提升火电厂配煤的策略探究

焦涵宇,焦嵩鸣

（华北电力大学,河北 保定 071003）

提升火电厂配煤的策略探究

焦涵宇,焦嵩鸣

（华北电力大学,河北 保定 071003）

摘要：近年来，我国用电量大幅上涨，发电燃煤量越来越多，但是由于各个地区的煤炭资源分布不均衡，很多火电厂都面临着缺煤停机的风险，因此应积极采取有效策略，优化火电厂配煤，提高火电厂的经济性和安全性。本文分析了单一劣质煤对火电厂运行的影响，阐述了提升火电厂配煤的有效策略。

关键词：提升火电厂；配煤；策略

当前，我国火电厂多采用多种煤配合掺烧方式，不仅可降低配煤成本，而且可保障火电厂锅炉的安全运行。火电厂配煤是结合锅炉设备运行的煤质指标，按照一定比例将各种性质的煤混合搭配在一起，通过各种煤质之间的互补，满足火电厂锅炉燃烧要求。为了进一步提高火电厂发电的经济效益，应优化配煤配比，合理选择煤种，保障火电厂的安全、稳定发电。

1　单一劣质煤对火电厂运行的影响

1.1磨损系统设备

火电厂锅炉如果单一劣质煤，如果煤质挥发分较高，锅炉调整不及时，易烧坏粉管，易引发锅炉爆燃；如果挥发分较低，会由于着火延迟出现灭火事故，并且劣质煤会严重磨损输煤系统和制粉系统的机械设备，导致火电厂锅炉运行异常，严重影响火电厂的正常发电。

1.2影响锅炉出力

单一劣质煤灰熔点相对较低，在1500摄氏度炉膛火焰中心的温度中，煤粉易发生软化产生结渣，而渣块掉落时有可能会堵塞锅炉的排渣口，造成火电厂锅炉被迫停运进行除焦处理[1]。另外，锅炉运行中结渣会直接影响煤炭燃烧过程和锅炉内其流动的流动状态，经常造成炉膛熄火，并且锅炉中不均匀的结渣，增加了锅炉水冷壁的传热热阻，使得水冷壁难以吸收充足的热量，影响锅炉出力。

1.3热能利用率较低

火电厂锅炉燃烧高灰分、燃烧热值低的劣质煤，造成锅炉炉膛温度较低。火电厂锅炉燃煤灰分大于35％时，灰分每增加1％，锅炉炉膛温度会降低6摄氏度，会导致失去火检，使得锅炉燃烧快速恶化，火焰检测系统发生保护动作，造成炉膛灭火。并且这种劣质煤会导致锅炉内部大量积灰，在燃烧过程中大量落灰而导致灭火，并且受热面积灰影响锅炉的传热性，降低锅炉的热能利用率，排灰负荷和灰渣带走的热损失不断增加。

1.4机组负荷受限

如果火电厂锅炉燃烧单一劣质煤，受煤质影响，一个季度的锅炉负荷产生的考核电量达5GW/h，由于锅炉出力降低，减少发电量约10GW/h。

2　提升火电厂配煤的有效策略

2.1合理配比

火电厂工作人员应根据不同煤质，选择干燥通风的位置分类存放一、二级煤，依据不同煤质的燃烧特性，结合煤炭热值范围，合理确定配煤掺烧的燃烧方式和配比方案。例如，根据锅炉燃烧的运行情况，在19MJ/kg～22 MJ/kg热值范围内，锅炉燃烧效率最高、燃烧最稳定，因此可依次为依据，确定煤质考核指标：发热量在15 MJ/kg～18 MJ/kg的小窑煤，煤质不稳定，含硫量较高，设定为二级煤[2]；将可长时间稳定供应的发热量超过22 MJ/kg、含硫量低的磁窑堡矿煤定位一级煤。按照1.2：1的配比将一级和二级煤掺配，锅炉热值可达20 MJ/kg左右，锅炉负荷稳定，适合锅炉长时间稳定燃烧。

2.2增加火电厂存煤

火电厂应不断增加存煤量，按照挥发分、热值等指标存储优质煤，掺配各种低挥发分、低热量的劣质煤，增加不同煤质掺配的可选择性，从而更加合理的掺配不同煤种，虽然高挥发煤难以满足锅炉燃烧要求，但是充足的储煤量，有利于及时消化低挥发分的煤种，对于稳定锅炉燃烧有着积极作用。另外，考虑到火电厂锅炉设备突发故障必须停运检修，火电厂的各个上煤点应多元化储煤，即使其中某台配煤设备停运后，也能够确保火电厂不受配煤方式的限制，保障煤质安全，因此火电厂静应保持多元化平衡，使每一种配煤方式都能够供给锅炉超过三天的安全、稳定的煤质。

2.3严格控制入场煤质量

火电厂工作人员应严格把关入场煤的煤质，选用煤质和煤源都比较稳定的矿煤，确保入厂煤的煤质稳定。同时，工作人员要全面掌握所有入厂煤的煤质情况，结合不同的煤种和煤质，按照挥发分低和高，在火电厂指定区域，有计划地分类堆放，建立入厂煤的存量和堆量台账，便于火电厂的规范管理。

2.4优化配煤方式

一些火电厂的配煤方式单一，只是在两块面积不大的煤场通过斗轮机和翻车机进行配煤，为了进一步提升火电厂配煤效率，应优化配煤方式，并且积极改造给煤机，增加其给煤量，在堆取料设备和卸煤设备之间也进行配煤，提高斗轮机和翻车机的运行效率，并且做好火电厂设备的维护检修，工作人员要定期或者不定期的进行设备巡检，使设备始终处于良好的运行状态，避免影响火电厂正常配煤。另外，火电厂应尽量扩建储煤场，扩大煤场空间，使不同煤种可以存放在合适的位置，便于不同煤质掺配。

2.5优化铺底煤煤质

火电厂要考虑到高频率、长周期的缺煤情况，应优化铺底煤煤质。一些火电厂习惯将储存的劣质煤铺底，锅炉缺煤时，铺底煤由于煤质不佳不能直接入炉燃烧，在煤质掺配不好的情况下，铺底劣质煤会极大地增加锅炉燃烧风险，引发各种安全事故。因此火电厂应选择优质煤进行铺底，在压实优质煤铺底后，作为应急储备，可减小热值损耗。

2.6合理匹配煤质负荷

按照火电厂给定负荷和煤质负荷变化曲线，通过便携式煤质分析仪[3]，分析煤质数据，根据不同煤种的特性，合理确定煤质配比，正确掺配煤质。低负荷时应注意控制煤质挥发分，确保锅炉稳定燃烧；高负荷时应掺配低位热值的煤质，提高锅炉带负荷能力。火电厂应结合有限的优质煤炭，将单一劣质煤转化为经济高效的煤质，提高火电厂的经济效益。

3　结束语

为了确保火电厂的正常发电，控制劣质煤风险，火电厂应积极采取有效的配煤技术措施，做好设备改造，并且通过合理配比、控制入厂煤质量等措施，降低劣质煤风险，结合煤质反馈信息，及时调整配煤掺烧的比例和煤种，充分发挥火电厂配煤的重要意义。

参考文献：

[1]崔余平.火电厂配煤掺烧运行管理及技术措施[J].电力安全技术,2012（03）：13-16.

[2]吴克河,姚佳慧.火电厂配煤优化模型的研究与实现[J].电力信息化,2009（04）：52-54.

[3]王亚生,李庆义.新增筒仓对火电厂配煤系统的改进[J].电力建设,2004（03）：19-27.

作者简介：焦涵宇（1986—），男，河北石家庄人，工学学士，研究方向：发电系统建模、仿真与优化控制。