李士祥
（大唐江苏发电有限公司 江苏南京 210009）
摘要：徐塘发电有限公司为降低燃料成本，提高经济效益，大量掺烧低挥发份高硫烟煤，对掺烧后飞灰损失进行总结，指出存在的掺配技术缺陷与运行管理不完善等问题，针对这些问题给出了合理的改善措施。
关键词：高硫低挥发份烟煤；掺配技术；燃料管理
1 引言
为了降低公司燃料采购成本，在当前市场环境下，采购掺烧高硫低挥发份烟煤，将是企业进一步降低燃料成本，提高盈利能力的重要手段。
2公司相关情况
2.1公司基本情况
公司容量为4×30万千瓦亚临界燃煤发电机组，公司每年燃用动力煤160万吨，主要依靠陇海铁路进行运输。
公司现有4台300MW机组，锅炉为上海锅炉厂制造的亚临界压力中间一次再热控制循环炉，单炉膛∏型，固态排渣。采用正压直吹式制粉系统，配置五台ZGM-95型中速磨煤机，四台磨煤机可带MCR负荷，一台备用。燃烧器采用四角布置，切向燃烧，每台磨煤机出口由4根煤粉管道接至一层煤粉喷咀。
公司设有四个露天条形煤场，储量20万吨，配有2台翻车机，通过2台斗轮机进行卸煤和配煤。设计煤种为烟煤：收到基低位发热量21.61kj/kg、收到基灰份30.38%、收到基硫份0.8%、收到基挥发份25%。校核煤种为贫瘦煤。
2.2公司配煤掺烧背景
公司在2012年就根据市场环开始进行配煤掺配。重点选择掺烧煤泥、低挥发份高硫煤，大力降低燃料成本。经测算公司几大煤源地高硫低挥发份煤与公司主烧煤种价差在0.01-0.02元/吨.卡，入厂标单较普通原煤入厂含税标煤单价价差仍达50-100元/吨，能够产生极高的掺配效益。
3掺烧高硫低挥发份煤的问题
在满足锅炉稳燃运行和达标排放的前提下，进行多煤种混配和掺烧，全面提升燃料采购和混配掺烧水平，深度挖掘燃料的市场空间和设备掺烧潜力，最终实现降低发电成本的目的。贫煤、无烟煤的价格相对较低，高低挥发份煤锅炉掺烧贫煤后，锅炉的运行性能和燃烧效果降低，其最直观的表现为锅炉飞灰含碳量直线上升，热损失加大，机组供电煤耗上升，发电成本增加。
4公司300MW机组掺烧高硫低挥发份煤的技术能力
1.公司锅炉是直吹式制粉系统，对煤种适应性好。
2.公司锅炉采用四角切圆的燃烧方式，前期着火过程稳定、后期混合强烈，在着火、燃尽以及预防结渣方面对煤种的适应范围较广，适应于各种动力用煤。
3.高硫低挥发份煤灰熔点较高，对公司采购的高硫低挥发份煤进行分析，其灰熔点均大于1300℃，大于锅炉设计值。
4.公司连续对环保脱硫设施进行改造，实现了机组超低排放，吸收塔入口硫分设计达3000mg/Nm3，能掺配大量高硫煤。
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5掺烧高硫低挥发份煤后飞灰含碳量的变化
5.1通过多年掺烧实践，高硫低挥发份煤收到基低挥发份一般在12%-18%之间，低于校核煤种19%低挥发份要求，如果掺烧方式过于简单，或掺烧量过大，将会给锅炉燃烧和经济指标带来极大不利影响，混配后入炉煤严重偏离设计值，入炉后导致系列不良反应：
（1）低低挥发份煤造成锅炉稳燃困难，锅炉炉膛时有灭火现象发生；油耗大幅增加；。
（2）高温腐蚀加剧，炉管减薄严重。
（3）煤粉着火、燃尽性能差，燃烧氧量维持很低，造成不完全燃烧，飞灰含碳量飞升，锅炉效率低。
5.2掺烧后飞灰含碳量的变化量分析
全部燃煤收到基挥发﹥20%时，机组飞灰含碳量能够达到设计值。公司2017年进行不掺烧低挥发份高硫煤和简单掺烧低挥发份高硫煤的对比试验，未掺烧低挥发份煤时飞灰含碳量2%，大量掺烧低挥发份煤时飞灰含碳量上升至6-7%。当掺烧低挥发份15%的高硫煤时，飞灰含碳量较设计值显著上升。对于本公司机组而言，飞灰含碳量每升高1%，影响机组供电煤耗上升1.02克，平均影响飞灰含碳量上升4%，影响供电煤耗4.08克。
6掺烧低挥发份高硫煤的经济性比较
公司全年平均供电煤耗320克，当受掺配低挥发份燃煤影响时，煤耗上升4.08克，影响机组经济性1.3%，折算到标煤单价，影响入炉标单上升10元。
综合比较，掺烧低挥发份高硫煤后，公司仍可以降低燃单成本达32元/吨，经济性较好。
7降低飞灰含碳量科学掺烧措施
通过长期实践，公司总结了一套科学掺烧，有效降低飞灰含碳量的方法，在低挥发份高硫煤掺烧比例不低于35%的情况下，将飞灰含碳量控制在4%左右，降低飞灰含碳量2%。
7.1科学合理制定掺烧方案。
公司制定常用掺烧方案，按《DL/T 1445-2015 电站煤粉锅炉燃煤掺烧技术导则》的要求，使用收到基挥发分较高的煤泥、烟煤与高硫煤进行掺烧，两则之间收到基挥发分控制相差不高于12%，低挥发份高硫煤原则上进入中间磨组，以保证良好的点火和燃尽。
7.2常用掺配方案如下：
1、2号原煤煤仓：配主烧优质煤100%。
3号原煤仓：低热值煤100%或硫分介于1.5%-2.0%高挥发分高硫煤100%。
4、5号原煤仓：煤泥50%与低挥发份高硫原煤50%两路掺配同时入仓。
（2）掺配方式
1）使用1号或2号斗轮机取煤场单独堆放的的优质煤直接入1、2号原煤仓。
2）使用1号斗轮机取2号煤场低热值煤或硫分介于1.5%-2.0%高硫煤直接入3号原煤仓。
3）同时使用1号和2号斗轮机分别取1号煤场煤泥和3、4号煤场高硫煤，按比例，由9号皮带和242皮带同时进入251皮带，经滚轴筛和碎煤机混合后入4、5号原煤仓。
（3）掺配方案分析
1）此方案在机组满负荷时使用5台磨组运行时掺烧比例60%以上；在负荷低于90%时，使用4台磨组运行，1号磨组备用，掺配比例达到75%，一般用作主要掺配方案使用。
2）采用分磨掺配结合炉前掺配方式（煤泥的掺配），易于控制入炉热值、硫分，便于运行人员对燃烧进行调整，配煤是管理人员按公式2估算各种混煤质量参数，确保入炉煤质负荷机组运行需要。
3）煤泥与高硫煤掺配，减少煤泥单独入仓造成的煤仓棚煤、给煤机断煤。因公司缺少掺混设施，掺配比例依靠斗轮机司机和运行值班员凭经验和皮带电流判断。对运行人员技能和经验要求高。
4）分磨掺烧能够有效控制配煤掺烧带来的飞灰含碳量的上升。
7.3优化运行人员调整措施，加强部门信息协调沟通
公司成立飞灰含碳量治理专项小组，领导各部门进行降低飞灰含碳量攻关活动，每日掺烧方案制定、审批完成后，及时向各相关部门进行发布，使运行值班员、值长及时掌握煤质变化，及时采取针对性的调控技术手段，使各磨组风量、出口温度、煤粉细度、煤量处于最有利于燃烧的状态。
7.4做好每日指标分析
每日对锅炉飞灰进行三次采样化验，每月对各磨组的煤粉细度进行化验，发现问题，及时纠偏，有效促进飞灰含碳量的降低。
7.5做好激励措施
公司将飞灰含碳量纳入部门绩效考核指标，通过绩效机制，促进运行人员、燃料管理人员主动关注飞灰含碳量指标。
8、结 语
配煤掺烧的研究在徐塘发电有限公司应用后，2018年累计掺烧煤泥12多万吨，掺烧低挥发份高硫煤50多万吨、其他劣质煤23万吨，掺烧比例达到了54%，全年实现掺烧效益4000多万元，从而有效控制企业的发电成本，提高企业的经济效益。
参考文献：
[1]公司输煤运行规程
[2]公司锅炉运行规程
[3]DL/T 1445-2015 电站煤粉锅炉燃煤掺烧技术导则
论文作者:李士祥
论文发表刊物:《云南电业》2019年6期
论文发表时间:2019/11/28
标签：挥发份论文; 公司论文; 锅炉论文; 机组论文; 原煤论文; 煤耗论文; 煤场论文; 《云南电业》2019年6期论文;