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        大型循環(huán)流化床鍋爐大比例摻燒煤泥研究

        2016-05-18 07:29:27何新宏
        中國煤炭工業(yè) 2016年12期
        關(guān)鍵詞:徐礦煤場煤泥

        文/何新宏

        大型循環(huán)流化床鍋爐大比例摻燒煤泥研究

        文/何新宏

        當(dāng)前,國家正在推行新一輪的電力體制改革,電力市場競爭日益激烈。燃煤發(fā)電作為傳統(tǒng)的能源行業(yè),其市場格局正發(fā)生著變化,正在形成相對過剩的電力賣方市場。近年來,徐礦發(fā)電公司充分利用循環(huán)流化床機組煤種適應(yīng)性強的特點,通過實現(xiàn)大量燃泥摻配,降低燃料成本,獲得了良好的經(jīng)濟效益。

        一、項目概況

        徐礦發(fā)電公司一期工程為2×300MW國產(chǎn)引進型技術(shù)生產(chǎn)的亞臨界CFB燃煤發(fā)電機組,鍋爐設(shè)備選用東方鍋爐(集團)股份有限公司生產(chǎn)的自主研發(fā)型單爐膛300MW級1065T/HCFB鍋爐,#1、#2機組分別于2009年10月28日、2010年2月5日投產(chǎn)。2015年,徐礦發(fā)電公司的燃料成本占到了發(fā)電成本的60%左右。煤泥摻燒量從原來的20%增加到60%的過程中,暴露出一系列的困難和問題,如原煤倉棚煤滯煤下煤不暢、入爐煤顆粒度控制困難、煤炭摻配場地不足、除塵系統(tǒng)老化出力不足等。另外,作為綜合利用機組,煤泥(或矸石)摻燒量達(dá)到80%以上,才能享受國家的退稅補貼政策。因此,徐礦發(fā)電公司專業(yè)人員進行認(rèn)真調(diào)研分析,并通過技術(shù)改造,從根本上解決了制約煤泥大量摻燒的技術(shù)瓶頸。

        二、技術(shù)改造的主要措施

        1.煤倉中心給料機改造

        徐礦發(fā)電公司摻燒的煤泥,為晾曬后的干煤泥,水分25%左右,顆粒度100目以上的占比超過85%。由于其粒度小,煤粒之間粘性較大,極易造成原煤倉滯煤棚煤,給煤機斷煤頻繁,從而促使鍋爐煙氣污染物排放指標(biāo)波動較大,造成環(huán)保考核;同時負(fù)荷不穩(wěn)定,嚴(yán)重影響機組安全穩(wěn)定運行。針對這種情況,專業(yè)技術(shù)人員提出加裝中心給料機的方案。

        安裝位置在原煤倉底部,并將原煤倉底部的半徑加大,給料機的中心出口,即是皮帶給煤機。基本原理就是通過對數(shù)曲線型卸料臂與物料的剪切,使物料持續(xù)向中心運動并卸出,卸料臂與原煤倉內(nèi)壁相切,防止物料在原煤倉內(nèi)固結(jié)搭橋。根據(jù)不同機組負(fù)荷下的給煤量,通過調(diào)整變頻電機不同的速度來控制卸料臂的轉(zhuǎn)動速度,從而改變給料量。

        2.輸煤系統(tǒng)交叉篩改造

        隨著煤泥和劣質(zhì)煤摻配量的不斷增大,給輸煤篩分系統(tǒng)帶來很大壓力。且煤泥的粘滯性較大,極易在細(xì)碎機襯板上粘滿煤泥,增加設(shè)備磨損,大幅降低了細(xì)碎機的破碎能力,造成細(xì)碎機堵煤和大顆粒度增加,進而引起鍋爐流化不良,影響機組安全運行。針對以上問題,經(jīng)過充分論證,在細(xì)碎處增加了兩級篩分系統(tǒng)。改造前后流程分別如圖1、2所示。

        圖1改造前流程

        圖2改造后流程

        通過篩分系統(tǒng)的改造,能夠確保入爐煤顆粒度在要求范圍內(nèi),避免合格煤進入細(xì)碎機,造成煤的粒度過于破碎和堵煤,保障了鍋爐安全及環(huán)保運行。

        3.煤場擴建改造

        為使入爐煤質(zhì)量均勻,必須將煤泥、劣質(zhì)煤、原煤摻配均勻。徐礦發(fā)電公司原1#煤場存煤能力僅為12萬噸,缺乏摻配場地。為了提高煤炭存儲能力和緩解煤炭摻配壓力,徐礦發(fā)電公司在工程預(yù)留場地內(nèi)建設(shè)了2#煤場并同步建設(shè)了防風(fēng)抑塵網(wǎng),既解決了摻配煤場地問題,又有效地減少煤堆的揚塵,改善了廠區(qū)及周邊地區(qū)的生產(chǎn)和生活環(huán)境。

        4.增加煤炭盤高設(shè)備

        1#西煤場主要存放煤泥,使用汽車進煤,鏟車堆高,盤煤高度僅為4m,限制了公司煤泥存放量。為此,徐礦發(fā)電公司在煤場增加了一條移動皮帶機用來堆高煤泥。移動皮帶機運行長度20m,堆煤高度6m,整機可在煤場移動,通過車架與6件輪組連接,其中2件直行,4件可轉(zhuǎn)向。使用移動皮帶機后,能增加煤泥存放量約5000噸。

        5.輸煤系統(tǒng)除塵改造

        大量摻燒煤泥后,輸煤系統(tǒng)揚塵增加,加上原輸煤系統(tǒng)的除塵器設(shè)備老化,出力降低,造成現(xiàn)場煤塵濃度超標(biāo),嚴(yán)重危害著職工的身體健康。經(jīng)過調(diào)研論證,徐礦發(fā)電公司對輸煤除塵系統(tǒng)進行了改造,在C7A、C8A、C9A、C11A皮帶機尾部導(dǎo)料槽上各增加一臺自降塵除塵器和高效減壓裝置,并對原有除塵設(shè)備也進行了整修。改造后,對輸煤系統(tǒng)粉塵濃度進行測量,指標(biāo)遠(yuǎn)低于徐州市職業(yè)病檢查要求的4mg/m3,滿足現(xiàn)場除塵要求。

        三、大量摻燒煤泥后對運行參數(shù)的影響

        鍋爐在大比例摻燒煤泥期間,各項運行參數(shù)穩(wěn)定,煙、風(fēng)系統(tǒng)正常、穩(wěn)定;各級過熱器和高溫再熱器管壁不超溫;水冷壁壁溫分布均勻,不超溫;減溫水量少量增加,排煙溫度略有下降;床溫各點溫差減少;原高負(fù)荷下床溫偏高問題得到控制;爐膛差壓提高,爐物料分布合理;二氧化硫、氮氧化物排放趨于穩(wěn)定。煤泥摻燒對鍋爐實際運行參數(shù)影響較小,達(dá)到了可控可調(diào)節(jié)范圍內(nèi),能夠安全、穩(wěn)定、連續(xù)運行。

        同時,圍繞劣質(zhì)煤摻燒工作,徐礦發(fā)電公司明確了管理流程,對各部門相關(guān)工作進行詳細(xì)分工,建立完善劣質(zhì)煤摻燒協(xié)調(diào)機制。針對鍋爐大量摻燒燃泥后,鍋爐實際燃用煤種偏離設(shè)計煤種,加之機組負(fù)荷受省調(diào)AGC控制,每時段負(fù)荷變化較大的實際,鍋爐運行技術(shù)人員經(jīng)過兩年多的摸索、總結(jié),形成了大幅度升降負(fù)荷、旋風(fēng)分離器回料不穩(wěn)、流化不良、環(huán)保參數(shù)波動等情況下的精細(xì)化操作要求;并結(jié)合公司循環(huán)流化床特點,制訂多項事故防范措施,從而保障了鍋爐機組的安全穩(wěn)定運行,以及環(huán)保數(shù)據(jù)的合格,穩(wěn)定。徐礦發(fā)電公司還充分利用MIS系統(tǒng),對定期工作進行數(shù)字化管理。結(jié)合運行、檢修規(guī)程,設(shè)置定期工作。根據(jù)定期工作周期按時提醒執(zhí)行相關(guān)定期工作內(nèi)容,記錄定期工作完成情況、執(zhí)行人以及相關(guān)匯報總結(jié)信息,并記錄并形成臺賬,促進了預(yù)防性維修的有效性,提高了設(shè)備的可靠性,保證了劣質(zhì)煤摻燒工作的順利開展。

        四、效果分析

        徐礦發(fā)電公司摻燒60%以上煤泥已運行近兩年,2015年煤泥采購比例達(dá)到67.08%。增加煤泥摻配比例,不僅能直接降低煤炭的采購成本,年增加利潤近3000萬元,還能夠通過降低入爐煤的熱值,獲取熱值價格差異,從而間接獲得年利潤約4800萬元。截至2016年6月,已連續(xù)順利成功申報退稅11個月,累計實現(xiàn)退稅2585.33萬元,不僅大大提高了公司的經(jīng)濟效益,而且為公司持續(xù)創(chuàng)效奠定了堅實的基礎(chǔ)。

        (作者系徐礦綜合利用發(fā)電公司董事長、黨委書記)

        (責(zé)任編輯:周 瓊)

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