关键词：燃煤电厂 燃煤掺烧的应用 优化燃煤的措施
随着经济的快速发展，人们生活的各方面都离不开电，对电的需求也越来越大，我国由于能源禀赋，煤电仍占据电力行业的主导地位。与此同时，不断变化的电煤市场，形成了煤炭按照市场需求决定价格的现状。燃煤电厂发电需要大量电煤，由于电厂设计之初，是按照对应煤种进行设计、设备选型，但随着电煤市场变化，现在电厂很难按照设计煤种进购燃煤，事实上，大多数燃煤电厂都进购不同的煤种，按照一定的比例进行掺烧，来降低燃煤单价，进而降低生产成本。混合后的煤既有单个煤种的基本特征，又有混合掺烧的好处，相互取长补短，集各个单煤的优点于一身，既满足燃烧需求，又降低生产成本，最终使混煤发挥出最佳的性能状态。
1 配煤掺烧
伴随着电力体制改革，电力交易大用户直购模式的诞生，市场煤的扩大，越来越多的燃煤电厂受高成本的燃料影响，都在积极寻求价格较低的燃煤进行掺烧，降低生产成本，提升市场竞争力。面对大量劣质煤，进行掺烧时，不可避免的出现各类问题，如锅炉燃烧不稳、环保超排、断煤堵煤、锅炉结焦等问题。在配煤掺烧过程中，重点对入厂煤从存储、掺配、燃烧调整等各环节进行探讨，并提出相应应对措施，以保证配煤掺烧工作正常进行。
2 配煤掺烧的应用
由于燃料成本占燃煤电厂生产成本近60%，在电煤价格居高不下的背景下，电厂都在积极寻求价格低廉的煤种，来降低燃料单价，进一步降低生产成本。大部分低价煤都属于劣质煤种，其热值低、灰份高、硫份高，在设备状态未改变的前提下，将不同种类的煤种进行混合掺烧,对于电厂来说，产生较大经济效益的同时，需注意配煤掺烧带来的其他新问题。因此，在进行配煤掺烧前，需根据设备状况，合理制定掺烧比例，合理进购掺烧煤种，保证机组在掺烧劣质煤的同时，将掺烧对设备、安全、环保的影响降至最小。
3 配煤掺烧过程中存在的问题及原因分析
在进行配煤掺烧过程当中存在的问题，主要表现在以下几个方面：
3.1 锅炉燃烧不稳，发生灭火
由于掺烧劣质煤，使得入炉煤质严重偏离设计值，再加劣质煤普遍发热量低，挥发份低，部分煤种水份、灰份高，都是影响燃烧稳定性的不利因素，特别是低负荷期间，锅炉稳燃能力不足，着火不稳定，极易发生锅炉灭火的不安全事件，某厂曾因掺烧劣质煤，多次发生锅炉灭火事件。
3.2接带负荷能力受限、环保超限
在进行配煤掺烧的过程中，经常发生因为掺烧劣质煤，导致机组负荷无法带至额定负荷的情况，其原因主要为掺烧煤种热值不稳定，燃料量增加导致制粉系统超出力引起的负荷受限，或者硫份、灰份不稳定，导致的环保设备处理能力达上限负荷受限。
3.3制粉系统断煤、堵煤
部分劣质煤水份高，更有部分是选煤厂的煤泥或者污泥，由于该煤种粘性大，在配煤掺烧过程中由于掺配不均匀，经常发生输煤系统落煤管堵煤，原煤仓底部堵煤，甚至原煤仓粘煤，导致整个原煤仓发生蓬煤的情况，给锅炉稳定燃烧，煤仓粘煤清理带来很大风险。
3.4锅炉结焦、受热面积灰、空预器堵塞
在掺烧高灰份煤种时，因灰份含量大，部分煤种灰熔点低，在锅炉高负荷时，锅炉炉膛内温度高，加剧了炉膛结焦，锅炉易发生大面积掉焦事件。此外，大量飞灰集聚在烟道、受热面管束等位置，影响换热，且烟气中飞灰颗粒多，加剧受热面磨损，导致锅炉受热面磨损减薄，受热面爆管等问题突出。锅炉尾部烟道、空预器等部位，受劣质煤硫份高、灰份高、烟温低等因素共同作用，易发生积灰堵塞，导致烟气流动阻力大，空预器换热效果差，引风机耗电率高问题。
4 配煤掺烧过程中存在问题的应对措施
4.1防止锅炉灭火，确保燃烧稳定
在确定掺烧劣质煤方案时，需对照锅炉设计煤种，燃烧、环保等设备性能，确定掺配煤种煤质指标，掺配比例，防止锅炉燃烧不稳发生灭火。
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（1）经过掺烧后的入炉煤热值，不可低于机组最小技术出力下锅炉对应燃料的热值，避免热值过低，在最小技术出力负荷运行时，锅炉灭火。
（2）掺烧煤种在配煤时，与挥发份较高、热值较高的煤种掺配，高热值高挥发份煤配下层，保证着火稳定，掺烧煤种配上层制粉系统，进行掺烧，可有效防止锅炉燃烧不稳发生灭火。
（3）煤场存煤时，按照煤质分堆存放，具备煤场掺配条件的电厂，可在燃煤入炉之前，按照煤质在煤场进行掺混，保证掺混均匀，后根据煤质安排上仓，可有效防止煤质变差导致的锅炉灭火。
4.2防止机组负荷受限、环保超限的措施
（1）配煤掺烧时，必须根据机组带满负荷时所对应的入炉煤热值，确定掺烧期间入炉煤热值，保证机组可以接带满负荷，避免追求掺烧率，导致影响负荷。
（2）掺烧多种劣质煤时，条件具备的情况下，尽可能分仓单独掺烧，避免入炉煤掺配不均，煤质波动，导致机组限负荷。
（3）脱硫、除尘设备设计裕度小的电厂，掺配时需重点关注入炉煤硫份和灰份，防止环保设备超出力导致环保超排。
（4）加强环保设备设施维护，在设备有缺陷时，及时改变配煤方式，避免设备故障期间环保超排。
（5）热值、硫份、灰份变化较大的煤质，有条件时，在煤场进行掺配，混合均匀后，再上仓掺烧，避免煤质波动引起的负荷受限和环保超排。
4.3防止输煤、制粉系统堵煤、断煤的措施
（1）针对劣质煤粘性大、水份大的特点，尽可能在入厂前进行控制，在煤质满足要求的前提下，保证低水分、低粘性的煤入厂。掺烧煤泥等劣质煤时，必须在煤场进行晾干或与其他煤种进行掺混，避免煤泥直接上仓，导致的落煤管堵煤、给煤机断煤等问题的发生。
（2）对于煤场掺配条件不满足的电厂，在入炉掺烧过程中，将煤质相近但粘度较小、颗粒直径较大的煤种与该煤种进行混掺入仓，可有效避免堵煤、断煤问题发生。
（3）在掺烧过程中发生堵煤、蓬煤现象的，需定期对落煤管、煤仓进行清理，防止堵煤情况加剧，清理过程中，严禁人员进入煤仓及落煤管内部清理，可采用定期更换煤种，定期拉煤仓等方式。
（4）机组运行期间，值班人员做好掺烧劣质煤给煤机断煤事故预想，断煤后及时处理，避免事故扩大。
4.4锅炉结焦、受热面积灰、空预器堵塞
（1）为防止锅炉掺烧劣质煤期间大面积结焦，锅炉运行期间，需加强炉膛吹灰，严格执行定期吹灰制度，保证水冷壁受热面清洁。
（2）掺烧高灰份煤种时，加强除灰系统运行参数监视，加强除灰，防止灰斗积灰，烟道吹灰按照吹灰制度认真执行。
（3）空预器运行时加强差压、引风机电流监视，差压、电流有上升趋势时，增加吹灰频次，为防止空预器硫酸氢氨堵塞，重点加强冷端运行调整，防止空预器堵塞。
4 结束语
本文主要介绍了电厂配煤掺烧过程中存在的问题及运行应对措施，通过对劣质煤掺烧带来问题的深入分析，并针对问题提出各方面应对措施，在保证掺烧效果的同时，将掺烧劣质煤带来的影响降至最低。此外，在进行掺烧的过程中，可能会不断出现各类新问题，需对问题逐一进行分析，制定应对措施，保证配煤掺烧取得效益的同时，对生产影响最小。
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论文作者: 刘建清
论文发表刊物:《中国电业》2019年22期
论文发表时间:2020/4/7
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