660MW 机组燃煤掺配掺烧技术经济性分析

牟高富

（贵州省习水鼎泰能源开发有限责任公司）

0 引言

煤炭作为火电企业的原材料，在火电企业经营中成本比重最大，随着电煤市场价格的不断上涨，煤电之间的博弈愈演愈烈［1-3］。如何做好火电企业燃料管理工作、降低发电成本、提高市场竞争力，是火电企业面临的一个重要课题。

某公司位于贵州省习水县境内，是渝黔两省市能源合作的重点项目，规划建设装机容量4×660MW 超临界燃煤发电机组，一次规划，分期建设。公司一期工程2×660MW 超临界机组，锅炉为北京巴威公司B＆W B-2090／25.4-M型W 火焰锅炉；汽轮机为东汽超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式汽轮机，型号为N660-24.2／566／566；发电机为东电QFSN-660-2-22B型三相同步发电机［4-5］。该公司1、2号机组分别于2015年10月、12月完成168h试运后，投入商业运营。

就该公司所处区域位置而言，近年来，受多种因素影响，电煤供需矛盾突出，煤价长期高位运行，给火电企业的燃料管理者带来全新的挑战。由于资源紧缺，采购煤炭和设计煤相差较大，煤源不足等原因，为了提高机组安全、稳定和经济效益，配煤掺烧势在必行。

1 主要实践

1.1 工作思路

一是做好源头管控：根据来煤情况，按热值、硫份分区堆放，原则上入炉煤必须等待化验结果出来才可进行掺配；二是做好内转煤的合理调运：目前，厂内斗轮机煤场存煤量有限，根据存煤情况，及时安排内转煤转运（配成合格煤转运至备用煤场），确保斗轮机煤场有足够的接卸空间，能充分实现按区堆放；三是做好与运行一部沟通，根据次日负荷曲线和天气情况，分时段做好掺配计划，实现精准掺配；四是建立掺配煤良好运行机制，掺配煤指定专人负责，做好内转煤转运过程的过程管控，及时查看机组燃烧、带负荷情况，有问题及时纠偏。

1.2 制度体系

为更好的开展燃煤掺配掺烧工作，该公司制定了《燃煤掺配掺烧管理办法》，明确了各部门的职责，并将掺配任务入炉煤热值（3800±200kcal）和掺配量（3×106t）作为公司JYKJ（计划—预算—考核—激励）年度目标，进一步压实责任；同时成立“掺配煤党员先锋队”，充分发挥先进人物、技术能手的示范引领作用。

1.3 具体措施

1.3.1 强化入厂煤管理

一是强化供应商供煤管理，要求所有入厂煤供应商必须提前一天预报供煤热值、硫份、全水、重量，并将以上参数纳入供应商考核条款，提高供煤质量，便于堆存掺配；二是充分运用信息化技术方法，建立燃料信息管理群，煤炭调运人员每天按时发布次日煤炭调运情况，接卸专责人员根据来煤预报，合理制定堆存计划，原则上按热值、硫份分区堆放；三是加强入厂煤验收管理，入厂煤接卸过程中要求每车均采样，若发现入厂煤煤质与预报值偏差较大时，暂停接卸，及时联系经管部及供应商；四是无特殊情况下，入厂煤是第二天出化验结果，化验结果未出来之前，原则上不用于入炉煤掺配。同时，不同种类的煤进厂以后都必须对其进行抽样和化验，严格把守质量关卡，全面掌握燃煤的各项指标，防止个别掺假现象，尽量保证采购入厂的所有煤种都符合掺配掺烧标准；五是化验人员及时对燃煤进行样品检验，把检验出来的结果交给掺配人员，掺配人员再根据检验结果制定掺配方案并实施合理掺配，同时还要把掺配比例发给运行人员，从而保证运行人员有效的进行燃烧调整操作。

1.3.2 掺配煤过程及要求

（1）掺配煤必须指定专人负责，掺配人员应清楚各煤场煤堆热值、硫份，及时了解每日进煤热值、硫份，卸煤时按区堆放便于掺配取煤。

（2）建立“斗轮机煤场堆料工作群”，每日将接卸计划发到群内，各斗轮机司机根据接卸计划按区堆放，当班接卸完毕及时将堆料信息（包括煤炭名称、接卸时间、堆存区域）发到群内，便于取煤配煤。

（3）强化与运行一部沟通，每日运行一部值长将次日机组负荷曲线发到 “入炉煤掺配信息工作群”，掺配人员根据次日机组负荷曲线和厂内存煤情况，制定合理的掺配方案，满足机组带负荷和环保参数要求，同时将掺配方案发到“入炉煤掺配信息工作群”，便于运行一部了解掺配信息做相应燃烧调整。

（4）掺配人员发布配煤掺配方案，要明确各种煤的掺配比例以及取煤位置，便于内转煤单位按比例到指定位置取煤，同时要求内转煤单位将每日取煤位置发到“内转煤掺配群”，便于核对取煤位置是否准确。

（5）为确保入炉煤掺配质量准确、均匀，对入炉煤掺配量制定在线表格，实时更新，进行分次统计，分班分析。同时为每个煤种制定单独矿卡，内转煤转运时根据实际煤种刷不同的矿卡，一是方便后续统计工作，二是便于分析实际掺配质量和及时调整。

（6）在双机运行期间，内转煤单位严格按照掺配比例以1000t为一轮进行转煤至卸煤沟。每一轮转运过程中各种掺配煤重量偏差控制在8%以内，在转运过程中，每轮掺配严格按相同顺序进行（一车北方煤A，一车中热值煤B，一车低热值煤C），如下图所示。若某一种煤掺配比例少，则其他煤按等比例倒至各煤仓，掺配顺序不变，并交叉倒至卸煤沟各仓位，确保掺配均匀；在单机运行期间，因入炉煤量相对较低，为确保每次上煤煤质均匀，每轮掺配煤定为500t，内转煤单位严格按照掺配比例以500t为一轮进行转煤至卸煤沟。每一轮转运过程中各种掺配煤重量偏差控制在6%以内，在转运过程中，每轮掺配严格按相同顺序进行（一车北方煤A，一车中热值煤B，一车低热值煤C，若某一种煤掺配比例少，则按等比例倒至各煤仓，掺配顺序不变）并交叉倒至卸煤沟各仓位，确保掺配均匀。内转煤单位若因特殊原因，未完成一轮转煤，应及时汇报运行二部掺配人员，及时调整掺配方案。

图 卸煤沟煤仓掺配顺序

（7）掺配人员每天统计内转煤单位转煤量是否按照掺配比例进行转煤，各种掺配煤转煤量偏差是否在规定范围之内，否则分析原因；检查各种掺配煤是否按规定顺序交叉倒煤至卸煤沟各仓位；定期到煤场查看内转煤单位是否按指定位置取煤，清楚煤场各煤堆存煤量。

（8）掺配人员每天及时跟踪掺配煤情况，实时统计掺配数据，及时了解入炉煤质和脱硫入口二氧化硫情况，根据机组带负荷情况，及时调整掺配方案。

（9）掺配过程中要注意各煤种之间比例搭配，因该公司锅炉为“W”型火焰锅炉，设计煤种为无烟煤，根据试验经验数据，掺配过程中烟煤（挥发分高）比例不超35%，金沙煤 （硬度高）比例不超30%，经济煤种比例不超20%。

（10）煤场取煤作业时，按照“取旧存新”的原则，结合锅炉燃烧对煤质的要求进行取煤并在煤场示意图上标明取煤位置，最大限度减少存煤存放时间，确保入炉煤质符合要求，减少热量损失。

（11）机组有深度调峰任务时，值长应第一时间通知运行二部，以提前做好上煤安排，防止因煤质原因造成燃烧不稳增加助燃耗油量；机组有开机计划时，值长应在锅炉点火前5h通知运行二部，以及时安排点火用煤；机组有停机计划时，上煤人员严格按照值长指令上煤，尽量保证启动用煤煤仓烧空，为下次机组启动做好准备。

2 取得成效

2.1 经济效益显著

以2023年与2022年上半年进行对比。该公司2023年1～6月份入炉煤均值为3860kcal；总发电量为2.912×109kW·h；总耗煤量为156.28万t。根据当前热值每发1×108kW·h电量耗煤量为：156.28／29.12＝5.37×104t／（kW·h） （1×104t煤可发电1.86×107kW·h）。2022年1～6月份入炉煤均值为4182kcal；总发电量为1.987×109kW·h，总耗煤量为9.886×105t，根据当前热值每发1×108kW·h电量耗煤量为：98.86／19.87＝4.97×104t／（1×108kW·h）（1万吨煤可发电2×107kW·h）。

折算为同期发电量（2.912×109kW·h）不同热值节约成本（按2023年煤炭长协价格计算）计算如下：

2023年1～6月份平均热值3860kcal成本为：156.28×463.2＝72388.9万元；

2022年1～6月份平均热值4182kcal成本为：29.12×4.97×543.6＝78673.27万元；

掺配煤节约成本为：78673.27－72388.9＝6284.3万元。

2.2 安全、环保风险降低

该公司自实行精准掺配掺烧技术以来，2023年1～9月份均未出现因掺配煤原因引起的机组限负荷事件、未发生因掺配煤引起的环保参数（二氧化硫、氮氧化物）超排事件、未发生过因掺配煤原因引起的锅炉燃烧不安全事件。

3 结束语

燃煤的掺配掺烧是一项长期不懈、不断摸索和经验积累的系统性工作，该公司掺配煤方案是基于厂内现有设备设施，无新增额外投资，重在加强过程管控，利用QQ、微信、在线表格等信息工具实现信息共享，使得燃煤的掺、卸、烧、上全过程做到网上有案可查、实时跟踪。此方案实施后该公司入炉煤热值得到有效控制，燃料成本明显降低，经济性可观，可对依靠汽车转运掺配煤的电厂给予参考、借鉴。