锅炉煤质配比优化方案的探索与应用

李自凡　庞存兴　张蕊

摘 要：结合进厂煤的发热量、灰分、硫分和水分等参数优化入炉煤的配质比，跟踪记录不同配比的煤入炉后锅炉的燃烧情况，以保证锅炉的燃烧性能。如果燃烧参数在设计范围内，就能达到优化煤质配比、节支降耗、提高经济效益的目的。

关键词：锅炉；煤质配比；燃烧性能；优化方案

中图分类号：TK227.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.064

1 概述

燃煤是火力发电厂所需的主要能源之一，其日耗量大，所需资金量也大。中国平煤神马集团某公司有2台130 t/h循环流化床锅炉，其每小时燃用发热量为12 560.4 kJ/kg左右的中煤或劣质原煤36.8 t，单台年需燃煤2.65×105 t，年运行7 200 h。所需燃煤主要是由集团公司内部矿、洗煤厂供应。受市场经济的影响，锅炉自2011年投运以来，由于煤源不稳定，煤种杂、煤质变化大，大大增加了锅炉入炉煤的质量控制难度，从而影响锅炉的安全、稳定运行。

2 不同煤质对锅炉燃烧系统的影响分析

不同煤种的灰分、水分不同，其燃烧效果也有很大的不同。如果煤的灰分大，煤的结渣性和积灰性就会增大，进而导致锅炉炉膛结渣和受热面积灰，影响除尘效果；如果煤的水分大，煤黏度增加，就会导致煤仓、输煤管和给煤机黏结堵塞，从而加大运行人员的劳动强度。

煤质差、发热量低会引发锅炉燃烧不稳，灭火、受热面磨损加剧，出碴量大，电耗增加，带不上负荷等问题，进而阻碍锅炉的安全、稳定、经济运行。

燃用发热量高的原煤生产成本高，而且在一般情况下，锅炉最好燃用设计煤种或与设计煤种比较接近的煤种，以确保燃烧的稳定性，使各参数在正常范围内。

3 煤质配比优化方案

3.1 细化分工，加强管理

供热车间是直接实施该项目的车间。为了更好地落实这项工作，车间按照专业成立了5个小组，分别负责煤场管理，煤质化验，燃料输送，运行调控，数据分析、整理、总结等工作。而优化方案首先要从管理入手，即要求每周一小会，每月一大会，通报分析、总结方案实施的进展和现场监察情况，并制订下一步整改、落实措施。比如，针对煤场最初管理混乱、乱堆乱放等问题，项目组提出要加强对煤场的动态管理，定点存放不同的煤种。这样做，不仅方便配煤掺烧和晾晒，还可以及时掌握煤场的储煤情况、各煤种的大致比例，从而及时调整配比，有效控制配比指标、参数等。针对现场个别人员在煤种取样过程中的不规范行为，要求相关部门在加强对工作人员技术培训的同时，还要加强考核。因此，相关部门制定了《煤质检查检测制度》《入炉煤配比管理制度》等，进一步规范煤质管理工作，强化工作人员的工作职责，使煤质管理工作有章可循。

3.2 突出重点，落实到位

“优化煤质配比，节能降耗”是立项攻坚的主要目的，其中最重要的是“优化煤质配比”。在项目实施过程中，要注意以下几点：①严把入场煤、入炉煤质量检测关，建立入场煤、入炉煤采制化验记录台账，由采样制样工清楚记录煤种、批次、车数、化验项目、采制样时间和人员情况，同时，还要填写好煤样标签内容。化验员按照煤样标签内容分析、填写原始记录。在此过程中，要求他们字迹要工整、清楚，填写内容无涂改，化验结果有签名。②车间要进一步加强对煤场的动态管理，在原有来煤按区域管理的基础上优化管理模式，低热值煤和原煤要定点存放，以方便配煤掺烧。另外，要及时掌握煤场的实际存煤情况，根据煤场结构、来煤情况掺烧，从而有效控制其负荷率、热值差、入炉标单等指标。③加强监督指导，做好煤场的精细化管理工作，积极开展能耗报表分析工作，每日、每周、每月分析、对比燃煤掺烧情况，统计入炉煤耗等，了解燃煤掺烧效果，逐步摸索出不同负荷、不同来煤情况、不同煤质下的掺配方案，科学、合理地安排机组用煤。

3.3 加强调控，强化效果

煤质配比效果取决于锅炉运行情况，通过监控各参数的变化情况，分析配比的合理性、经济性，并及时调控，实现配比优化、经济运行。为了规范操作，提升运行人员的经济调控操作水平，提高机组整体运行的经济性，车间完善了《锅炉运行规程》《机组调控优化方案》，重新制定了《煤质配比试验记录》等，进一步提高了工作效率。另外，在日常工作中，要落实日监控、周分析、月总结的工作，重点分析燃烧不同煤质时锅炉的供气量、机组发电量、排烟温度、排渣量等内容，及时采取相关措施纠正运行指标，确保在锅炉安全运行的前提下提高煤质优化配比的经济效益。

4 效益评估

4.1 经济效益

2013年初，自全面开展“锅炉煤质配比优化”工作以来，经过近一年的实践，入炉煤根据不同煤种、不同比例优化配置后，燃烧性能稳定，锅炉燃烧参数控制在设计范围内，供气量基本不受影响，所需燃料费大幅降低。详细数据如表1所示。

从表1中可以看出，2013-01—05与2013-06—10相比，供气量按照8.2×105 t计算，每吨的汽成本减少6.9元，则每年可节约费用82×6.9≈566万元。2013-06—10与2012-06—10相比，每吨汽成本减少11.7元，如果年供气量按照8.2×105 t计算，每年可节约费用82×11.7≈959万元。这样，每年平均节约费用（959+566）÷2≈762万元。

4.2 社会效益

完成这项工作所带来的社会效益有以下几点：①提高了全体职工的节能降耗意识和他们的工作积极性，进一步实现了资源的优化配置；②规范了燃料管理，完善了煤场管理措施，使配煤和晾晒工作更加便捷，降低了工作人员的劳动强度，提高了他们的工作效率；③完善了制度管理，加强职工队伍的建设工作，进一步提高了职工队伍的整体技能和整体素质，实现了对锅炉发电机组主要消耗性能指标的有效控制，推动了节能降耗工作的发展；④通过煤质配比优化工作，促进了锅炉的经济运行和调控，减少了锅炉因煤质问题而引发的停炉、结焦、设备磨损等故障，提高了设备投入率和完好率，从而创造更多的经济效益。

5 存在的问题及今后的改进方向

受生产条件的制约，无法有效控制入厂煤种，而且中煤、原煤量也随着市场的变化而变化。在煤质配比过程中，无论配比是1∶1，1∶2∶1还是3∶1，其都会随着入场煤质的变化而变化。由于煤源不稳定，有时只能烧单一煤种，这样就会使化验、运行参数的统计、计算结果出现偏差，不利于煤质的优化配比。在下一步工作中，建议公司积极采取相关方法协调煤源，保证煤种的供应。

在工作过程中，要不断提高煤质配比相关岗位从业人员的职业操守和责任意识，加强对他们的宣传教育，完善考核制度，填补管理漏洞，进一步提高从业人员的责任意识和廉洁意识，保证煤质管理优化工作能够顺利进行。

针对部分台账不完善、跟踪分析记录不全面、部分表格存在的设计缺陷给项目的统计、分析工作造成的不便，建议建立电子台账，完善数据管理，从而更好地开展下一步工作。

6 结束语

总之，通过对“锅炉煤质配比优化方案”的探索和应用，其经济效益和社会效益明显，收到了很好的效果，值得推广应用。

作者简介：李自凡（1974—），女，河南平顶山人，工程师，主要从事培训方面的工作。庞存兴（1981—），男，河南平顶山人，助理工程师，技术主管，主要从事安全工程研究方面的工作。张蕊（1986—），女，河南平顶山人，主要从事管理方面的工作。

〔编辑：白洁〕