配煤掺烧的运行管理及掺烧后锅炉性能分析

发表时间：2020-12-10T05:53:26.326Z 来源：《河南电力》2020年7期 作者： 郝建忠[导读] 浅析配煤掺烧后对锅炉各项性能的影响及在掺烧中采取的应对措施。（国电建投内蒙古能源有限公司 内蒙古鄂尔多斯市 127200）

摘要：总结国电建投内蒙古能源有限公司布连电厂配煤掺烧的运行管理经验，浅析配煤掺烧后对锅炉各项性能的影响及在掺烧中采取的应对措施。

关键词：配煤掺烧；运行管理；性能；影响；措施

一、电厂配煤掺烧背景

随着电站锅炉燃煤价格的不断升高，燃料成本占火力电厂成本的比重逐渐上升，优化燃煤结构、合理科学地开展配煤掺烧工作是应对市场变化降低发电成本的重要举措。

本厂为了公司效益最大化，2017年把配煤掺烧作为公司提质增效项目之一，2017年年初实施锅炉掺烧煤泥。 二、实施配煤掺烧的运行管理 1. 掺配煤泥总体原则

在保证机组安全情况下，机组实行分仓掺配模式，每台机组A或F原煤仓为100%末煤，其它原煤仓为掺烧煤质，根据机组负荷不同实施磨煤机运行、停备及磨组的优化组合，实现掺配煤经济调整。

根据制定的煤泥掺烧方案，对入炉煤煤质要求。末煤煤质：低位发热量≮5100大卡，硫分≯0.8%，灰分≯15%，水份≯17%。掺配煤质：低位发热量≮4800大卡，硫分≯0.8%，灰分≯20%，水份≯18%。 2. 掺配煤泥具体比例

为了确保掺烧过程中锅炉燃烧稳定且与锅炉各项指标与设计值偏差值不大，避免结焦、积灰及输灰不畅的发生，特合理优化配煤比例. 3.配煤掺烧应对的措施

通过配煤比例的确定，提前谋划各异常的应对，专门制定了各项应对措施，避免在燃煤各项指标在突变情况下的造成锅炉异常事件的发生。特从燃煤水分、灰分及硫份的变化入手进行采取对策。

3.1 煤仓煤位控制；运行煤仓煤位控制在15m-12m之间，备用煤仓煤位控制在13m-10m之间。如机组停运超过一周以上，煤仓必须全部烧空。

3.2 制粉系统切换方式；备用制粉系统必须至少72小时以内轮换运行一次。 3.3 停运制粉系统时及时关闭给煤机密封风门。

3.4锅炉启动初期，底层煤仓上#1产品仓末煤，其它煤仓上#2产品仓混煤。正常运行时，锅炉两底层磨煤机其中一个原煤仓上#1产品仓末煤，其它煤仓上#2产品仓混煤，当上#1产品仓末煤的磨煤机有检修或故障需要退备时，锅炉两底层磨煤机另一个原煤仓上#1产品仓末煤，其它煤仓上#2产品仓混煤，确保稳定锅炉燃烧。

3.5 当1A和2F磨煤机运行时，适当降低燃烧末煤量，暂定在机组负荷400MW以下时设定偏置为-3t/h，当机组负荷400MW以上时设定偏置为-5t/h；运行人员可根据锅炉燃烧状况及其它磨煤机参数变化适当微调。

3.6 根据机组负荷、环境温度及锅炉燃烧情况变化，将应对采取相应措施，如优化锅炉氧量运行、风煤配比及风粉配比等技术措施，在任何情况下锅炉氧量不低于2.0%。

3.7 锅炉燃尽风门开度规定：机组负荷330MW以上，燃尽风门开度30%；机组负荷以上400MW，燃尽风门开度40%；机组负荷以上500MW，燃尽风门开度60%；机组负荷600MW以上，燃尽风门开度80%。

3.8 空预器综合冷端温度二次风侧控制在148-150℃，一次风侧控制在125-136℃之间。

3.9 脱销系统逃逸率严格控制在3PPm以下。

3.10 严密监视空预器烟气差压变化，当烟气侧差压有增大情况时，空气预热器采取连续吹灰方式。 3.11 优化输灰供气压力，按照入炉煤灰分的变化情况，变时调整输灰频次及压力，保证输灰系统畅通。 3.12 优化电除尘运行方式，根据预测机组负荷及粉尘浓度的变化，适当调整电除尘一二电场的除尘能力。 3.13 根据燃煤硫份的变化，合理优化浆液循环泵运行方式，确保即节能又满足超低排放要求。 三、煤泥掺烧后锅炉性能分析

1．掺烧后对着火稳定性和燃尽特性的影响

着火稳定性：煤泥掺烧后的燃料特性与原有煤种比较，燃烧稳定性变化较小。 燃尽特性：煤泥的燃尽特性（傅张指数）变化不大，燃尽特性变化较小。 2. 掺烧后对锅炉效率的影响

掺烧煤泥后，其燃尽特性有所下降，势必造成灰渣含碳量有所上升，但燃烧过程很难定量计算，灰渣含碳量势必增加，其他参数（运行氧量、排烟温度等）发生变化，必导致锅炉效率降低（各变化值进行计算）。其计算结果见表1。 表1：掺烧煤泥后的锅炉效率变化值

3. 煤泥掺烧后对辅助设备的影响

掺烧后对烟气量、制粉系统、脱硫系统、除尘系统、脱硝系统、燃烧系统等相关设备的影响。

① 煤泥掺烧后总煤量略有增加，可导致制粉系统耗电率（磨煤机与一次风机）会有所增加；煤泥可磨性指数（HGI）低于设计煤种可磨性指数（48），掺烧煤泥后，磨煤机出力可以满足要求（在此比例情况下）；一次风机应该可以满足要求（一次风机出力裕度较大）；故掺烧后制粉系统可以满足要求，但耗电率略有增加。另外，煤量、一次风率增加，会引起煤粉管的磨损加剧，当入炉煤水份超过18%以上时，给煤机上下落煤管易存在堵塞现象。由于煤量增加，风煤配比将发生变化，送风机效率明显增强，送风机出力很可能受到限制（送风机出力裕度较小），锅炉氧量在夏季机组额定负荷情况下无法维持在2.6%以上。

② 从烟气量增加来看，掺烧煤泥后，烟气量比原有煤种增加约2.5%，引风机和增压风机能够满足要求。

③ 从总硫量增加来看，掺烧煤泥后，总硫量比原有煤种增加约0.2%，脱硫塔裕量能满足要求。总硫量增加后，SO2浓度增加，会导致酸露点温度提高，存在加剧了空预器堵塞的风险，但空预器运行一年来烟气侧差压未发生变化。

④ 从总烟尘量增加来看，掺烧煤泥后，总烟尘量比原有煤种增加约15 %左右；目前除尘器除灰能力还能够满足要求（通过优化除灰方式和试验论证）；由于烟尘量明显增加，通过机组检修来看，省煤器除灰能力有轻微堵塞现象，脱硝系统催化剂处有少量积灰现象；受热面管壁、空预器换热元件、脱硝催化剂未发现有磨损现象。另外，掺烧煤泥后NOx浓度变化会有所变化，但变化幅度不会太大，能满足超低排放要求。

⑤ 掺烧煤泥后，因总煤量有所增加，一次风率（一次风速）会略有增加，影响燃烧，会引起蒸汽温度、受热面壁温、炉膛负压等参数会有所波动，对受热面管壁内氧化皮脱落有较大影响，在此过程中通过运行优化调整，目前均在可控范围内。

⑥ 根据煤泥灰熔点情况，煤泥的灰熔点（DT、ST、HT、FT）比设计煤种灰熔点略低，两台炉虽有结焦现象，但均属于正常现象（受机组负荷等多方面因素影响）。

总之，我厂在煤泥掺烧过程中机组未因掺烧煤泥影响降负荷及大面积结焦事件的发生；但在掺烧管理过程中仍存在一定问题，与其他掺烧公司在管理仍有一定差距，如掺配精细化、燃烧应对化、受热面影响预估化及辅助设备利用化等方面还未做的更加透彻，仍需进一步完善与改进。今后我们将努力学习其他公司好的掺配管理方法，继续增加掺烧煤泥量来提质增效；以史为鉴，做好超前谋划、预判，为配煤掺烧提供更合理可行的方法。 参考文献：

[1]汪建宏；超临界机组配煤掺烧试验研究. 华北电力大学。 [2]范泉桂；锅炉原理[M].北京：中国电力出版社，2008年01期。

[3]容銮恩；燃煤锅炉机组[M].北京：中国电力出版社，1998年09期。