锅炉配煤掺烧技术管理及效益分析

王术力

摘 要：本文介绍了大板电厂可行的配煤掺烧方案，从接卸、储存、掺配、上仓入炉、效果评估等各个环节进行技术管理的经验。在燃用褐煤掺烧一定比例的低热值高硫褐煤，使正常热值褐煤和低热值高硫褐煤掺烧后成为锅炉的适烧煤种，保证了锅炉安全、经济、环保地运行。

关键词：锅炉;配煤掺烧;经济效益

近两年来，随着燃煤价格的不断上涨，燃料成本已经占到发电成本的60﹪以上，发电企业经济开始下滑。为了缓解电厂的经济压力，最大限度地降低燃煤价格，提高电厂的盈利能力，在保证锅炉安全生产的前提下，通过制定科学、可行的配煤掺烧方案，在燃用正常热值褐煤中掺烧一定比例的低热值高硫褐煤，使两种质量的褐煤掺烧后成为锅炉的适烧煤种，也保证了锅炉安全、经济、环保地运行，提高了电厂的经济效益。

1 设备及入厂煤概况

大板发电有限责任公司2×600MW燃煤空冷发电机组锅炉为北京B&W公司结合本机组燃用的煤质特性和自然条件，进行性能、结构优化设计的亚临界压力，一次再热，单炉膛平衡通风，自然循环，单汽包锅炉。

本锅炉设计燃料为白音华煤矿的老年褐煤。采用中速磨正压直吹制粉系统，前后墙对冲燃烧方式，并配置42只B&W标准的XCL低NOx双调风旋流燃烧器。

大板电厂有两个能存储4万吨的A、B煤场，两个煤场分别设有斗轮堆取料机，还有一扩建煤场为C煤场，可存煤8万吨。

2 配煤掺烧原则

大板电厂规定Qnet.ar小于10.3MJ/kg、W（Sar）高于0.95﹪的褐煤不得入厂，在保证机组日负荷曲线和环保参数达标排放的基础上合理掺烧，根据发电量计划控制入厂低热值高硫褐煤量，根据实时负荷和脱硫系统运行状况调整制粉系统运行方式。

根据大板电厂2015年入厂及入炉煤质情况、机组负荷、脱硫排放超标情况、汽温特性、锅炉效率等方面进行综合评价，提出机组负荷率对应下的掺烧比例，要求每月必须完成相应的掺烧率。

3 掺配煤种对锅炉运行的影响

燃用低热值高硫褐煤时易造成锅炉燃烧不稳，助燃油量增大，辅机超负荷运行，环保参数超标，制粉系统及锅炉受热面磨损严重。大板电厂燃用低热值高硫褐煤时Qnet.ar为10.3MJ/kg左右，较校核热值12.5MJ/kg低2.2MJ/kg，假如仅燃烧低热值高硫褐煤煤质，势必造成煤粉着火及燃烧困难，环保参数超标;锅炉同样负荷下所需的实际煤量增大，对于直吹式制粉系统，导致理论燃烧温度和炉内的温度水平下降，使煤粉气流的着火延迟，燃烧稳定性变差，影响煤粉的燃尽程度，造成机械不完全燃烧和排烟损失增大，制粉系统单耗增大，同时使锅炉受热面泄露次数增多，造成电量损失。

燃用低热值高硫褐煤时烟气脱硫装置运行费用增加，脱硫排放超标，环保压力增大。该电厂燃用低热值高硫褐煤的W（St）为0.95﹪左右，较校核W（St）0.68﹪高0.27﹪，造成脱硫浆液循环泵运行台数增加，环保消耗材料费用也增大。

4 配煤掺烧管理

4.1  配煤掺烧管理程序

运行部根据年度、月度发电计划制定对应的掺烧比例，结合煤场的库存情况向计划部提出入厂煤的采购要求，计划部严格执行采购计划;运行部将入厂煤按配煤掺烧的要求进行分堆存放、管理;运行部根据每月、每日负荷曲线制定每月、每日配煤掺烧煤质要求表并及时发送给输煤班长;输煤班长接到运行部每月、每日配煤掺烧煤质表后，及时对煤场进行盘点，根据盘点情况对计划部提出采购要求，满足月度配煤掺烧要求，并填写每日配煤掺烧计划表下发输煤运行班组;输煤运行班组接到配煤掺烧计划表后严格按要求执行，在具体执行配煤掺烧过程中发现煤质偏离时，应及时汇报输煤专责，提出相关合理化建议。输煤专责进行配煤方案的纠偏及优化。

4.2  两堆煤管理

输煤专责负责煤场管理，合理规划两堆煤，即低热值高硫褐煤、正常热值褐煤堆放，以满足配煤掺烧的要求。根据煤场实际情况，在A、B煤场西部存储低热值高硫褐煤，在A、B煤场东部存储正常热值褐煤，输煤班组严格按着输煤专责给出的比例掺配，将C煤场作为正常热值煤场，为双机运行时使用。

4.3  配煤掺烧方案制定

根据公司配煤掺烧的要求，每日制定详细的配煤掺烧方案，主要以入厂低热值高硫褐煤接卸和存放，满足配煤掺烧的要求。当班值长对下一班负荷进行预测，结合热值、硫分要求及磨组方式、分仓方式，将煤质要求信息发送至输煤专责。煤质核算步序如下：第一步，根据负荷时段、最大燃煤量运行，确定各运行的掺配仓和非掺配仓的热值;第二步，根据热值、负荷段脱硫入口硫浓度，确定入炉煤硫分;第三步，根据煤场接卸及输煤运行情况确定各煤仓上煤方式;第四步，输煤专责根据值长的煤质要求，结合计划部每日的来煤计划，做好入厂煤接卸方式、供煤方式的安排，以及上煤的热值、硫分匹配核算及掺烧比例，并下发至输煤运行班组执行。

4.4  配煤掺烧方案的效果评估及调整

每日分析评估各时段配煤掺烧方案的效果，主要包括实时脱硫排放情况，即脱硫系统入口SO2浓度、出口SO2浓度、脱硫效率、投油助燃情况、各制粉系统煤量调整情况及入炉煤煤质化验报告等;严格统计每日入厂两堆煤的情况，计算当日掺烧率，对比掺烧率完成情况，及时分析配煤掺烧各个环节存在的问题，及时优化调整配煤掺烧方案。如遇负荷预测偏差较大、入厂来煤结构不合理，天气下雨、上煤设备故障、制粉系统设备定检情况、脱硫超标手段用尽等特殊情况下，及时更改配煤方案。

4.5  配煤掺烧存在的主要问题及应对措施

实施配煤掺烧存在两大问题：

（1）制粉系统设备及锅炉受热面磨损严重的难题，主要采取的措施有：1、运行人员严格记录各制粉系统运行时间，并根据各制粉系统运行时间，及时通知设备部进行制粉系统定检工作，规定制粉系统设备每运行350小时就对各制粉系统设备进行定检，将制粉系統设备磨损部位及时修复，保证各制粉系统运行正常;2、利用机组停机时间，对锅炉受热面进行全面检查，将磨损严重部位及时补增防磨瓦，对原有的防磨瓦磨损严重的及时进行更换。以上措施就能很好地解决制粉系统设备及锅炉受热面磨损严重的难题。

（2）脱硫排放超标也是配煤掺烧面临的难题，主要采取的措施有：1、在配煤掺烧时要充分考虑入厂低热值高硫褐煤对脱硫排放超标的影响，因此每日严密关注入厂煤质变化情况，利用锅炉负荷、耗煤量、入厂煤硫分及热值情况进行合理掺烧，确定脱硫入口SO2质量浓度的上限，确保不超限;2、明确掺烧低热值高硫褐煤和正常热值褐煤混配的煤仓，一旦脱硫超标，要及时减小低热值高硫褐煤和正常热值褐煤混配的煤仓对应的给煤机给煤量，增加正常热值褐煤对应的给煤机給煤量或进行制粉系统的切换;3、加强脱硫装置的治理，加强除雾器冲洗及脱硫浆液的品质，提高脱硫效率;4、特别在高负荷及降低SO2排放手段受限的情况下，适当增加脱硫添加剂。

5 配煤掺烧经济效益

5.1  采用高硫煤的经济性

如果采购正常热值褐煤为340万噸，平均W（Sar）为0.47﹪，标价约为140元/t，采购燃料费4760万元，其中采购W（Sar）为0.85﹪以上的低热值高硫褐煤200万吨，标价70元/t，采购燃料费1400万元，节约燃料费用1400万元，采购W（Sar）为0.85﹪以上的低热值高硫褐煤增加脱硫费用约34万元、排污费约22万元，合计增加成本支出56万元;因此采购低热值高硫褐煤合计产生1344万元。

5.2  采用低热值高硫褐煤的经济性

大板电厂累计采购低热值高硫褐煤约200万吨，节约燃料费用1344万元，引起辅机增加的耗电费用及锅炉制粉系统设备及锅受热面磨损增加的费用约为600万元，因此采购低热值高硫褐煤合计产生效益744万元。

由此可见，通过科学合理地配煤掺烧，在保证机组燃烧稳定、稳发、满发和满足环保的要求下，大大节约了发电燃料成本。

6 结束语

在电煤市场日益紧张、燃煤价格不断上涨的情况下，为了节约燃料成本，提高企业的经济效益，结合大板电厂的实际情况，通过科学合理的配煤掺烧工作，从入厂煤接卸、储存、掺烧、上仓入炉、效果评估、优化调整、经验固化等各个环节进行深入细致的工作，收效显著。并且在保证机组安全、稳定、环保参数满足排放要求的基础上，配煤掺烧带来的经济效益是显而易见的，可以最大限度地降低电厂的发电成本，对提高火电厂的经济效益具有一定的参考意义。

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（3）：13-16

[2]黄立命.南方火电厂特殊煤种的配煤掺烧处理办法[J].科学论坛.2012（1）：318

[3]内蒙古大板发电有限责任公司低热值褐煤配煤方案

[4]内蒙古大板发电有限责任公司集控运行规程