火力发电厂深度配煤掺烧的实践与探讨

宋铁军

摘 要：宁德电厂通过不断调研与实践，建立起一套科学、精细的配煤掺烧体系，提高了配煤掺烧精确、分时的智能化程度，具有较强的实践指导意义。

关键词：配煤掺烧 精确 分时 科学 智能化 经济效益

引 言

近年来，由于煤价受政策、市场等因素的影响波动较大，火力发电企业降燃料成本的措施一是做好市场调研，适时采购煤炭，优化存煤结构；二是通过配煤掺烧来节约燃料成本，提升经济效益。火力发电企业为追求经济效益最大化，原以采购长协优质煤的模式转向了大量采购国内市场煤或进口劣质煤，燃煤结构发生了很大的变化，这就要求火电厂配煤掺烧技术不断精细化、科学化，以满足形势不断变化的需求，最终达到掺烧效益最大化。

一、配煤掺烧概况

宁德电厂四台机组设计煤种均为山西塔山煤，设计低位发热量分别是5785 kcal/kg和5524 kcal/kg，每台机配有六台HP1003型中速磨煤机，正压直吹方式。主烧煤种是5000 kcal/kg以上的同友、神华、平混等国内长协煤，掺烧煤种主要为低价国内市场煤、进口劣质褐煤以及高热值进口动力煤。主要利用现有数字化煤场管理及配煤掺烧系统等来科学指导深度配煤掺烧工作。

二、配煤掺烧问题

1、配煤掺烧的精准、分时智能化程度有限。随着煤源市场的不断变化，火电厂对燃料成本和配煤掺烧的管控不断加强，面对形势的不断变化，宁德电厂在上级公司“价值思维，效益导向”的理念指导下，对配煤掺烧工作提出了更高的目标和要求，原有系统智能化程度有限，难以满足快速、精准、分时配煤掺烧的需求。

2、配煤掺烧安全性影响。宁德电厂掺烧煤种大多为低热值或高硫份的市场煤或进口褐煤，煤质较差，煤源不稳定，相比国内优质长协煤来说在锅炉燃烧或热力系统设备运行的安全性方面上存在很多不可控因素，具有一定的风险。尤其是进口褐煤具有高水、高挥发份和低热值特性，在掺烧过程中存在制粉系统着火、制粉系统出力不足、干燥出力不足、石子煤冒烟着火、输煤系统扬尘等多重风险或难题。

3、配煤掺烧环保、节能影响。随着国家对环保、节能的要求日益严格，对各项污染物的排放标准大幅提高。配煤掺烧和运行控制一旦出现偏差容易发生环保超标事件，同时为了控制污染物排放浓度，运行设备能耗也会相应增大。因此，配煤掺烧对环保、节能方面存在诸多不利影响。

三、配煤掺烧改进和提升

1、宁德电厂通过建立煤场信息管理系统，优化和完善了配煤掺烧管理模块，提升了精准、分时配煤掺烧的智能化程度。

1.1通过建设“煤场管理信息系统”，实现了煤场图形化、表格化管理与应用，可实时了解各种所需动态信息，相对传统纸质台账的管理方式，系统的应用提高了煤场管理的时效性和信息化水平，对于加强厂内燃料调度管理发挥了作用。

1.2在原有煤场管理信息系统的基础上，不断调研和实践，与科研所共同补充开发了“配煤掺烧决策支持模块“，实现了配煤掺烧制作、生成与执行的实时流程化管理，运行管理人员可较为清晰的掌握机组负荷能力、仓内煤种煤质煤量，应对负荷变化的能力有了较大提高。

1.3对原有系统进行优化、升级，实现了更加科学、智能、高效、精准的配煤掺烧。

1.3.1数字化煤场的优化与集成。实现输煤逻辑自动运算与人工调校以及煤场及输煤系统的三维可视化应用，实现了输煤人员网络化实时监盘，完善健全相关报表与分析。

1.3.2配煤分时精准。系统通过与SIS系统等进行接口，自动实时获取配煤掺烧业务流相关信息，实现了数据集成。将大量的掺烧试验取得的数据控制了边界条件，形成各机组各种工况下最经济的经验规则库。实现了系統建模，能够自动寻优计算，智能化生成满足机组运行要求的最优配煤方案。

1.3.3全过程、实时监测与指导配煤掺烧。系统能够集中展示机组指标监测与统计运算，在掺烧过程如发生偏差时及时给出提示和优化建议，指导运行及时调整和应对处置。

2、攻克配煤掺烧安全、环保及节能等难题。针对配煤掺烧带来的多重风险和难题，宁德电厂进行了专项攻关和多项技术改造。通过优化协调控制系统、磨煤机风环改型、粉管保温及输煤抑尘装置等一系列优化改造，有效解决了中间点温度过热度低、给水达下限、AGC负荷响应慢、磨煤机出力低、制粉系统着火、输煤系统扬尘、系统耗能等多项制约深度配煤掺烧的难点问题。

四、强化配煤掺烧管理

1、强化并不断优化煤场基础管理。燃煤存储管理始终坚持燃煤分煤种、分堆存放、烧旧存新、及时清底、测温碾压的原则，不断优化存煤结构、合理布局，做好煤场数据记录及更新，合理调度接卸煤作业，优化设备运行方式，为快速、精准、分时配煤掺烧奠定基础。

2、深度掺烧，精细管控。依托配煤掺烧系统进行深度掺烧在线指导，在满足安全、环保和带负荷能力等设定边界条件下，充分利用电网低谷、平段时段，通过提前精准预判运行机组负荷，结合实际调控，及时更换配煤掺烧方案，最大限度降低入炉热值，最大比例掺烧经济煤种，对配煤掺烧过程精细管控。

3、强化监督，加强专业技术支持。专业技术人员执行日常监督和在线监督，跟踪配煤掺烧过程易发的环保指标异常、积灰结焦、汽温偏差、调节迟缓、水冷壁高温腐蚀、燃烧器安全、经济性影响等技术问题，及时分析原因，提出风险提示，并优化技术措施、指导运行调整优化或提出设备治理、改造方案。

4、健全制度，保障掺烧。制定了《开展深度配煤掺烧管理办法》、《燃料存储管理办法》、《接卸煤管理办法》、《配煤掺烧运行技术措施》等制度。

5、奖励机制，助力掺烧。宁德电厂通过制定《配煤掺烧奖励办法》，规定了奖励考核原则、计算方法和分配兑现细则， 并将掺烧奖励情况进行在线显示，有效激励了运行人员深度配煤掺烧的积极性。

五、结语

宁德电厂通过调研及实践，建立了煤场基础管理系统，优化了配煤掺烧系统，大大提高了配煤掺烧精确、分时的智能化程度，通过强化基础工作，深度开展配煤掺烧工作，不断健全管理制度，制定奖励机制，不仅解决了配煤掺烧产生的安全性问题，而且在配煤掺烧的环保、节能方面也取得了实质性的成效，最重要的是取得了重大的经济效益。

参考文献

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