優(yōu)化煤源結(jié)構(gòu)細化配煤摻燒降低入爐標單

張晨瑞（大唐洛陽熱電有限責(zé)任公司輸煤管理部,河南 洛陽 471003）

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優(yōu)化煤源結(jié)構(gòu)細化配煤摻燒降低入爐標單

張晨瑞
（大唐洛陽熱電有限責(zé)任公司輸煤管理部,河南 洛陽 471003）

摘 要:燃料是火力發(fā)電廠的最大成本，已占到電廠總成本的70%左右，通過優(yōu)化煤源結(jié)構(gòu)，加強煤源堆放管理，細化入爐煤摻燒等手段能有效降低電廠的燃煤成本，降低入爐標單，實現(xiàn)機組的安全經(jīng)濟運行，助推公司效益出“零米”。

關(guān)鍵詞:優(yōu)化；結(jié)構(gòu)；配煤；摻燒；降低；標單

1 引言

近年來，雖然煤炭市場日趨緩和，但燃煤采購結(jié)構(gòu)卻無法滿足鍋爐設(shè)計煤種要求，來煤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤質(zhì)差異較大，給鍋爐的安全穩(wěn)定運行和環(huán)保達標排放造成很大威脅，同時摻燒鍋爐設(shè)計煤種成本較高，公司效益受到極大影響。以洛熱為例，原設(shè)計鍋爐適配煤種為70%義馬煤：30%新安煤，義馬煤為長焰煤，新安煤為貧瘦煤，且均為本地煤種。但隨著煤炭市場的變化，長焰煤煤價大幅升高，貧瘦煤煤價下降明顯，且省內(nèi)煤價較臨近省煤價明顯偏高，公司效益受到較大影響。

2 公司配煤現(xiàn)狀及影響

洛熱公司采購的煤種眾多，煤質(zhì)錯綜復(fù)雜，尤其是地方煤礦煤質(zhì)穩(wěn)定性較差，加上煤場來煤不能精確分類堆放，其發(fā)熱量、硫份和揮發(fā)分等重要指標常常發(fā)生驟變，導(dǎo)致配煤數(shù)據(jù)準確性差，經(jīng)常因煤質(zhì)差或硫份高等原因影響機組正常帶負荷，甚至造成硫份超標等異常事件，給公司的安全生產(chǎn)造成不良影響。

2.1 公司配煤摻燒存在的問題

首先，入廠煤煤種繁雜，煤質(zhì)不能隨時了解掌控，汽運、火運煤種總計有30種之多，僅汽運煤就有近20種，加之煤場場地較小，給煤場分區(qū)接卸帶來極大困難，尤其是公司北煤場（存放貧瘦煤）幾乎成了混煤場，煤質(zhì)更是無法精確掌控。主要來煤煤種有：蒲白、前河鎮(zhèn)、龍門次煤、韓城、襄垣、大佛寺、神木、義馬、常村、黃陵、三門峽、馬軍峪等。

因煤場煤質(zhì)數(shù)據(jù)不詳，給鍋爐的配煤摻燒帶來較大風(fēng)險，致使摻配結(jié)果經(jīng)常出現(xiàn)較大的偏差甚至造成摻配失誤，影響機組安全運行或環(huán)保達標排放。

其次，主要的配煤設(shè)備環(huán)式給煤機設(shè)備老化。環(huán)式給煤機是摻配煤比的重要設(shè)備之一，犁煤車與給煤車的轉(zhuǎn)速反映了設(shè)備出力的狀況，但變頻器輸出數(shù)據(jù)與實際出力存在明顯偏差，因此各環(huán)式給煤機的實際下煤量與摻配計劃比例存在較大偏差，致使燃煤摻配結(jié)果嚴重偏離要求值，給機組安全運行和環(huán)保排放埋下隱患。

另外，摻配人員的整體素質(zhì)和摻配技能不高，對煤場存煤結(jié)構(gòu)和煤質(zhì)情況不了解，對來煤煤種、煤質(zhì)不清楚，對鍋爐設(shè)備和環(huán)保設(shè)施的運行原理和參數(shù)不夠了解，摻配僅憑感覺和經(jīng)驗，因此在摻配過程中經(jīng)常造成煤質(zhì)差機組帶不夠負荷和硫份超標等異常事件。

2.2 摻配偏差帶來的影響

受來煤結(jié)構(gòu)繁雜，煤場無序堆放、煤質(zhì)波動大、環(huán)式給煤機出力不穩(wěn)、摻配人員摻配技能偏低等因素影響，在2013年共計影響電量780萬度，影響效益約150余萬元，公司四臺脫硫塔出口二氧化硫超標排放總計442小時。另外曾經(jīng)因摻配煤質(zhì)波動大的原因造成公司一臺鍋爐制粉系統(tǒng)爆破的異常事件，由此造成的直接和間接經(jīng)濟損失達50余萬元，給公司機組的安全運行和環(huán)保達標排放造成很大的不利影響。

3 優(yōu)化來煤結(jié)構(gòu)，實施精細化摻配

3.1 優(yōu)化來煤結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)來煤的分區(qū)堆放

針對來煤種類繁雜的現(xiàn)狀，我們將各煤種進行分類，首先將來煤整體分為長焰煤和貧瘦煤兩種，長焰煤卸至南煤場，貧瘦煤卸至北煤場，原則上長焰煤臺禁止接卸高硫煤。然后在長焰煤場按照熱值分為兩個區(qū)域，西部區(qū)域接卸或堆放高熱值低硫煤（如大佛寺、神木等），東部區(qū)域存放低熱值長焰煤（如義馬、常村等）。貧瘦煤臺分成三個區(qū)域，東部存放火車來高熱值低硫煤(韓城、襄垣等)，中部區(qū)域接卸低熱值低硫汽運煤（龍門次煤等），西部區(qū)域存放火車高熱值高硫煤（蒲白等）。煤場分區(qū)接卸由煤場管理班專人負責(zé)具體實施，燃煤摻配主管負責(zé)監(jiān)督，對不按規(guī)定接卸者予以通報考核，保證摻配源頭的準確分類。

3.2 運用筒倉存煤功能，對煤場取煤或火車來煤實施精確分類存放

我公司總共有六個筒倉，每個筒倉存煤量大約3000噸左右。采用不同筒倉“分倉存煤”手段，不同的筒倉存放熱值、硫份不盡相同的煤種，在摻配的過程中通過調(diào)節(jié)不同環(huán)給的出力改變不同煤質(zhì)的摻配比例，保證機組帶負荷需要及環(huán)保達標要求，從而實現(xiàn)配煤摻燒的精細化（圖1）。

圖1　筒倉存煤

3.3 制作摻配計算工具，量化摻配預(yù)測結(jié)果

為做到提前預(yù)判摻配后的煤質(zhì)情況，我們研究制作了一套摻配自動計算工具，且簡單使用，經(jīng)過試驗證明預(yù)測計算值與實際值偏差不大，與實際值很接近，可以指導(dǎo)煤質(zhì)摻配人員做好摻配工作。下面舉例進行說明：發(fā)電部根據(jù)中調(diào)計劃負荷情況，向輸煤部提出次日的煤質(zhì)需求計劃，6號機組負荷260MW，要求帶負荷能力5.2（折合4200大卡），硫份0.9（折合煙氣濃度2030Nmg/m3）。根據(jù)要求，摻配過程中必須滿足帶負荷能力，出口硫份達標，同時長焰煤、貧瘦煤必須保持合適的比例，為此進行如下?lián)脚浞桨福ū?）。

表1　摻配計算硫份、熱值小工具

即使用2-6號共五臺環(huán)給配煤，各筒倉通過變頻器調(diào)節(jié)配煤比例分別為10%、20%、25%、15%、30%，摻配結(jié)果為熱值4330大卡，出口硫份2025Nmg/m3，長焰與貧瘦煤比例分別為45%、55%，滿足鍋爐運行安全、機組發(fā)電、環(huán)保達標要求。制作的配煤計算小工具提高了摻配人員的預(yù)見性，具有很強的指導(dǎo)意義，摻配的準確率和合格率均大幅提升。

3.4 加強對摻配人員的摻配技能培訓(xùn)，提高程控員的精細化摻配技能

利用3-11月機組負荷小，上煤量小的機會，組織摻配人員加強摻配技能培訓(xùn)，通過理論培訓(xùn)和現(xiàn)場調(diào)整等手段，提高摻配人員對煤場、煤質(zhì)特性、鍋爐燃燒、環(huán)保設(shè)備的認知能力，全年共進行4次摻配技能競賽，有力的加強了摻配人員業(yè)務(wù)素質(zhì)和摻配技能的提高，取得了驕人的業(yè)績。

4 結(jié)語

（1）通過煤源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，煤場的分區(qū)堆放，筒倉的精準分類存放，為精細化摻配提供了可靠保證。

（2）制作的摻配計算小工具，為摻配人員提供了便捷有效的預(yù)測方法，摻配的預(yù)判性明顯增強。

（3）通過技能培訓(xùn)，摻配人員的摻配技能大幅提升，精細化摻配取得明顯成效。去年因摻配影響電量108萬度，較2013年減少680萬度，降幅86%，創(chuàng)造效益136萬元。摻配經(jīng)濟煤種95萬噸，摻配節(jié)約金額1070萬元。2014年因摻配原因造成脫硫塔硫份超標共計247小時，較2013年減少195小時，降幅達44%。

作者簡介：張晨瑞（1970-），男，工程師，主要從事：輸煤管理工作。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.057