火電廠配煤摻燒管理措施探討

劉興文

摘 要：為了最大限度的減少客觀資源的浪費，解決我國污染嚴重的問題，火電廠可以實施配煤摻燒來降低發電成本，但與此同時，配煤摻燒又將對機組的安全運行帶來一些新的問題，為了解決這一問題，本文將在分析影響配煤摻燒的煤質特性指標的基礎上進項探討，并制定配煤摻燒管理措施。

關鍵詞：火電廠 配煤摻燒 煤質特性 管理措施

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0088-01

能耗在經濟快速發展的前提下，得到工業用能的推動而快速發展，能源消耗量增多，對外依存的能源依存量一年一年增加，各種能源像煤等，給環境形成了巨大的壓力。作為我們國家的基礎能源行業，電力行業能否健康發展和國家的命脈息息相關，很多的發電廠因為設備和技術的落后，出現很多的浪費，同時給環境選成了嚴重的污染，這同作為基本國策之一的節約資源是背道而馳的。而采用配煤摻燒的方法來解決火電廠所需要的煤炭，可以滿足煤種鍋爐發電。隨著配煤摻燒工作的開展，由于煤質可能達不到鍋爐的煤炭設計標準，造成鍋爐效率大幅度降低、輸煤系統的損壞、給鍋爐的穩定性帶來影響，給火電廠的安全、經濟運行帶來了較大的隱患。因此，需要在將煤送入鍋爐前按照煤質標準進行合理的摻配，并通過改進鍋爐設施，保證火電廠的安全經濟運行。

1 配煤摻燒基本理論

配煤摻燒的主要目的是依據相關的規定按一定的比例將不同的煤種進行混配，形成混煤，以滿足可使鍋爐安全運行的各項基本要求。摻燒產生的積極作用是顯而易見的，它可以提高煤的重復利用率，降低燃料的成本，控制有毒物質主要是硫化物的排放，以及解決鍋爐因受熱而致使表面結渣等一系列安全問題，有利于確保機組運行的安全性、經濟性。

配煤摻燒應考慮煤質的以下基本特性。

（1）煤的燃燒特性。

配煤摻燒的首要原則是需要保證煤種在摻燒過程中保持其燃燒性能，也就是要保證在鍋爐內的混煤的燃燒穩定性。煤種主要的燃燒特性包括著火性能和燃盡性能，影響燃燒特性的最主要的指標通常包括水分、揮發分及發熱量。

發熱量代表著煤炭的使用價值，是煤炭性能指標中最重要的一點。在機組運行過程中，發熱量還是驗證鍋爐是否處于熱平衡、是否需要進行負荷調節及配煤摻燒的主要依據。發熱量如果過高則可能不利于對煤粉在爐內的燃盡性，而且容易造成爐膛內熱負荷的增加，從而可能對鍋爐的安全運行產生影響；反之，如果發熱量過低則可能會導致對制粉系統的運行壓力增大，并可能使鍋爐無法正常運行。

煤的揮發分是煤燃燒特性的重要指標之一，它的高低將會直接對著火速度、燃燒產物的火焰性狀和著火穩定性產生影響。煤中揮發分的數量隨煤種的不同而變化。一般來說，揮發分的數量同煤的碳化程度成反比。如果煤種的揮發分低，則煤的燃燒穩定性和燃盡性也會相對較差；如果煤種揮發分過高，不僅著火會距離縮短，而且會威脅到燃燒器和制粉系統的安全運行。

水分作為煤的固有成分，由于它的存在，煤中可燃物質含量會相應減少。在燃燒過程中，如果含有過多水分，則會使煤不易燃燒，影響煤的燃燒速度，從而使得燃燒熱損失增大，同時引風機也可能能耗增大。

（2）煤的可磨性。

可磨性表示煤炭被磨制成粉的難易程度。煤種的可磨性將會直接影響制粉系統的運行狀況。如果煤種的可磨性較差，制粉系統的出力將受到嚴重影響，系統性能會明顯惡化。

（3）污染物排放特性。

配煤摻燒對污染物排放的影響主要需要考慮氮氧化物、二氧化硫以及煙塵。二氧化硫排放量主要與煤種的含硫量有關。氮氧化物排放則主要與煤種的揮發分和含氮量相關，對于揮發分高而含氮量低的煤種，其氮氧化物排放量相對較低。控制氮氧化物排放通常采用低氮燃燒技術和尾部脫硝兩種手段。

2 配煤摻燒管理

2.1 煤的質量驗收與分類存放

要從源頭上嚴格實施監督以防止劣質煤進廠，從而確保煤質符合機組燃燒要求。首先，供煤單位需要提供煤質的化驗數據，以便于提前了解煤質質量是否符合要求，并將此作為是否能卸入煤溝的前提條件。其次，對于火車來煤，可以對每一節車皮采用人工采樣，對于汽車來煤，可采用汽車采樣機對每一輛汽車來煤進行現場采樣，以此提高煤樣代表性。

2.2 確定配煤摻燒原則

在保證鍋爐燃燒穩定以及機組運行經濟性的原則下，根據各鍋爐中燃煤具有的燃燒特性，制定出合理的配煤原則，從而保證鍋爐各部分出力正常，鍋爐可正常運行。配燒的煤種平均值以不偏離設計值為宜，平衡是配煤所必須掌握的原則之一，需要保證煤的燃燒特性不偏離，均處于正常。另一方面，摻燒時，應將高熱值的煤種放在中偏上的煤層，這樣便可以降低爐膛中部的熱負荷。

2.3 配煤摻燒的現場管理

負責看管鍋爐的工人要準確、及時掌握各臺鍋爐的燃燒情況，根據鍋爐運行中隨時可能出現的新情況迅速調整配煤摻燒方式，并把信息快速、及時向相關部門反饋。各個管轄范內的運行負責人要掌握好自己負責的鍋爐的燃用煤種狀況，合理配風，避免使得鍋爐缺氧燃燒；另一方面需要安排巡檢人員觀察爐膛內煤的結焦程度，如發現有異常情況要迅速采取必要的控制措施。在進行鍋爐燃燒調整、煤種更換試驗時，尤其需要保證爐膛受熱面的吹灰頻度和燃燒組織的合理性，從而以便于控制爐膛的結焦狀況。

同時，輸煤運行主管需要根據部門所要求的煤場存煤與燃料進煤的狀況及混煤煤質加權指標，制訂混煤摻配方案，將配煤指令準確錄入運行管理系統，并將配煤指令告知負責人。輸煤負責人根據主管的配煤指令進行上煤，當遇到特殊情況時，應及時與主管聯系，不可自行變更取煤地點以及煤種。

2.4 煤場動態示意圖及軟件管理

可在信息平臺上建立煤場動態示意圖，按場地平面圖標注煤種、數量、煤堆號和主要的煤質指標，方便負責人根據煤場的示意圖下達上煤指令，并及時傳給燃料運行負責人員。也通過由專業的鍋爐運行工程師將其依據存煤量而總結的最近幾天至一周的配煤摻燒指令發布在信息平臺上，這樣可以提高對鍋爐配煤質量的合理控制，只需要值班人員都嚴格執行就行，管理節假日配煤運行的時候多會使用這種方法，來預防操作失誤的不良后果。各負責人平會的上煤指令都會執行并在運行日志上保存，以備相關管理人員簽約，用以監督。

3 結語與展望

能源是人類生存和發展的基本條件，同時也是一個長期制約我國經濟社會發展的因素。在我國，燃煤是重要的發電能源，因此保證煤質的穩定、加強對燃煤的管理是增強企業競爭力、提高電廠效益的有效途徑。近幾年發展起來的優化配煤技術已經成為許多電廠燃煤管理的重要內容，它可以通過控制煤的揮發分、發熱量和硫分等煤質參數從而適應鍋爐負荷、排放以及結渣等約束條件的要求，以此確保鍋爐運行的安全性和經濟性。配煤摻燒是一個重點，如果我們可以充分掌握，并且在鍋爐運行的前部環節做好燃料的摻燒，這樣便能最大限度的保護設備和節約資源。

參考文獻

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