（深圳市广深沙角B电力有限公司 广东深圳 523937）
摘要：近年来，受燃煤价格持续高位运行影响，火力发电厂经营压力巨大。低热值印尼煤价格相对稳定，折算到同等条件下较国内市场煤有较大的价格优势，沙角B电厂从2018年4月中下旬开始采购低热值印尼煤进行掺烧，机组整体运行比较平稳，但也遇到一些问题，下面根据低热值印尼煤自身的的特点及掺烧这段时间遇到的问题，分析下掺烧后对机组的影响并提出建议。
关键词：低热值印尼煤；成本；掺烧；影响；建议
1.低热值印尼煤特点及对机组的影响
低热值印尼煤自身的特点：1）低热值印尼煤热值低，低位发热量只有3800kcal/kg左右；2）水分高，低热值印尼煤收到基全水含量高达35%；3）挥发分高，干燥无灰基挥发分高达53%，且爆炸下限热量浓度和着火温度均低于常规燃用的4500kcal/kg以上热值的印尼煤，更易着火和爆炸；4）灰份含量低。
1.1灰份低
低热值印尼煤灰份含量较低，在掺烧期间，飞灰抽灰运行周期正常，总体运行情况良好；炉底灰一切正常，并无明显大块结焦；炉内水冷壁面结焦正常，各燃烧器口也未发现大块结焦；黄铁矿量没有明显的变化，但由于黄铁矿箱下闸板漏风，黄铁矿箱下方偶尔冒烟着火。
1.2挥发分高
挥发分高，干燥无灰基挥发份高达53%，爆炸下限热量浓度和着火温度更低，更易着火和爆炸。由于磨煤机组启停过程中或者断煤时，煤粉浓度均会发生剧烈变化，易发生爆炸，运行部为此重新修订了启磨、停磨、磨煤机断煤及磨煤机出口温度大于90℃后处理的规程，简述如下：
1）启动过程：给煤机煤闸板全开后，投入灭火蒸汽，启动给煤机，给煤机运行3min后退出灭火蒸汽。
2）停运过程：给煤机停运2min后，投入灭火蒸汽，给煤机停运10min后，停运磨煤机，磨煤机停运后，退出灭火蒸汽。
3）磨煤机断煤：给煤机停运后，投入灭火蒸汽，给煤机停运10min后停运磨煤机，磨煤机停运5min后停运一次风机，一次风机停运后，退出灭火蒸汽。
4）磨煤机出口温度大于90℃：立即投入灭火蒸汽，手动快速减煤至最小煤量，关煤闸板，皮带上煤走完后，停运给煤机，给煤机停运10min后停运磨煤机，磨煤机停运10min后停运一次风机，一次风机停运后，退出灭火蒸汽。
运行人员严格按照此规程执行，在掺烧低热值印尼煤期间，磨煤机未出现过爆炸或着火情况。
1.3水分高
低热值印尼煤收到基全水含量高达35%，磨煤机在煤量高时，一次风干燥能力不足，热风挡板全开的情况下，#1机组磨出口温度勉强达到60℃，#2机组在4月份小修时，拆掉一层空预器换热元件，导致二次风温降低，磨煤机干燥能力更弱，正常运行时磨出口温度长时间在58℃左右，两台机A磨煤机组由于热风风道位置因素及停运磨煤机组热风挡板关不严等因素，两台机组A磨高煤量时磨煤机出口温度更低，1A磨煤机在煤量30t/h左右时，磨煤机出口温度最低54℃左右，磨煤机电流多次出现过大幅波动情况，电流波动范围可达15A（如图1所示），降低煤量，加大一次风量后，磨出口温度回升，磨煤机电流波动趋势减少，因此，磨出口温度低时，需降低此台磨的煤量，提高磨出口温度，必要时多运行一台磨煤机组，避免磨出口温度太低，给机组带来不利影响。
图1 1A磨煤机磨出口温度低时各参数变化趋势
磨煤机出口温度低，在一定程度上推迟了煤粉燃烧，降低了燃烧器口附近的温度，减少了在高温条件下形成的热力型NOx，掺烧前后SCR入口NOx降低20～60mg/m3，减少了喷氨量，节约了成本，但排烟温度略微提高了，锅炉效率相应下降。
1.4热值低
由于低热值印尼煤的热值较低，低位发热量只有3800kcal/kg左右，机组带相同的负荷需要的煤量较多，特别是高负荷时，需要五台磨煤机组同时运行，此时就没有备用磨煤机组，所以掺烧低热值印尼煤期间，对制粉系统的可靠性要求很高。在设备运行期间发现小的缺陷，要及时联系维修部门评估，能在线处理就配合在线处理，需要停下来处理的缺陷，就尽快找机会停运下来并隔离，尽量避免小的缺陷引起制粉系统出现大的问题，导致长时间限负荷。并且，在高负荷时，由于煤量较高，烟气量大，导致一次过频繁超温（特别是#1机组，由于燃烧器的原因，未掺烧低热值印尼煤时，燃烧就推后，一次过就容易超温，掺烧后超温现象更频繁），一次喷水量频繁达到120T/H左右（如图2所示），只能采取加强蒸汽吹灰；在保证机组的安全的前提下尽量减少总风量；尽量减少上层磨（E磨）的煤量，采取一切措施效果仍不是很明显时，则需限制机组负荷。
图2 340MW，一次喷水及二次喷水变化趋势图
由于低热值印尼煤热值低，锅炉响应速度慢，导致加负荷时，长时间加不上去，影响了加负荷的速率。特别是遇到大幅度加负荷时，会多加好多吨煤，有时甚至会导致磨煤机短时间过负荷运行，但由于锅炉响应速率慢，主汽压力仍然上不去，等主汽压力与TPD压力设定值偏差大于4.5Kg/cm2时，汽机则由负荷控制转为压力控制，关小汽机CV，此时机组负荷不增加反而减小，等主汽压力上来后，汽机控制又恢复负荷控制，由于此时负荷设定与实际负荷偏差较大，汽机CV又会快速开大，对汽包水位的扰动也较大，等负荷加到后，由于之前加的煤量较多，主汽压力又长时间减不下来，导致实际负荷超过给定负荷（如图3所示）。因此，为避免加负荷时机组扰动太大，大幅度加负荷时，我们一般通过上限控制加负荷速率，通过牺牲加负荷的速率，来保证机组平稳安全运行，当然这样可能会引起《两个细则》的考核。为此，我们做过实验，就算我们不限制加负荷速率，燃用低热值印尼煤期间，在大幅度变负荷时，实际的加负荷速率仍然很难达到3MW/MIN，并且达到负荷需求后，由于加负荷过程中加的煤量较多，负荷会短时冲高，精度也可能会被考核，所以建议大幅度加负荷时，提前控制下加负荷速率，保证机组平稳、安全运行。
图3 180~250MW加负荷时各参数的变化趋势
#1机组汽轮机进行了通流改造，改造后汽机效率提高，为减少在滑压区间CV阀的节流损失，提高机组效率，7月31日，CIC修改了滑压区间的压力设定值，由之前的105MW~262.5MW对应的压力设定值70kg/cm2~169Kg/cm2，改为100MW~300MW对应的压力设定值70Kg/cm2~169Kg/cm2，压力设定曲线变缓，在一定程度上也缓解了锅炉响应速度慢的问题。
1.5其他
掺烧低热值印尼煤期间，2A&2C给煤机皮带出现了多次皮带打滑（如图4所示），究其根本原因，我认为是皮带质量问题（这两条皮带为新更换的皮带，机械也告知皮带质量较差），涨紧力不够，运行时经常跑偏，但低热值印尼煤也在一定程度上加剧了给煤机皮带打滑，低热值印尼煤挥发份高，水分大，煤质较松软，上煤时经过破碎机后，产生的煤粉较多，进入给煤机内部后，在给煤机内部密封风的作用下，皮带上的煤粉容易被吹起来（掺烧低热值印尼煤后，给煤机的观察镜容易脏，也可以反映出给煤机内部的积粉较多），会有部分煤粉沉积到的给煤机内侧皮带上，随着皮带转动与给煤机滚筒接触，更加容易导致给煤机皮带打滑。
图4 2A给煤机皮带打滑时的参数变化
2.降低低热值印尼煤掺烧对机组影响的建议
1.加强制粉系统现场设备的巡检力度，发现缺陷及时出缺陷卡，督促维修人员尽快处理，减少限负荷时间。
2.U1机组高负荷频繁超温时，及时采取有效措施较少超温，若无法控制超温，限负荷运行，避免长时间超温，导致爆管事件发生。
3.大幅度加负荷时，减缓加负荷速率，减少锅炉响应速度慢的影响，保障机组平稳安全运行。
4.磨煤机出口温度偏低导致磨煤机电流频繁波动时，关闭备用磨煤机组的冷风挡板，减少漏冷风对一次风温的影响，必要时多运行一台磨煤机组，避免磨煤机电流频繁波动，威胁机组安全运行。
5.严格按照运行部制定的新的启磨、停磨、磨煤机断煤及磨煤机出口温度大于90℃后处理的规程，发现问题时及时处理。
6.加强现场人员对给煤机皮带的巡查力度，发现皮带跑偏时及时处理，操作员也要密切监视制粉系统的各参数，认真分析皮带打滑时的各参数变化，做好给煤机皮带打滑的事故预想，出现异常时，能及时果断处理。
3.结束语
综上所述，低热值印尼煤自身具有热值低、水分高、挥发分高、灰份含量低等特点，并对机组运行产生不同程度的影响，此时就需要通过对低热值印尼煤特点进行分析的基础上，提出一套系统、完善的建议，以期降低对机组的影响，提高机组运行效率。
参考文献：
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[3]郭琴，董晴雯，鲁帅，林志龙，史世庄.印尼煤的煤质特征及与国内炼焦煤配伍性研究[J].武汉科技大学学报.2014（01）
论文作者:李万军,林庆龙
论文发表刊物:《河南电力》2018年17期
论文发表时间:2019/3/4
标签：印尼论文; 热值论文; 负荷论文; 机组论文; 磨煤机论文; 皮带论文; 温度论文; 《河南电力》2018年17期论文;