提升火電廠配煤的策略探究

焦涵宇,焦嵩鳴

（華北電力大學,河北 保定 071003）

提升火電廠配煤的策略探究

焦涵宇,焦嵩鳴

（華北電力大學,河北 保定 071003）

摘要：近年來，我國用電量大幅上漲，發電燃煤量越來越多，但是由于各個地區的煤炭資源分布不均衡，很多火電廠都面臨著缺煤停機的風險，因此應積極采取有效策略，優化火電廠配煤，提高火電廠的經濟性和安全性。本文分析了單一劣質煤對火電廠運行的影響，闡述了提升火電廠配煤的有效策略。

關鍵詞：提升火電廠；配煤；策略

當前，我國火電廠多采用多種煤配合摻燒方式，不僅可降低配煤成本，而且可保障火電廠鍋爐的安全運行?；痣姀S配煤是結合鍋爐設備運行的煤質指標，按照一定比例將各種性質的煤混合搭配在一起，通過各種煤質之間的互補，滿足火電廠鍋爐燃燒要求。為了進一步提高火電廠發電的經濟效益，應優化配煤配比，合理選擇煤種，保障火電廠的安全、穩定發電。

1　單一劣質煤對火電廠運行的影響

1.1磨損系統設備

火電廠鍋爐如果單一劣質煤，如果煤質揮發分較高，鍋爐調整不及時，易燒壞粉管，易引發鍋爐爆燃；如果揮發分較低，會由于著火延遲出現滅火事故，并且劣質煤會嚴重磨損輸煤系統和制粉系統的機械設備，導致火電廠鍋爐運行異常，嚴重影響火電廠的正常發電。

1.2影響鍋爐出力

單一劣質煤灰熔點相對較低，在1500攝氏度爐膛火焰中心的溫度中，煤粉易發生軟化產生結渣，而渣塊掉落時有可能會堵塞鍋爐的排渣口，造成火電廠鍋爐被迫停運進行除焦處理[1]。另外，鍋爐運行中結渣會直接影響煤炭燃燒過程和鍋爐內其流動的流動狀態，經常造成爐膛熄火，并且鍋爐中不均勻的結渣，增加了鍋爐水冷壁的傳熱熱阻，使得水冷壁難以吸收充足的熱量，影響鍋爐出力。

1.3熱能利用率較低

火電廠鍋爐燃燒高灰分、燃燒熱值低的劣質煤，造成鍋爐爐膛溫度較低。火電廠鍋爐燃煤灰分大于35％時，灰分每增加1％，鍋爐爐膛溫度會降低6攝氏度，會導致失去火檢，使得鍋爐燃燒快速惡化，火焰檢測系統發生保護動作，造成爐膛滅火。并且這種劣質煤會導致鍋爐內部大量積灰，在燃燒過程中大量落灰而導致滅火，并且受熱面積灰影響鍋爐的傳熱性，降低鍋爐的熱能利用率，排灰負荷和灰渣帶走的熱損失不斷增加。

1.4機組負荷受限

如果火電廠鍋爐燃燒單一劣質煤，受煤質影響，一個季度的鍋爐負荷產生的考核電量達5GW/h，由于鍋爐出力降低，減少發電量約10GW/h。

2　提升火電廠配煤的有效策略

2.1合理配比

火電廠工作人員應根據不同煤質，選擇干燥通風的位置分類存放一、二級煤，依據不同煤質的燃燒特性，結合煤炭熱值范圍，合理確定配煤摻燒的燃燒方式和配比方案。例如，根據鍋爐燃燒的運行情況，在19MJ/kg～22 MJ/kg熱值范圍內，鍋爐燃燒效率最高、燃燒最穩定，因此可依次為依據，確定煤質考核指標：發熱量在15 MJ/kg～18 MJ/kg的小窯煤，煤質不穩定，含硫量較高，設定為二級煤[2]；將可長時間穩定供應的發熱量超過22 MJ/kg、含硫量低的磁窯堡礦煤定位一級煤。按照1.2：1的配比將一級和二級煤摻配，鍋爐熱值可達20 MJ/kg左右，鍋爐負荷穩定，適合鍋爐長時間穩定燃燒。

2.2增加火電廠存煤

火電廠應不斷增加存煤量，按照揮發分、熱值等指標存儲優質煤，摻配各種低揮發分、低熱量的劣質煤，增加不同煤質摻配的可選擇性，從而更加合理的摻配不同煤種，雖然高揮發煤難以滿足鍋爐燃燒要求，但是充足的儲煤量，有利于及時消化低揮發分的煤種，對于穩定鍋爐燃燒有著積極作用。另外，考慮到火電廠鍋爐設備突發故障必須停運檢修，火電廠的各個上煤點應多元化儲煤，即使其中某臺配煤設備停運后，也能夠確?；痣姀S不受配煤方式的限制，保障煤質安全，因此火電廠靜應保持多元化平衡，使每一種配煤方式都能夠供給鍋爐超過三天的安全、穩定的煤質。

2.3嚴格控制入場煤質量

火電廠工作人員應嚴格把關入場煤的煤質，選用煤質和煤源都比較穩定的礦煤，確保入廠煤的煤質穩定。同時，工作人員要全面掌握所有入廠煤的煤質情況，結合不同的煤種和煤質，按照揮發分低和高，在火電廠指定區域，有計劃地分類堆放，建立入廠煤的存量和堆量臺賬，便于火電廠的規范管理。

2.4優化配煤方式

一些火電廠的配煤方式單一，只是在兩塊面積不大的煤場通過斗輪機和翻車機進行配煤，為了進一步提升火電廠配煤效率，應優化配煤方式，并且積極改造給煤機，增加其給煤量，在堆取料設備和卸煤設備之間也進行配煤，提高斗輪機和翻車機的運行效率，并且做好火電廠設備的維護檢修，工作人員要定期或者不定期的進行設備巡檢，使設備始終處于良好的運行狀態，避免影響火電廠正常配煤。另外，火電廠應盡量擴建儲煤場，擴大煤場空間，使不同煤種可以存放在合適的位置，便于不同煤質摻配。

2.5優化鋪底煤煤質

火電廠要考慮到高頻率、長周期的缺煤情況，應優化鋪底煤煤質。一些火電廠習慣將儲存的劣質煤鋪底，鍋爐缺煤時，鋪底煤由于煤質不佳不能直接入爐燃燒，在煤質摻配不好的情況下，鋪底劣質煤會極大地增加鍋爐燃燒風險，引發各種安全事故。因此火電廠應選擇優質煤進行鋪底，在壓實優質煤鋪底后，作為應急儲備，可減小熱值損耗。

2.6合理匹配煤質負荷

按照火電廠給定負荷和煤質負荷變化曲線，通過便攜式煤質分析儀[3]，分析煤質數據，根據不同煤種的特性，合理確定煤質配比，正確摻配煤質。低負荷時應注意控制煤質揮發分，確保鍋爐穩定燃燒；高負荷時應摻配低位熱值的煤質，提高鍋爐帶負荷能力?；痣姀S應結合有限的優質煤炭，將單一劣質煤轉化為經濟高效的煤質，提高火電廠的經濟效益。

3　結束語

為了確?；痣姀S的正常發電，控制劣質煤風險，火電廠應積極采取有效的配煤技術措施，做好設備改造，并且通過合理配比、控制入廠煤質量等措施，降低劣質煤風險，結合煤質反饋信息，及時調整配煤摻燒的比例和煤種，充分發揮火電廠配煤的重要意義。

參考文獻：

[1]崔余平.火電廠配煤摻燒運行管理及技術措施[J].電力安全技術,2012（03）：13-16.

[2]吳克河,姚佳慧.火電廠配煤優化模型的研究與實現[J].電力信息化,2009（04）：52-54.

[3]王亞生,李慶義.新增筒倉對火電廠配煤系統的改進[J].電力建設,2004（03）：19-27.

作者簡介：焦涵宇（1986—），男，河北石家莊人，工學學士，研究方向：發電系統建模、仿真與優化控制。