準東煤精準摻配在火電廠的應用

趙振龍 金志國

摘要：隨著電力煤炭供應市場的變化，煤炭的供應日趨緊張，總體質量下滑，發電廠已無法完全燃用符合鍋爐燃燒要求的設計煤種，煤價高、煤質差成為新常態，燃煤火電廠的盈利點逐漸被吞噬，火電企業虧損范圍逐漸蔓延擴大。新疆準東地區煤儲量巨大，資源相對集中，開采成本低。準東煤田2005年被勘探確認，預測煤炭儲量高達3900億噸。開采成本低，經濟性高，已成為各大火電廠爭相降本增效的有利資源，但是新疆準東煤普遍具有堿金屬（Na 2 O、K 2 O、CaO等）含量明顯偏高，極易結渣和沾污的特點，導致火電廠不能夠大量燃用。我公司針對準東煤做了大量試驗、分析和調研工作，提出改造路線，進行分步改造，以提高準東煤的燃用比例。

關鍵詞：準東煤;精準摻配;翻車機房改造

1 前言

新疆準東地區煤儲量巨大，資源相對集中。隨著新疆開發的加速，準東地區已成為我國重要的煤、電基地。根據規劃，準東煤田劃分為五彩灣、大井、西黑山和將軍廟4個礦區（如下圖所示）。現有資料表明，準東煤普遍具有堿金屬含量明顯偏高，極易結渣和沾污的。準東煤煤質分析：高水分（20-35%）、中高揮發份、中高熱值、 低灰分（大部分在10%以下）、低硫分、堿性氧化物（CaO、MgO、Na2O）明顯偏高穩定。因其存量大，開采成本低，整體煤價較低，發電廠燃用后會產生較高的經濟性，但由于其易結焦、易沾污性，導致整體使用量不高。華電紅雁池分公司是較早使用準東煤摻配的發電企業，使用初期因缺乏摻配及燃用準東煤經驗，也曾造成鍋爐大面積結焦，甚至停爐除焦的情況。隨著對準東煤特性的不斷了解，及鍋爐對準東煤適應性的不斷摸索，逐漸總結出了適應本廠鍋爐的準東煤摻燒方案。為進一步提質增效、降本增收，大比例燃用準東煤已成為各火電廠爭相預攻克的難題。

2? 設備系統概述

華電紅雁池分公司裝機容量為4×200MW抽汽供熱機組，#1、#2鍋爐為武漢鍋爐廠制造的WGZ 670/13.7-10型超高壓鍋爐，#3、#4鍋爐為東方鍋爐廠制造的DG670/13.7-21型超高壓鍋爐。基本型式為：自然循環、一次中間再熱、中速磨正壓直吹式制粉系統、燃燒器改造為低氮燃燒器，四角切圓燃燒、固態排渣。設計煤種為煙煤，低位發熱量為21MJ/kg。

3? 運行現狀

大比例安全燃用準東煤，在一系列的措施中，精準摻配是能夠達到預期效果的必不可少的手段，限于目前設備及實際上煤摻配方式，很難做到精準摻配，為此我們提出，利用原有的設備，進行相應的改造，使其能夠滿足精準摻燒的要求。

4? 改造內容

4.1? 對原翻車機廠房進行改造，做為添加劑堆放、倒運的場所

原翻車機房一樓面積約3500m2，對其1500m2土質地面進行硬化處理。翻車機房層高8米左右，中間布置有四個200噸的煤斗，占地面積約450m2，再除去支撐梁柱12根，一樓可堆放物料8000噸左右，能夠滿足日常堆放、倒運的需要。

4.2? 翻車機下部的煤斗處新增2臺稱重計量式給煤機，安裝至1號甲乙皮帶落煤管，實現給料的遠程自動控制

將原翻車機房1、2號煤斗下方的皮帶拆除，更換成兩臺稱重計量式給煤機，分別安裝在1、2號煤斗下方，煤斗利用原有的兩臺作為存料斗，在煤斗上方沿煤斗一圈制作了高度1.2米的方形圍堰，單臺煤斗存量200噸。給煤量可由0-40t/h自由調節，煤斗底部安裝有手動物料控制裝置（手動插桿），可根據所需的多少手動控制插桿數量，做到二次調節。計量式給煤機操作信號引致程控樓，可實現遠程啟停操作及煤量調節，其落煤至1號甲乙皮帶落煤管。

4.3? 恢復電氣一、二次設備，增加了遠程監控設備

對翻車機房的原電氣設備進行恢復，并在翻車機房一樓、新增計量式給煤機處、1號皮帶機處增設了遠程監控設備，能夠實現在程控隨時監控各處運行狀況的功能。

4.4? 1號甲、乙皮帶機延長

為使通過計量式給煤機的物料順利進入煤倉，將1號甲、乙皮帶機分別延長30米，至1號棧橋底部，與給煤機下料管對接，并增加相應的消防噴淋及溫感、煙感系統。

5? 應用效果

通過對給料系統的一系列改造，改造后的系統能夠精準的實現預想的摻配比例，其流程如下：

5.1? 華電紅雁池分公司卸煤溝接卸存儲準東煤，上煤時采用煤溝底部的葉輪給煤機進行均勻上煤，通過調整葉輪給煤機的轉速調整給煤量，以達到要求的上煤量。

5.2? 翻車機房一樓作為存儲摻配物料的場所，本次已儲存5000噸，通過鏟車將物料運送至煤斗，當需要進行摻配時，啟動1號皮帶機，啟動計量式給煤機，將煤斗內的物料均勻的運送至煤倉。通過調整給煤機的煤量配合煤溝葉輪給煤機，能夠達到精準摻配的目的。

在9月16-24日的準東煤摻配試驗中，精準的按照試驗要求進行不同比例的摻配，對試驗的順利進行打下了堅實的基礎。

6? 結束語

大比例摻燒燃用準東煤，是我們今后重要的降本增效的途徑，而安全的大比例燃用準東煤更是作為生產人員的突破方向，本次對燃煤摻配系統的改造，是我們進一步大比例摻燒準東煤的第一步，也是最基礎的一步，做到精準摻配，從而了解各種摻配比例對鍋爐燃燒的影響。

參考文獻：

[1] 陳新蔚《準東煤田煤質特征及分布》，新疆地質.

[2] 葉江明，《電廠鍋爐原理及設備》，北京，中國電力出版社.

（華電新疆發電有限公司紅雁池分公司，新疆 烏魯木齊 830000）