引言

由于近年來電煤供應(yīng)緊張,價格波動較大,各電廠為保證發(fā)電需要,不斷擴大購煤渠道,造成入爐煤質(zhì)與設(shè)計煤種發(fā)生嚴重不匹配,嚴重影響鍋爐機組效率,還給鍋爐設(shè)備的正常運行帶來不少負面影響。為解決困擾電廠煤源供應(yīng)多變且嚴重偏離設(shè)計值的問題,各電廠通過探索配煤摻燒技術(shù),來確保鍋爐燃燒調(diào)整的穩(wěn)定性及運行的安全性。

1入爐煤的摻燒技術(shù)條件及依據(jù)

某電廠現(xiàn)有2臺660Mw機組,鍋爐型號為DG2100/25.4一Ⅱ6型,每臺鍋爐配有6臺中速直吹式制粉系統(tǒng),前后墻分三層對沖燃燒布置。電廠根據(jù)斗輪機及葉輪的布置位置,把煤場劃分為1、2、3、4四個區(qū)域,根據(jù)入廠煤質(zhì)參數(shù)指標不同,分區(qū)域存儲,并且通過對煤質(zhì)進行動態(tài)管理,在每個存儲區(qū)域都把來煤基本參數(shù)及數(shù)量等信息標明,改變了盲目亂堆放的局面,為配煤摻燒打下了堅實基礎(chǔ)。

目前,電廠配有6臺磨煤機,在磨煤機上煤時需充分考慮以下情況:

(1)由于純劣質(zhì)煤發(fā)熱量低,硬度大,磨煤機出粉量小,進入爐膛后不利于著火,一般為保證鍋爐的燃燒穩(wěn)定,最好將此煤上到上層2臺磨煤機原煤倉。

(2)劣質(zhì)煤中存在大量的硬石塊,容易造成給煤機打滑,引起鍋爐火檢擺動和爐膛滅火事故,因此對于4臺低負荷磨煤機上煤,建議市場煤與劣質(zhì)煤按1:1的比例混配。

(3)劣質(zhì)煤煤質(zhì)差、硬度大,相同負荷情況下,磨煤機損耗會增大,為保證正常負荷通常要增加給煤量及液壓油加載力,給設(shè)備安全性帶來影響。因此,6臺磨煤機不能同時全上劣質(zhì)煤或者混煤。

(4)機組為配合電網(wǎng)深度調(diào)峰要求,在低負荷時,4臺磨煤機運行。為防止造成鍋爐燃燒不穩(wěn)定,每臺磨煤量不能過少,過少容易造成磨煤機振動及鍋爐燃燒不穩(wěn)定,因此除A磨煤機上純市場煤外,中間2臺磨煤機上混煤。

綜上所述,經(jīng)過近三年的經(jīng)驗總結(jié),最上層2臺磨煤機上純劣質(zhì)煤,中間2臺磨煤機上市場煤與劣質(zhì)煤比例為1:1的混煤,下層2臺磨煤機A磨煤機上純市場煤,D磨煤機上市場煤與劣質(zhì)煤比例為1:1的混煤。然后根據(jù)鍋爐負荷情況、鍋爐燃燒情況等因素控制給煤機的下煤量,來實現(xiàn)動態(tài)跟蹤,達到機組安全、經(jīng)濟共贏的目的。

2燃煤摻燒對機組的影響分析

2.1摻燒劣質(zhì)煤對鍋爐的影響

由于煤種問題,帶相同負荷需要煤量就會增加,造成排渣量及灰量增大,排渣量大增加了運渣成本,電廠通過壓縮空氣輸灰管道來輸灰,灰量大會造成輸灰管道磨損及輸灰成本增加。

摻燒劣質(zhì)煤,灰分增大后,進入空預(yù)器容易造成空預(yù)器堵灰,進一步使空預(yù)器差壓增大,影響鍋爐效率。出現(xiàn)空預(yù)器差壓增大的情況,需適當增加空預(yù)器吹灰次數(shù),同時減少進入汽輪機的蒸汽,這就降低了整個機組的效率。

燃燒劣質(zhì)煤,進一步造成煙氣中灰分含量增大,使鍋爐受熱面表面受到灰的摩擦損耗增大,影響鍋爐的運行安全。摻燒高硫分煤時也會影響鍋爐的安全,尤其是排煙溫度較低時,在尾部煙道極易引起低溫腐蝕,嚴重的話會發(fā)生受熱面爆管。2.2摻燒劣質(zhì)煤對受熱面結(jié)焦的影響

鍋爐結(jié)焦有90%以上是由于煤質(zhì)變化引起的,因此為預(yù)防受熱面結(jié)渣,可考慮適當摻燒不同的煤種,或者采用優(yōu)化的結(jié)渣預(yù)防措施。表1為西安熱工研究院推薦的預(yù)防鍋爐受熱面結(jié)渣的相關(guān)措施以及某電廠的實際執(zhí)行情況,實踐表明,采用優(yōu)化的結(jié)渣預(yù)防措施,結(jié)渣情況得到了明顯改善。

2.3摻燒劣質(zhì)煤對脫硝的影響

劣質(zhì)煤中氮氧化物含量大時,為使排放指標能達到環(huán)保要求,需增加噴氨量或降低負荷。噴氨量調(diào)整不合適,會造成氨逃逸量大,氨氣經(jīng)過脫硝裝置后進入空預(yù)器,很容易在空預(yù)器處與灰分結(jié)合粘在一起,隨著運行時間增長,造成空預(yù)器差壓增大,影響空預(yù)器效果及機組效率。

2.4摻燒劣質(zhì)煤對脫硫的影響

燃燒劣質(zhì)煤,煙氣中煙塵含量大,同時進入脫硫主塔后與漿液混合,會造成漿液中含塵量大,使脫硫主塔前后差壓增大,煙氣流速降低,影響引風(fēng)機出力,降低機組效率。在劣質(zhì)煤出現(xiàn)硫分高的情況時,尤其是當機組處于高負荷時,為保證脫硫出口指標達標,漿液需求量會增大,這就增加了漿液生產(chǎn)成本。

2.5摻燒劣質(zhì)煤對輸煤的影響

摻燒劣質(zhì)煤,相同負荷所需煤量增大,輸煤專業(yè)上煤工作量加大,且上煤時間增長,設(shè)備運行周期加長,會影響機組廠用電率。

3燃燒劣質(zhì)煤所采取的應(yīng)對措施

該電廠自開始混煤摻燒以來,已消耗劣質(zhì)煤324萬t,摻燒比例達到60%,大大降低了電廠采煤成本。從燃燒的情況和經(jīng)濟參數(shù)分析,摻燒情況良好,飛灰可燃物含量平均為1.67%,爐渣可燃物含量為4.5%。同時,也改變了因煤質(zhì)差而限負荷的現(xiàn)象,保證了脫硫、脫硝等環(huán)保指標全部達標。

根據(jù)幾年來的實際經(jīng)驗,總結(jié)了燃燒劣質(zhì)煤所應(yīng)采取的應(yīng)對措施,具體如下:

(1)降低一次風(fēng)速,保證燃燒器出口煤粉著火穩(wěn)定。

(2)維持較低的爐膛負壓,保證煤粉充分燃燒。

(3)增加吹灰次數(shù),根據(jù)鍋爐受熱面壁溫、排煙溫度、空預(yù)器差壓等因素綜合判斷。

(4)保證合適的空氣動力場,做好空氣動力場試驗,保證每臺磨煤機燃燒器出口風(fēng)量均勻。

(5)結(jié)合煤種選擇合適的煤粉細度。

(6)所有磨煤機出口粉管安裝一次風(fēng)速測點,利于調(diào)整一次風(fēng)速。

(7)根據(jù)實際燃燒情況及不同的煤種、負荷,選擇合適的氧量。

(8)合理配風(fēng),調(diào)整燃燒,減少煙溫?zé)崞睢?

(9)根據(jù)燃燒情況,隨著運行逐步優(yōu)化吹灰方案。

(10)盡量提高給水溫度。

(11)防止長期超負荷運行,尤其是煤質(zhì)變化較大時。

(12)結(jié)合實際情況,合理調(diào)節(jié)燃盡風(fēng)與各個燃燒器出口風(fēng)量比。

(13)結(jié)合負荷實際情況來調(diào)節(jié)干式除渣底部冷卻風(fēng)。

(14)加強吹灰器的管理,保證較高的吹灰器投運率。

(15)根據(jù)實際情況,控制磨煤機出口溫度,合理選擇一次風(fēng)壓。

(16)根據(jù)煤質(zhì)化驗結(jié)果,積極聯(lián)系輸煤、配煤。

4結(jié)語

面對當前經(jīng)濟下行壓力及電煤供應(yīng)緊張形勢,通過精確配煤摻燒,大大拓寬電廠的煤源,緩解電廠煤源緊張的問題,極大地降低了電煤的采購成本,為企業(yè)帶來了較好的經(jīng)濟效益。2016年以來,該電廠通過混煤摻燒,在確保機組安全經(jīng)濟運行的同時,也保證了各項環(huán)保指標達標,取得了良好的效果,為企業(yè)降耗增效做出了巨大貢獻。