摘要：面对供应紧张的煤炭市场，来源多源化的煤种，尤其是锅炉燃煤煤质偏离设计煤种，我厂在需要做好配煤掺烧及燃烧调整这方面做了大量的措施改进、方案优化工作。实践证明，将两项工作有机结合后取得了良好的效果。
关键词：燃煤特性；配煤掺烧；结焦；低氧燃烧；飞灰可燃物
1、配煤掺烧的思路及技术措施
1.1煤种特性及配煤思路
近年来，我厂消耗的煤量中，将近三分之一是神华海进江煤。利用神华煤种的特性与我厂设计煤种 (各种优混煤)特性相结合掺烧，了解神华煤种与各种优混煤配烧的特性，不但对指导锅炉燃烧优化调整、改善锅炉燃烧效果提高锅炉效率具有重要的现实意义，而且在推动我厂的节能减排工作方面也是很有必要的。
(1)神华煤是我国现有发电用煤中着火、燃尽性能优、含硫量低、锅炉效率高、低负荷稳燃性能好的优质电站用煤，尤其是燃烧速度对炉膛温度的依赖不像其他劣质煤，能在较低的炉膛温度下燃烧，所以，在配煤中，一般将其与低热值、高灰份、高硫的煤种按照6：4或5：5比例掺混，就能满足锅炉负荷的需要。
(2)因为神华煤极易着火、燃烧速度快、燃尽性能优越的特点，所以，一般将按5：5比例与其它优混煤混合后，就可实现炉膛低氧燃烧运行。原设计煤种要求额定负荷下，炉膛出口氧量控制范围为3.8-4.2%，现在将其降低到2.0-2.5%，一方面保证燃烧稳定、效果良好，飞灰可燃物和炉底渣含碳量大幅度降低，另一方面，风烟系统六大风机电流有较大幅度下降，降低了厂用电和供电煤耗。
(3)由于国家对减排要求越来越严格，神华煤不但有低含硫量的优势，而且易于实现低氮氧化物控制方案。低氧燃烧、低温燃烧、布置NOx还原区等措施都会影响煤粉燃烬，而神华煤受到的影响较小，可使NOx排放量控制在较低水平，同时也防止较低排烟温度下空预器传热元件的低温腐蚀。
(4)由于神华煤挥发份较高、灰熔融点低、具有典型的短渣特性，很容易使锅炉水冷壁严重结焦。所以掺烧较低挥发份、高灰份的煤种，可以抑制其结焦特性，提高一次风温温度，有利于炉膛燃烧；
(5)由于我厂一号锅炉的结构特点和神华煤强结焦的特性，水冷壁上积灰、结焦易引起蒸发吸热量减少，造成炉膛出口温度增加。曾做过一号锅炉变煤种试验：将神华煤更换为优混煤后，额定负荷下过热器减温水量变化较小，但再热器减温水量明显降低。
(6)根据神华煤的燃烧特性，特别注意两方面的问题：神华煤着火特性优于典型的烟煤，在实际燃烧过程不宜采用过分强化着火的措施；神华煤较优混煤可在较低的温度下产生更高的燃烧速度，极易在燃烧器区附近形成强烈燃烧，形成局部高温，容易烧损燃烧器。
(7) 神华煤中碱性成分(尤其是CaO， Mg0 )含量较高，而Ca0等金属氧化物会与煤燃烧过程中生成的SOx发生化学反应，具有一定的自脱硫作用，而一般优混煤中，这种能力比神木煤的差，从这点意义上说，神木煤掺烧优混煤可以降低污染物的排放。
1.2技术措施
为了做好配煤掺烧工作，我厂专门制定了《配煤管理制度》，每年根据实际情况进行修订。
1.2.1两种主要的混煤方式：
(1)一种是采用不同的制粉系统，不同层燃烧器分别燃用不同煤种，使煤种在炉内燃烧过程混合，但是要考虑不同层燃烧器燃烧煤种配置，根据前几年的经验，这种方式不太适合我厂情况，一号超临界直流锅炉燃烧器多次发生因为单独燃烧高挥发份的陕煤，烧损燃烧器喷口的事件。
(2)当前采用的是事先在煤仓里进行煤种混合。我厂采用的是在上煤仓加仓过程进行混掺。只是要根据煤场存煤的煤质特性(热值、挥发份、水分、含碳量、灰份、含硫量、灰熔融点高低等)决定配煤的掺混比例。
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1.2.2配煤掺烧的主要原则：
(1)煤种热值在4800-5200kca1/kg之间、灰熔点ST> 1290℃、灰分<30%、干燥基全硫化≤4%，且其它煤质指标无严重偏离设计煤质的燃煤，可认定为正常煤种。无须进行配煤，可直接加仓。热值《4800kca1/kg或》5200kca1/kg或灰熔点ST> 1290℃或固定碳》60%的燃煤，可认定为非正常煤种。必须实行配煤加仓，掺烧其它煤种。
(2)煤的灰熔融点ST＜ 1290℃，必须掺烧其它高灰熔点煤种，且每台炉(一、二号)不得超过三个仓使用该煤种。燃用该煤种(主要是纯神华煤)时，应加强锅炉吹灰以及人为大幅度增减超临界直流负荷，以防止锅炉严重结焦影响生产。
(3)煤种全水含量大于15%、内水大于7%的湿煤，为防止煤仓和落煤管堵塞，不得直接加仓。在雨季或连续下中雨二天以上，必须掺烧或使用干棚内的煤种。雨季低负荷期间，一号炉lE仓必须加热值中等的干棚煤种，定期投运防止煤仓搭桥。
(4)含水量高、含碳量高、挥发份低的煤应加在下层燃烧器(A，C )，挥发份高的煤应加在上层燃烧器(B、D、或E)。
(5)弹筒硫含量大于3%以上煤种，必须与低含硫的煤种混加，当前主要是与含硫低的神华煤混加；确认加仓高硫煤种时，及时通知运行人员，由值长下令调高暖风器出口温度设定。除了夏季平均气温高于30℃，退出暖风器运行外，其余时间都需投运暖风器。
(6)热值低、灰份高的石柱周边中硫烟煤原则上不允许直接加仓，必须与高热值、低灰份的神华煤按照4：6比例混加，确保燃烧稳定。
(7)不明煤种或新煤种，原则上不能直接加仓。特殊情况下经配煤小组同意，允许先加一号锅炉的一个指定的煤仓，待试烧合格后，方可按照配煤清单规定加仓。
(8)由于当前煤炭市场较无序，来船各地优混煤种(尤其计划外)存在质量不稳定、混掺不均匀的特点，要避免同一优混煤种全部直送加仓，要求新来煤种和已知的库存煤种混加为宜。尤其是对于含有夹层劣质煤的来船，要求驻港人员尽可能及早通知配煤小组成员。
(9)为确保锅炉燃烧稳定安全，原则上不允许一台炉只加一种煤种，尤其是优混煤；必须是两种煤加不同的仓位或与稳定的神华煤混加。
2、燃烧优化调整(包括近2年来超临界直流各经济技术指标对比)
2.1一号锅炉燃烧调整思路
锅炉燃烧调整：通过对锅炉不同运行工况的优化调整，以实际的发电煤耗、供电煤耗、厂用电率，以及飞灰可燃物、炉底渣含碳量数据为依据，确定超临界直流锅炉主要的控制参数和最佳运行曲线，保证超临界直流始终在最佳状态下运行。2015年7月10日一8月10日对1号锅炉进行了燃烧优化调整试验。通过本次燃烧优化调整试验，制定出1号锅炉安全经济运行的最优运行指导卡片。
2.2二号锅炉燃烧调整思路
由于一、二号锅炉在安装和冷态动力场试验中，燃烧工况存在差异性，2号炉炉膛燃烧区温度较1号炉低，低负荷燃烧不稳定，NOx也较1号炉容易控制，就使得锅炉运行性能如燃烧稳定性、煤粉燃烬、炉内结焦、高温腐蚀、NOx生成等也有所不同，所以只有燃用煤的燃烧及结焦特性与炉膛参数相适应，才能保证锅炉良好的运行效果。根据多年运行观测经验，对于神华煤种，相对来说不容易产生结焦及刷墙结焦；主要的问题就是要避免燃烧器因为神华煤着火点前移造成喷口烧损。
参考文献
[1]夏季. 火电机组配煤掺烧全过程优化技术研究与应用[J].华中科技大学，2015.
[2]高芳. 基于智能计算的大型锅炉燃烧系统建模与优化问题研究[J].华北电力大学，2017.
[3]李想. 350MW超超临界前后墙旋流对冲锅炉燃烧数值模拟[J].华中科技大学，2015.
[4]谢谢. 基于电网AGC性能指标的单元机组协调控制系统研究[J].华北电力大学，2016.
论文作者:潘子龙
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：锅炉论文; 结焦论文; 神华论文; 炉膛论文; 热值论文; 特性论文; 我厂论文; 《电力设备》2018年第24期论文;