造成著火困難、爐內結渣嚴重、污染物排放量增大以及增加未完全燃燒熱損失等很多問題。因此，鍋爐能否安全穩定的運行，與摻配的比例有很大的直接關系。

3.2 入爐煤摻配對機組經濟性的影響

入爐煤摻配對機組經濟性的影響是顯而易見的。通過合理的入爐煤摻配，在確保鍋爐安全穩定燃燒的前提下，將不同特性的優質煤與低質煤按照要求和比例均勻的摻混起來，進行摻燒，能夠有效的降低購煤成本。通過不同煤種之間的合理摻配，加上適當的配風方式，能夠有效地降低供電煤耗，進一步降低發電成本。

4 入爐煤摻配方法

為了確保火電機組的安全運行，配煤燃燒作為其重要的手段，必須要求摻混煤的干燥程度、熱值、含硫量以及揮發分等必須適應鍋爐的燃燒需求。與其他工業煤相比，泥煤、褐煤以及洗中煤每噸要便宜大約幾十元到百元不等，因此，目前很多燃煤電廠往往采取多煤種入廠的方式以應對高價煤。一般以煤種區域、揮發分、硫分以及熱值等作為參照指標，通過鍋爐試燒不斷的細化配煤摻燒的方案，最終通過調整探索出容易操作的摻配方案以有效的優化入爐煤的品質。

4.1 入爐煤摻燒的注意事項

研究及實踐經驗表明，以下幾個方面是入爐煤摻配中必須了解和遵循的幾條注意事項：

①將煤質混合均勻是在摻燒中保證其正常燃燒的基本前提，只有將煤混合均勻，才能有效的避免由于煤質波動而影響燃燒的經濟性以及穩定性。

②混合均勻后，著火特性、燃盡特性以及污染物排放特性和結渣特性等煤的燃燒特性是決定摻燒的重要因素。由于燃燒的可靠性與經濟性受到長煙煤與氣煤、褐煤與長煙煤結合等這種燃燒特性相近的煤種影響不大，因此，對于燃燒特性相近的煤種在摻配時可以按照任何比例進行。但是燃燒的可靠性以及經濟性會受到無煙煤與煙煤以及氣煤與貧煤的混合這樣性質相差較大煤種的較大影響，因此，這種情況下一定要確定最大的摻燒比例。但是對于褐煤與貧煤、肥煤與無煙煤這種燃燒性質相差極其懸殊的煤種，正常情況下是不能夠進行混燒的。

③燃燒混煤時，煤種本身的特性是影響鍋爐受熱面結渣以及玷污的最主要因素。當摻燒不同種類的煤時，成分之間通過相互影響、相互作用以及相互的制約作用，從而導致泥煤的灰渣流變特性、熔融特性以及礦物質偏析情況的變化，這些主要是通過灰熔點來體現。此外，由于泥煤燃燒具有特殊性，從而導致燃燒延遲以及爐內局部出現弱還原性條件等也是導致爐內結渣玷污的另外一個重要的原因。

④鍋爐燃用混煤對大氣的主要污染物是硫氧化物、氮氧化物和粉塵。煤種以及煤的燃燒方式都會影響各種污染物的排放量，由于煙煤的含硫量較高，當摻入的煙煤比例增大時，就會增大混合煤中硫氧化物的排放量。

4.2 入爐煤摻配方法

為了確保某發電公司兩臺660MW燃煤機組中鍋爐的穩定燃燒，經過長期的探索實踐，在入爐煤摻配上進行了創新。三期擁有2個煤場，通過結合實際來避免煤以及煤場的相撞，充分利用儲煤以及存煤量較低時做好存煤的方案規劃。通過合理劃分煤場，實現了分廠送煤，分區堆煤，分爐配煤，分倉上煤，分時段配煤。A煤場堆放優質煤，一般發熱量≥22000kJ/kg，含硫量≤2%，揮發分≤10%，用于C、D倉上煤，一般供兩個倉。B煤場堆放發熱量≤19000 kJ/kg，含硫量≤3%，揮發分20%～30%的劣質煤和發熱量≥19000kJ/kg，含硫量≤3%，揮發分20%～35%的普通煤，根據上煤需要，臨時取煤，各區域配有1臺DQ1200·40斗輪機。在煤源逐步穩定的基礎上，可以考慮在符合要求的礦點進行一次摻混，煤到達煤場時，進行二次摻混；通過輸煤皮帶進入圓筒倉時，進行三次摻混；從圓筒倉進入鍋爐前，進行四次摻混。經過多次摻混后配煤應能達到摻混均勻的目的。

配煤專員應當每天制定每天的配煤摻燒作業計劃書，制作的燃燒作業計劃書應當根據機組鍋爐燃燒狀況以及來煤和存煤的情況制定，并且一定要嚴格按照作業計劃書的要求進行操作。一般情況下，三期5號爐和6號爐的A、B倉供劣質煤，C、D倉供優質煤，E、F倉供普通煤。根據葉輪給煤機的轉速來調節摻燒比例。通過試驗研究，某公司目前5、6號爐摻燒比例一般選用褐煤35%、煙煤65%，或者褐煤30%、煙煤70%，同時也根據鍋爐燃燒情況和機組負荷曲線隨時調整摻配比例。

運行中，鍋爐運行人員與燃料運行人員在值長的統一領導下，嚴格執行配煤計劃，并且制定入爐煤煤質指標的控制范圍。上煤之前做好摻配煤分析計劃書，一定要做到不符合要求的煤不直接入倉，對于煤質化驗結果不明確、含水量、含硫量以及揮發分超標的煤，不得直接入倉。為了確保鍋爐能夠穩定的燃燒，各個運行的班組應當密切的關注在線快速煤質監測儀反映的數據，并且通過研究摻燒煤種的符合曲線并根據各時段機組的負荷情況及時的調整摻配比例。

經過科學摻配入爐煤，即低價煤配高價煤、低熱量煤配高熱量煤、泥煤配干煤，結合其他方面的工作，今年取得了月供電煤耗完成328g/kwh的歷史最好成績。

5 結論與展望

①通過試驗研究，目前5、6號爐摻燒比例一般選用褐煤35%、煙煤65%，或者褐煤30%、煙煤70%，同時也根據鍋爐燃燒情況和機組負荷曲線隨時調整摻配比例。經過科學摻配入爐煤，即低價煤配高價煤、低熱量煤配高熱量煤、泥煤配干煤，結合其他方面的工作，今年取得了月供電煤耗完成328g/kwh的歷史最好成績。

②一個火電廠整體的科學技術能力主要是以配煤摻燒為代表的，并且火電企業節能降耗以及實現企業最大化效益的重要體現也是通過配煤摻燒技術的管理體現的。配煤摻燒可解決入廠煤因煤種煤質差異，特別是熱值、灰分、水分、揮發分、硫分等重要指標不同所造成的燃燒調整困難。在此基礎上，通過長期實踐摸索，以后將在摻配煤種和摻配煤量的精準度上再下功夫，最終實現企業綜合效益最大化。

參考文獻：

[1]汪應宏，郭達志，張海榮，申寶剛.我國煤炭資源勢的空間分布及其應用[J].自然資源學報，2006（02）.

[2]羅斐.煤炭資源的現狀及結構分析[J].中國煤炭，2008（03）.

[3]毛節華.關于煤炭資源分類分級問題[J].中國煤田地質，1996（03）.