鍋爐煤質配比優化方案的探索與應用

李自凡　龐存興　張蕊

摘 要：結合進廠煤的發熱量、灰分、硫分和水分等參數優化入爐煤的配質比，跟蹤記錄不同配比的煤入爐后鍋爐的燃燒情況，以保證鍋爐的燃燒性能。如果燃燒參數在設計范圍內，就能達到優化煤質配比、節支降耗、提高經濟效益的目的。

關鍵詞：鍋爐；煤質配比；燃燒性能；優化方案

中圖分類號：TK227.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.064

1 概述

燃煤是火力發電廠所需的主要能源之一，其日耗量大，所需資金量也大。中國平煤神馬集團某公司有2臺130 t/h循環流化床鍋爐，其每小時燃用發熱量為12 560.4 kJ/kg左右的中煤或劣質原煤36.8 t，單臺年需燃煤2.65×105 t，年運行7 200 h。所需燃煤主要是由集團公司內部礦、洗煤廠供應。受市場經濟的影響，鍋爐自2011年投運以來，由于煤源不穩定，煤種雜、煤質變化大，大大增加了鍋爐入爐煤的質量控制難度，從而影響鍋爐的安全、穩定運行。

2 不同煤質對鍋爐燃燒系統的影響分析

不同煤種的灰分、水分不同，其燃燒效果也有很大的不同。如果煤的灰分大，煤的結渣性和積灰性就會增大，進而導致鍋爐爐膛結渣和受熱面積灰，影響除塵效果；如果煤的水分大，煤黏度增加，就會導致煤倉、輸煤管和給煤機黏結堵塞，從而加大運行人員的勞動強度。

煤質差、發熱量低會引發鍋爐燃燒不穩，滅火、受熱面磨損加劇，出碴量大，電耗增加，帶不上負荷等問題，進而阻礙鍋爐的安全、穩定、經濟運行。

燃用發熱量高的原煤生產成本高，而且在一般情況下，鍋爐最好燃用設計煤種或與設計煤種比較接近的煤種，以確保燃燒的穩定性，使各參數在正常范圍內。

3 煤質配比優化方案

3.1 細化分工，加強管理

供熱車間是直接實施該項目的車間。為了更好地落實這項工作，車間按照專業成立了5個小組，分別負責煤場管理，煤質化驗，燃料輸送，運行調控，數據分析、整理、總結等工作。而優化方案首先要從管理入手，即要求每周一小會，每月一大會，通報分析、總結方案實施的進展和現場監察情況，并制訂下一步整改、落實措施。比如，針對煤場最初管理混亂、亂堆亂放等問題，項目組提出要加強對煤場的動態管理，定點存放不同的煤種。這樣做，不僅方便配煤摻燒和晾曬，還可以及時掌握煤場的儲煤情況、各煤種的大致比例，從而及時調整配比，有效控制配比指標、參數等。針對現場個別人員在煤種取樣過程中的不規范行為，要求相關部門在加強對工作人員技術培訓的同時，還要加強考核。因此，相關部門制定了《煤質檢查檢測制度》《入爐煤配比管理制度》等，進一步規范煤質管理工作，強化工作人員的工作職責，使煤質管理工作有章可循。

3.2 突出重點，落實到位

“優化煤質配比，節能降耗”是立項攻堅的主要目的，其中最重要的是“優化煤質配比”。在項目實施過程中，要注意以下幾點：①嚴把入場煤、入爐煤質量檢測關，建立入場煤、入爐煤采制化驗記錄臺賬，由采樣制樣工清楚記錄煤種、批次、車數、化驗項目、采制樣時間和人員情況，同時，還要填寫好煤樣標簽內容。化驗員按照煤樣標簽內容分析、填寫原始記錄。在此過程中，要求他們字跡要工整、清楚，填寫內容無涂改，化驗結果有簽名。②車間要進一步加強對煤場的動態管理，在原有來煤按區域管理的基礎上優化管理模式，低熱值煤和原煤要定點存放，以方便配煤摻燒。另外，要及時掌握煤場的實際存煤情況，根據煤場結構、來煤情況摻燒，從而有效控制其負荷率、熱值差、入爐標單等指標。③加強監督指導，做好煤場的精細化管理工作，積極開展能耗報表分析工作，每日、每周、每月分析、對比燃煤摻燒情況，統計入爐煤耗等，了解燃煤摻燒效果，逐步摸索出不同負荷、不同來煤情況、不同煤質下的摻配方案，科學、合理地安排機組用煤。

3.3 加強調控，強化效果

煤質配比效果取決于鍋爐運行情況，通過監控各參數的變化情況，分析配比的合理性、經濟性，并及時調控，實現配比優化、經濟運行。為了規范操作，提升運行人員的經濟調控操作水平，提高機組整體運行的經濟性，車間完善了《鍋爐運行規程》《機組調控優化方案》，重新制定了《煤質配比試驗記錄》等，進一步提高了工作效率。另外，在日常工作中，要落實日監控、周分析、月總結的工作，重點分析燃燒不同煤質時鍋爐的供氣量、機組發電量、排煙溫度、排渣量等內容，及時采取相關措施糾正運行指標，確保在鍋爐安全運行的前提下提高煤質優化配比的經濟效益。

4 效益評估

4.1 經濟效益

2013年初，自全面開展“鍋爐煤質配比優化”工作以來，經過近一年的實踐，入爐煤根據不同煤種、不同比例優化配置后，燃燒性能穩定，鍋爐燃燒參數控制在設計范圍內，供氣量基本不受影響，所需燃料費大幅降低。詳細數據如表1所示。

從表1中可以看出，2013-01—05與2013-06—10相比，供氣量按照8.2×105 t計算，每噸的汽成本減少6.9元，則每年可節約費用82×6.9≈566萬元。2013-06—10與2012-06—10相比，每噸汽成本減少11.7元，如果年供氣量按照8.2×105 t計算，每年可節約費用82×11.7≈959萬元。這樣，每年平均節約費用（959+566）÷2≈762萬元。

4.2 社會效益

完成這項工作所帶來的社會效益有以下幾點：①提高了全體職工的節能降耗意識和他們的工作積極性，進一步實現了資源的優化配置；②規范了燃料管理，完善了煤場管理措施，使配煤和晾曬工作更加便捷，降低了工作人員的勞動強度，提高了他們的工作效率；③完善了制度管理，加強職工隊伍的建設工作，進一步提高了職工隊伍的整體技能和整體素質，實現了對鍋爐發電機組主要消耗性能指標的有效控制，推動了節能降耗工作的發展；④通過煤質配比優化工作，促進了鍋爐的經濟運行和調控，減少了鍋爐因煤質問題而引發的停爐、結焦、設備磨損等故障，提高了設備投入率和完好率，從而創造更多的經濟效益。

5 存在的問題及今后的改進方向

受生產條件的制約，無法有效控制入廠煤種，而且中煤、原煤量也隨著市場的變化而變化。在煤質配比過程中，無論配比是1∶1，1∶2∶1還是3∶1，其都會隨著入場煤質的變化而變化。由于煤源不穩定，有時只能燒單一煤種，這樣就會使化驗、運行參數的統計、計算結果出現偏差，不利于煤質的優化配比。在下一步工作中，建議公司積極采取相關方法協調煤源，保證煤種的供應。

在工作過程中，要不斷提高煤質配比相關崗位從業人員的職業操守和責任意識，加強對他們的宣傳教育，完善考核制度，填補管理漏洞，進一步提高從業人員的責任意識和廉潔意識，保證煤質管理優化工作能夠順利進行。

針對部分臺賬不完善、跟蹤分析記錄不全面、部分表格存在的設計缺陷給項目的統計、分析工作造成的不便，建議建立電子臺賬，完善數據管理，從而更好地開展下一步工作。

6 結束語

總之，通過對“鍋爐煤質配比優化方案”的探索和應用，其經濟效益和社會效益明顯，收到了很好的效果，值得推廣應用。

作者簡介：李自凡（1974—），女，河南平頂山人，工程師，主要從事培訓方面的工作。龐存興（1981—），男，河南平頂山人，助理工程師，技術主管，主要從事安全工程研究方面的工作。張蕊（1986—），女，河南平頂山人，主要從事管理方面的工作。

〔編輯：白潔〕