300MW機組鍋爐摻配摻燒褐煤的探索

索傳勝

摘 要：2010年，燃料價格高位運行，發電廠燃料成本壓力繼續增大，章丘發電有限公司抓住機遇調整煤種結構，積極探索摻配摻燒褐煤的方式，形成了一套適應當前符合自身特點的較為完善的褐煤摻配摻燒方案，在保證安全生產的同時，大大降低了燃料成本，取得了良好的經濟效益。

關鍵詞：摻配摻燒；褐煤；措施；安全；經濟效益

前言

2010年，燃煤煤質和供應都受到了劇烈的市場沖擊，煤炭價格的波動也越發顯著，對發電廠的運營經濟性情況有著決定性的影響。我公司積極進行褐煤的配煤摻燒，一是處理好降低燃料成本和安全生產、節能減排的關系；二是根據市場情況做好摻燒盈虧平衡點分析，通過摻燒褐煤提高公司的盈利能力。

1.褐煤的燃燒特性與摻配摻燒的難點和突破點

1.1褐煤的燃燒特性

褐煤水分較高，一般在30%～35%之間，部分高于40%，這就要求制粉系統具有較高的干燥出力；灰分較低，一般在15%以下，灰熔點低，一般在1150℃。這樣在高負荷下容易在爐膛和前屏處結焦，結焦防治是燃用此類煤種的首要問題；發熱量一般在3000～4000kcal/kg，部分低于3000kcal/kg；硫分較低，一般在1%以下；干燥無灰基揮發分在40～50%左右，燃點在270℃，煤粉具有較強的自燃與爆炸傾向。

1.2危險點分析

1.2.1影響磨煤機的出力

由于褐煤水分較高，影響磨煤機的干燥出力。運行當中的磨煤機在熱風調整門全開，冷風調整門關嚴，磨煤機入口溫度由以前的 220℃提高到現在的280℃左右，提高了約60℃的情況下，出口溫度只有55～65℃，最低時只有50℃。為了保證磨煤機出口溫度，只有盡量提高一次風壓和磨煤機的一次風量，同時限制磨煤機出力。實際運行當中二期機組的磨煤機出力受限8-10t/h。

1.2.2對燃燒的影響

由于褐煤水分高，一次風粉混合物含濕量大，著火熱增大，絕熱燃燒溫度降低；褐煤的迅速燃燒消耗燃燒區域的大部分氧，導致摻混燃燒的其它煤質出現燃燒延遲，這些都會造成摻配燃燒的其它煤質的燃燒率降低，影響整體的燃燼情況。

1.2.3影響機組低負荷時燃燒的穩定性

由于磨煤機的出口溫度低，一次風量難以降低，風煤比較高，煤粉的濃度和火焰集中度不夠，爐膛溫度低，同時又受到燃煤發熱量低的影響，在機組低負荷時必然影響燃燒穩定性。

1.2.4影響制粉系統的安全性

由于磨煤機入口溫度大幅提高，導致磨煤機罐體，出口分離器，都有積粉自燃的可能性。在磨煤機事故停用時，磨煤機內部、煤倉和給煤機皮帶上的存煤易自燃，對制粉系統的安全性構成威脅。由于磨煤機出口溫度低，煤粉中的水分較高，煤粉流動性下降，有堵塞風管的風險。在摻燒過程中，二期機組出現煤粉采樣測點部分堵塞現象。

1.2.5鍋爐結焦

由于褐煤的灰熔點較低，一般在1150℃，所以在高負荷下煙氣溫度較高的情況下，鍋爐容易結焦，焦塊聚集在水冷壁上，當鍋爐吹灰或降負荷時容易引起大塊焦掉落至渣斗，將灰渣斗內的渣水汽化，產生大量的蒸汽，使爐膛壓力升高，甚至會造成鍋爐滅火。

1.2.6影響機組的協調調節品質

由于褐煤的發熱量較低，導致同樣負荷工況下，機組的燃煤量較大，造成鍋爐的燃燒惰性增大，使機組的升降負荷的速率受到影響。

1.2.7其它影響

由于原煤水分增多造成煙氣量增大，造成除塵、脫硫等系統的負荷相應增加，酸露點提高。在原煤含硫量、灰分增大時，有導致受熱面磨損、腐蝕的可能。

2.摻配摻燒褐煤主要措施和方法

2.1按照帶負荷需要動態確定摻配后的發熱量目標

值長和中調聯系溝通，根據中調下達的機組負荷曲線，第一時間通知摻配煤小組領導，按照“高負荷高熱值，低負荷低熱值”的原則，通過精確測算超前預測，制訂相應的褐煤摻配方案，確保入爐煤質發熱量達到16-20MJ/kg，揮發份達到30-50%，保證高負荷時能頂上負荷。在低負荷時，入爐煤發熱量可相應降低，但要保證入爐煤的揮發份較高，確保鍋爐安全穩定燃燒。根據摻燒褐煤對鍋爐燃燒和帶負荷情況及鍋爐效率的影響，動態優化摻配比例，做好鍋爐摻燒褐煤工作。

通過一段時間的摸索，白天因帶高負荷需要，摻配褐煤的比例在10-20%左右，入爐煤質發熱量控制在18-20 MJ/kg左右；燃料上煤前夜第一遍煤控制摻燒褐煤的比例在20-30%左右，入爐煤質發熱量控制在16-18 MJ/kg左右，努力加大機組低負荷階段褐煤的摻燒力度。

2.2控制入爐煤的水分

入爐煤水分過高時，制粉系統出力不足，對鍋爐燃燒調整的負面影響也較大。因此控制入爐煤水分不高于20%是保證安全穩定的重要條件。

2.3保證入爐煤的揮發分含量

在保證入爐煤熱值的同時，保證揮發分含量也是保證運行經濟性的重要環節。二期鍋爐設計燃煤為煙煤，在保證揮發分含量的情況下能夠使鍋爐達到較高的經濟性水平。

2.4優化鍋爐制粉系統運行，加強監視，保證安全

2.5再熱汽溫調整

再熱汽溫的調整堅持以煙氣側調整為原則，盡量不使用事故減溫水。采用下傾燃燒器擺角的方法降低火焰中心，可以保持燃燒器擺角10%或更低的角度運行；配合對水冷壁進行吹灰，以降低爐膛出口煙溫和再熱蒸汽溫度。遇到再熱汽溫低的情況，首先采取上傾燃燒器的方法，提高再熱蒸汽溫度。

2.6合理吹灰

據機組運行參數的變化，結合對爐內沾污情況的就地觀察結果，合理安排吹灰。對過熱器、再熱器區域和燃燒器區域進行選擇性吹灰，既保證爐內不發生結焦，受熱面無嚴重沾污；又要使受熱面的吸熱情況滿足運行調整的要求，達到最佳的經濟運行工況。

2.7探索改善機組的協調調節品質

運行人員根據調整經驗，調整磨煤機容量風擋板，在機組升降負荷較快時適當進行干預，滿足機組調節的需要。

3.摻配摻燒褐煤的實施效果

在摻配摻燒的過程中，結合設備運行狀況，不斷總結經驗，改進摻燒方案，解決了褐煤堆放熱值損失、制粉系統出力低、制粉系統防爆、防止鍋爐結焦等一系列難題，形成了一套確保摻配摻燒安全的長效機制，同時細化措施、嚴格監督、執行，以措施、制度保證摻配摻燒的工作的順利進行。自2010年10月摻配褐煤以來，公司褐煤的摻燒比例從最初的10%到現在的30%，褐煤最高摻配比例已達到50%。同時摻配褐煤后，總體運營成本下降明顯，有效緩解了燃料成本壓力和燃料供應的緊張局面。

4.結束語

當前，公司摻配摻燒褐煤已取得了一定的成果，成績來之不易，凝聚著公司全體干部職工的辛勤和汗水，為進一步做好褐煤摻燒工作，全面完成集團公司下達的各項目標任務，貢獻出章丘發電公司的一份力量。