摘 要 針對(duì)華電能源股份有限公司佳木斯熱電廠(chǎng)電煤緊張的問(wèn)題，積極進(jìn)行主燒褐煤的研究和試驗(yàn)，在分析鍋爐各種工況、各種摻燒比例的試驗(yàn)基礎(chǔ)上，探索煙煤鍋爐主燒褐煤摻燒的可行性和發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞 主燒褐煤；經(jīng)濟(jì)性

中圖分類(lèi)號(hào)：TK2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）14-0135-02

1 華電能源股份有限公司佳木斯熱電廠(chǎng)鍋爐現(xiàn)狀

華電能源股份有限公司佳木斯熱電廠(chǎng)鍋爐為HG-1025/17.5-YM36型，亞臨界參數(shù)、一次中間再熱、自然循環(huán)汽包爐，采用平衡通風(fēng)，擺動(dòng)式燃燒器四角布置切圓燃燒方式，配有冷一次風(fēng)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，型號(hào)為ZGM95N中速磨煤機(jī)，刮板式撈渣機(jī)連續(xù)固態(tài)排渣，設(shè)計(jì)燃用混合煙煤，低位發(fā)熱量5180大卡。鍋爐以最大連續(xù)負(fù)荷（即BMCR工況）為設(shè)計(jì)參數(shù)，鍋爐的最大連續(xù)蒸發(fā)量為1025 t/h。

2 主燒褐煤摻燒前的準(zhǔn)備工作

1）為增強(qiáng)制粉系統(tǒng)防爆能力，有效地防止制粉系統(tǒng)的爆炸，增設(shè)防爆系統(tǒng)，完善褐煤摻燒安全技術(shù)措施，磨機(jī)加裝CO監(jiān)測(cè)；保證制粉系統(tǒng)的消防處于隨時(shí)可投運(yùn)狀態(tài)，按褐煤摻燒的防爆措施進(jìn)行制粉系統(tǒng)的安全保護(hù)工作。

2）由于褐煤所含水分大，相對(duì)需要熱風(fēng)風(fēng)量較大，磨制褐煤時(shí)一次風(fēng)出口風(fēng)溫降低，影響磨煤機(jī)的出力。冬季一次風(fēng)溫270℃左右，在熱風(fēng)全開(kāi)，冷風(fēng)全關(guān)的情況下，為保持磨煤機(jī)出口溫度不低于50℃，限制了給煤量。#1、#2爐空氣預(yù)熱器旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橄冉?jīng)過(guò)二次風(fēng)室，再經(jīng)過(guò)一次風(fēng)室。為提高一次風(fēng)溫，利用機(jī)組A＼C修機(jī)會(huì)，將#1、#2爐空氣預(yù)熱器旋轉(zhuǎn)方向做了改動(dòng)，改為先經(jīng)過(guò)一次風(fēng)室，再經(jīng)過(guò)二次風(fēng)室，一次風(fēng)溫提高了13℃左右，達(dá)到了283℃左右，使磨煤機(jī)的干燥出力得到了提高，每臺(tái)磨煤機(jī)能增加2～3噸的給煤量，機(jī)組出力增加了20 MW左右。并且將一、二次風(fēng)暖風(fēng)器改造成旋轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，提高風(fēng)溫，從而進(jìn)一步提高冬季制粉系統(tǒng)干燥出力。

3）我廠(chǎng)ZGM95N型磨煤機(jī)存在噴環(huán)的噴口流速不均勻，流速低，壓力損失高等不足。經(jīng)過(guò)改造動(dòng)、靜噴嘴環(huán)，保證噴口流速均勻，流速高，壓力損失小，排渣量減小，提高燃料干燥能力，提高了煤粉的細(xì)度和煤粉的分配均勻性，磨煤機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)，調(diào)節(jié)響應(yīng)速度加快，增加磨機(jī)的出力2%～5%。

3 主燒褐煤調(diào)整方法

根據(jù)褐煤特點(diǎn)和設(shè)備特性在實(shí)際運(yùn)行工作中，通過(guò)優(yōu)化運(yùn)行調(diào)整手段，實(shí)現(xiàn)了主燒褐煤，機(jī)組滿(mǎn)負(fù)荷安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。其主要調(diào)整方法如下。

3.1 燒褐煤時(shí)帶高負(fù)荷措施

1）機(jī)組要保證較高的真空。

2）針對(duì)褐煤水分大的特點(diǎn)，所以磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)出口溫度不過(guò)低，可采用冷風(fēng)門(mén)全關(guān)，熱風(fēng)門(mén)全開(kāi)，不要擔(dān)心磨煤機(jī)出口溫度過(guò)高，一般情況不會(huì)超過(guò)70℃。

3）當(dāng)帶大負(fù)荷時(shí)，應(yīng)先調(diào)風(fēng)后加煤及加大一次風(fēng)壓，，隨著煤量的增大一次風(fēng)壓不會(huì)變化很大?？筛鶕?jù)各磨出力的不同加大煤量，可先少加一些煤，煤加完后進(jìn)入爐膛燃燒后，爐溫上升相應(yīng)的煙溫也上升，在空預(yù)器內(nèi)吸熱的一次風(fēng)溫也會(huì)上升，經(jīng)過(guò)一些時(shí)間磨的出口溫度就會(huì)上升，繼續(xù)這樣的循環(huán)，就會(huì)達(dá)到帶負(fù)荷的能力。如出口溫度不低時(shí)，磨的風(fēng)量低，可適當(dāng)開(kāi)些冷風(fēng)，增加磨的通風(fēng)量，從而增加制粉系統(tǒng)出力。帶負(fù)荷時(shí)提高一次風(fēng)壓也可增加磨的出力，但是給煤機(jī)密封風(fēng)不宜過(guò)低，否則就可能造成煤粉與高溫風(fēng)進(jìn)入給煤機(jī)內(nèi)熱工的表管中，造成表計(jì)錯(cuò)誤嚴(yán)重時(shí)可能造成給煤機(jī)跳閘。五臺(tái)磨的調(diào)整也應(yīng)根據(jù)各臺(tái)磨的出力來(lái)調(diào)整，各臺(tái)磨的出力是不同的，風(fēng)量也不平衡，應(yīng)根據(jù)磨的風(fēng)速、電流、料位等參加數(shù)來(lái)判斷是否真的風(fēng)量低。應(yīng)該根據(jù)各臺(tái)磨煤機(jī)的特性來(lái)調(diào)整煤量，從而使每臺(tái)磨都達(dá)到最加出力，達(dá)到帶負(fù)荷的目的。

4）隨著給煤量的提高的同時(shí)加大磨的加載力。

5）判斷磨的最大出力，一定要根據(jù)磨煤機(jī)電流、入口風(fēng)量、磨煤機(jī)差壓、磨煤機(jī)出口溫度等參數(shù)綜合分析，做到各磨不排煤，還得帶高負(fù)荷。

3.2 如何判斷磨煤機(jī)是否達(dá)到最大出力

1）看加載力是否可以繼續(xù)提高。一般不用高于12 MPa。

2）看通風(fēng)出力也就是看一次風(fēng)壓是否可以繼續(xù)提高及磨煤機(jī)風(fēng)門(mén)開(kāi)度是否開(kāi)大，如果單一提高一次風(fēng)壓而限制了風(fēng)門(mén)的開(kāi)度會(huì)使一次風(fēng)機(jī)單耗增大。

3）觀(guān)看電流、一次風(fēng)速、磨入口風(fēng)量的變化，磨煤機(jī)出口溫度、磨煤機(jī)差壓、磨煤機(jī)原地料位的高低，來(lái)綜合判斷磨煤機(jī)煤是否過(guò)大。

3.3 如何防止結(jié)焦

由于燒褐煤，磨的出口溫度低，熱風(fēng)一般是全開(kāi)的，所以采用降低一次風(fēng)壓力。燒料風(fēng)應(yīng)開(kāi)一些，燒料風(fēng)是一次風(fēng)噴口的周界風(fēng)，可防止噴口結(jié)焦，還能增加一次風(fēng)的剛性。但不宜過(guò)大，過(guò)大會(huì)產(chǎn)生旋流，使燃燒的煤粉或軟化（熔化）的灰飛到水冷壁上造成結(jié)焦。運(yùn)行中燃料風(fēng)開(kāi)度為10%～25%為宜，低負(fù)荷時(shí)少開(kāi)些，高負(fù)荷時(shí)開(kāi)大些。不運(yùn)行的磨關(guān)至5%就可以了，不應(yīng)關(guān)嚴(yán)，可起到冷卻一次風(fēng)噴口的作用。結(jié)焦在吹灰器第二排到第三排負(fù)近，也就是燃燒的高溫區(qū)，說(shuō)明調(diào)整的一次風(fēng)壓太大，二次風(fēng)剛性不足，煤質(zhì)的灰熔點(diǎn)低造成的。所以必須控制適當(dāng)?shù)囊淮物L(fēng)壓力。爐膛結(jié)焦經(jīng)常發(fā)生在燃燒器上部的高溫區(qū)，有時(shí)折焰角和屏式過(guò)熱器都會(huì)有大量結(jié)焦，吹灰時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)短吹二層、三層吹灰器吹灰效果比較明顯，吹長(zhǎng)吹和折焰角附近時(shí)有大塊焦子掉落使燃燒不穩(wěn)。這就說(shuō)明現(xiàn)在火焰中心上移很利害，通過(guò)關(guān)小燃燒器上部二次風(fēng)檔板開(kāi)度，減小燃燒器上部二次風(fēng)量，在總風(fēng)量不變的情況下，主燃燒區(qū)域二次風(fēng)量增加，燃燒器主燃燒區(qū)域處于“富氧”燃燒狀態(tài)，主燃燒區(qū)域溫度升高，燃料燃燒穩(wěn)定，著火充分燃燒完全，防止結(jié)焦。

3.4 如何降低排煙溫度

1）加強(qiáng)鍋爐風(fēng)量調(diào)整，降低火焰中心，降低爐膛出口溫度，提高鍋爐效率。而當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，要及時(shí)調(diào)整過(guò)量空氣系數(shù)，調(diào)整燃燒工況，控制排煙溫度，在經(jīng)濟(jì)排煙溫度下運(yùn)行。在相同負(fù)荷下，盡可能提高磨煤機(jī)出力，減少磨煤機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)，盡量不運(yùn)行上層磨，降低火焰中心。在保證制粉系統(tǒng)安全前提下，盡可能提高磨煤機(jī)出口溫度，不僅能增加空預(yù)器換熱效果，還可以提高進(jìn)入爐膛的風(fēng)粉混合物溫度，有效的降低排煙溫度，提高鍋爐效率從而提高整個(gè)發(fā)電廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)性。endprint

2）當(dāng)水冷壁及這些受熱面一旦結(jié)焦，由于吸熱少，排煙溫度也會(huì)升高，所以經(jīng)常要按規(guī)定吹灰，必要時(shí)增加吹灰次數(shù)。

3）當(dāng)引風(fēng)機(jī)電流增大，要分析是否是爐底水封水量小，造成爐膛漏風(fēng)量大。

3.5 受熱面吹灰

排煙熱損失是鍋爐各項(xiàng)損失中最大的一項(xiàng)，一般為4%～8%，鍋爐的排煙溫度越高，排煙熱損失越大。排煙處的煙氣容積越大，排煙熱損失也越大。鍋爐運(yùn)行中，受熱面上發(fā)生結(jié)渣或積灰時(shí)，受熱面的傳熱變差，排煙溫度升高。為了減少排煙損失，應(yīng)經(jīng)常保持鍋爐各受熱面的清潔，在鍋爐運(yùn)行當(dāng)中還應(yīng)加強(qiáng)受熱面吹灰，但吹灰同時(shí)增加了工質(zhì)損失及熱量損失，所以應(yīng)按工況合理地進(jìn)行吹灰次數(shù)的確定，并嚴(yán)格執(zhí)行，以保證鍋爐在最佳工況下運(yùn)行，使鍋爐效率提高，從而提高經(jīng)濟(jì)性。

4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析

2013年通過(guò)設(shè)備改造和燃燒調(diào)整優(yōu)化的應(yīng)用，100%燃用褐煤帶額定負(fù)荷得以實(shí)現(xiàn)，全年燃用褐煤126.8萬(wàn)噸，同比增加61.1萬(wàn)噸，入爐標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)同比下降11.9元。

我廠(chǎng)燃用的七臺(tái)河、雙鴨山、鶴崗礦煙煤，混煤可磨性指數(shù)為56，屬于難磨煤種。磨煤機(jī)運(yùn)行4000小時(shí)后磨輥、磨盤(pán)磨損達(dá)20 mm以上，需要補(bǔ)焊，每臺(tái)次費(fèi)用為8～10萬(wàn)元。燃用褐煤后由于煤質(zhì)軟磨煤機(jī)磨輥、磨盤(pán)磨損程度減小，需要補(bǔ)焊的運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)至7000小時(shí)以上。

全部燃用褐煤帶額定負(fù)荷，需要五臺(tái)磨煤機(jī)全部運(yùn)行，但由于褐煤易研磨，磨煤機(jī)加載力僅為磨制煙煤的40%，磨煤機(jī)單耗無(wú)明顯增加。并且，褐煤灰分低，可有效控制煙塵排放指標(biāo)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，利于環(huán)保。

通過(guò)設(shè)備治理和燃燒調(diào)整優(yōu)化法的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)煙煤鍋爐（5180大卡）100%燃用褐煤（3500-3600大卡）機(jī)組帶額定負(fù)荷，徹底解決了供熱期鍋爐原煤斗蓬煤造成機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性下降，供熱質(zhì)量不佳的難題，進(jìn)一步降低了入爐標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)，并且實(shí)現(xiàn)鍋爐燃煤多元化，破除了煤炭?jī)r(jià)格制約企業(yè)盈利的瓶頸。

5 存在的困難和問(wèn)題

1）主燒褐煤，機(jī)組要帶大負(fù)荷，必須5臺(tái)磨運(yùn)行，無(wú)備用設(shè)備。從試驗(yàn)情況看，燃燒器區(qū)域局部溫度太高，結(jié)焦傾向增大。

2）由于褐煤的水分比較大，磨制褐煤的干燥介質(zhì)量也需要增多，這樣就使得風(fēng)環(huán)噴嘴處的通風(fēng)速度更高，而過(guò)高的風(fēng)速會(huì)使該處的局部阻力損失過(guò)大，從而使一次風(fēng)機(jī)的所需風(fēng)壓和電耗增大，同時(shí)加速了風(fēng)環(huán)的磨損，引起研磨出力降低，這就要求磨煤機(jī)的部件檢修率和配件的保有率都要有所提高，檢修工作量有所增加。

6 摻燒結(jié)論

1）目前摻燒的寶日希勒褐煤由于煤質(zhì)的變化，結(jié)焦性的強(qiáng)弱與來(lái)煤有很大關(guān)系，結(jié)焦表現(xiàn)較強(qiáng)的煤質(zhì)，降低負(fù)荷至270 MW區(qū)間（屏底溫度1160℃以下）能夠保證鍋爐正常運(yùn)行，而結(jié)焦較弱的煤質(zhì)，在300 MW負(fù)荷區(qū)間，保證吹灰器高負(fù)荷期間一班兩次的情況下，可以連續(xù)運(yùn)行，需密切注意結(jié)焦?fàn)顟B(tài)，如有結(jié)焦強(qiáng)烈趨勢(shì)，應(yīng)及時(shí)降負(fù)荷運(yùn)行。

2）鍋爐負(fù)荷除受褐煤結(jié)焦性的制約外，還受褐煤發(fā)熱量的影響，為保證高負(fù)荷出力，磨煤機(jī)磨煤量超過(guò)180 t/h，超出鍋爐原設(shè)計(jì)值近50噸，導(dǎo)致所需風(fēng)量過(guò)大，鍋爐制粉系統(tǒng)、燃燒器、煙風(fēng)道系統(tǒng)等磨損、阻力損失都相應(yīng)增大，對(duì)鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性有一定影響。

3）主燒褐煤時(shí)除及時(shí)觀(guān)察高溫區(qū)結(jié)焦情況外，還要保證爐膛出口溫度小于褐煤軟化溫度，需增設(shè)爐膛溫度檢測(cè)裝置，保障鍋爐安全運(yùn)行。

4）經(jīng)過(guò)近一年的實(shí)踐總結(jié)，我們對(duì)煙煤鍋爐主燒褐煤的方法已基本掌握，在運(yùn)行中得知主燒褐煤是安全經(jīng)濟(jì)的。我們將逐步細(xì)化燃燒調(diào)整的各個(gè)環(huán)節(jié)，合理組織、精心調(diào)整、認(rèn)真分析、總結(jié)出更多的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]王文歡，潘衛(wèi)國(guó)，任建興，等.350MW煤/氣混燒電站鍋爐運(yùn)行特性的試驗(yàn)研究[J].上海電力學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（03）.

作者簡(jiǎn)介

張虔（1972-），男，工程師，現(xiàn)任華電能源佳木斯熱電廠(chǎng)運(yùn)行副總工程師。endprint