贵溪三期锅炉配烧高硫煤研究与对策

刘近

（贵溪发电有限责任公司，江西 鹰潭 335400）

总体概述

江西贵溪发电有限责任公司位于江西省贵溪市，由于地理位置原因，与周边区域对标燃料运输成本相对偏高，当前燃料价格居高不下，如何降低燃料成本迫在眉睫，高硫煤种（指含硫量大于2.5%）具有一定的价格优势，通过贵溪300MW机组与640MWW机组配烧高硫煤种试验分析，确定合理的掺配方式，从而最大可能多耗价格相对偏低的高硫煤煤，降低燃料成本。

贵溪2×640MW超临界锅炉为一次中间再热、超临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的直流锅炉、单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、露天布置的π型锅炉，采用中速磨直吹制粉系统。

贵溪2×300MW燃煤发电机组，锅炉型式为亚临界参数、一次中间再热、平衡通风、汽包炉自然循环、四角切圆燃烧、直吹式制粉系统、单炉膛π型露天布置、全钢架结构、固态排渣煤粉炉。设计煤种与校核煤种特性如下表：

640MW锅炉配烧高硫试验分析

一、安全分析

（一）结焦性分析

贵溪公司两台640MW超临界锅炉设计煤种和校核煤种，软化温度均为1500℃，机组投产初期，由于燃用软化温度较低的煤种，造成锅炉大面积结焦，2012年通过相关试验，得出贵溪两台超临界锅炉配烧煤种软化温度应当大于1200℃为宜，因此燃用高硫煤种时，必须考虑燃煤软化温度，否则两台超临界锅炉很容易产生大面积结焦。

（二）水冷壁高温腐蚀分析

贵溪公司等级检修受热面检查时未发现高温腐蚀现象。

二、环保分析

经过配煤掺烧试验，贵溪两台超监界锅炉燃用硫份大于2.5%以上煤种，当其他磨煤机配烧硫份1.0%以下煤种，一台磨配烧2.5%以上高硫煤，脱硫吸收塔入口含硫量3000mg/Nm3左右，环保能够满足要求；两台磨配烧2.5%以上高硫煤，脱硫吸收塔入口含硫量超过4000mg/Nm3，最高达到4500mg/Nm3，脱硫浆液品质容易变差，SO2排放容易发生超标。当一台磨配烧2.5%以上高硫煤，一台磨配烧含硫量（1.5-1.8）%左右煤种，其余磨配烧含硫1.0%以下煤种，脱硫吸收塔入口含硫量超过3500mg/Nm3，最高达到4000mg/Nm3以上，环保参数控制也比较困难。试验表明，配烧的原则为：所有磨煤机配烧煤种含硫加权总和不得大于8%，环保参数可以满足要求。

三、经济分析

燃用高硫煤种，相同负荷下脱硫电耗增加，同时脱硫系统阻力增加，引风机电耗也增加，当脱硫增启一台浆液循环泵时，系统阻力增加300Pa，两侧引风机电流分别增加10A。特别是夏季工况运行时，机组真空低，过多配烧高硫煤种，高负荷时需要增启脱硫浆液循环泵，脱硫塔阻力明显增加，引风机电耗明显增加。通过在脱硫浆液中添加增效剂，在相同工况下，可以减少一台浆液循环泵运行，大大节约引风机电耗。

四、试验结论

通过以上分析，640MW机组每台炉一台磨配烧高硫煤，其余磨均配烧含硫1.0%煤种安全环保经济性比较合理。为保证高硫煤种连续消耗，且安全性比较好，上层磨配烧比较合适，根据贵溪两台640MW锅炉特性，一般情况下上层磨E磨可保持连续运行。按一台磨平均出力40t/h计算，年利用小时数按5000小时计算，两台640MW锅炉一年可消耗高硫煤种为40万吨。

300MW锅炉配烧高硫试验分析

经与燃运沟通，高硫煤种在#5炉D仓进行试烧，理由有二：1）低谷时负荷一般采用BCD磨煤机运行，能够保证连续掺烧量；2）D层磨是偏上层磨，可以满足燃烧安全需要。现进行相关的试验分析，主要通过下述几个方面进行分析：

一、锅炉结焦性分析：

通过多次配烧高硫煤试验，贵溪发电公司300MW锅炉没有出现结焦现象。

二、锅炉燃烧分析：

（一）经济性分析

1.飞灰含炭量

通过DCS上飞灰含碳量在线仪表与就地取样分析对比，飞灰含炭量在正常范围。

2.排烟温度分析

通过改变磨煤机运行方式试验，检验配烧高硫煤对排烟温度的影响，当D磨煤机配烧高硫煤时锅炉排烟温度正常。

（二）安全性分析

高硫煤配烧D磨，只要保证B、C磨是单一煤种，锅炉燃烧稳定。若B、C磨煤机出现故障，可启动A磨运行，燃烧稳定性方面可以得到保证。

三、D磨煤机运行分析

通过高硫煤磨煤机最大出力试验，磨煤机出力正常，磨煤机排渣没有夹带原煤的现象。

四、脱硫运行分析

D仓配烧高硫煤，脱硫入口硫份在1600-2700mg/Nm3，硫脱浆液循环泵保持在3~4台运行，一般来说，浆液循环泵4台可用，1台故障，脱硫入口硫份控制在3000mg/Nm3以下，可以满足环保要求。若浆液循环泵5台都是可用的，脱硫入口硫份控制在3500mg/Nm3以下，可以满足环保要求。

从上述试验可以看出，300MW机组可以一台磨长期配烧高硫煤，从安全环保经济等方面考虑，一般D磨配烧高硫煤为宜。按照磨煤机平均出力22t/h，300MW机组年利用小时数为3000小时计算，全年可耗高硫煤3000*2*22=13.2万吨。

综述

从以上分析可知，每台炉一台磨配烧高硫煤，锅炉安全性、经济性不会受到影响，环保参数可以满足要求，贵溪发电公司二、三期全年可耗高硫煤为：40+13.2=53.2万吨，按60元/吨左右的价差计算，全年配烧高硫煤可节约燃料成本53.2*60=3192万元，经济效益可观。