陳 寬

沿海電廠燃用印尼煤的運(yùn)行控制策略及設(shè)備維護(hù)

陳 寬

（廣東粵電靖海發(fā)電有限公司，廣東揭陽(yáng)515223）

隨著電力改革進(jìn)一步的深化，火力發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)越發(fā)精細(xì)。沿海電廠根據(jù)地理優(yōu)勢(shì)，適時(shí)摻燒或大量使用印尼煤成為趨勢(shì)。本文根據(jù)廣東粵電靖海發(fā)電有限公司惠來(lái)電廠燃用印尼煤的經(jīng)驗(yàn)，從運(yùn)行控制、設(shè)備維護(hù)角度提出了較為合理的印尼煤使用方案。

印尼煤；運(yùn)行控制；設(shè)備維護(hù)

當(dāng)前電力市場(chǎng)的形勢(shì)正不斷發(fā)生變革，火力發(fā)電廠機(jī)組可利用小時(shí)數(shù)在進(jìn)一步萎縮，發(fā)電廠在燃料成本及機(jī)組適應(yīng)性方面也在逐步深度細(xì)化。在這種情況下，一些具備碼頭開放資質(zhì)的沿海電廠選擇摻燒印尼煤，這對(duì)電廠的發(fā)展具有積極的意義。

廣東粵電靖海發(fā)電有限公司惠來(lái)電廠（以下簡(jiǎn)稱惠來(lái)電廠）1～4＃機(jī)組燃用印尼煤兩年來(lái)，已取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。但由于印尼煤水分大、揮發(fā)分高，它在燃用時(shí)會(huì)對(duì)鍋爐燃燒產(chǎn)生一定的影響。為保證鍋爐安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，該廠采取了一系列運(yùn)行優(yōu)化措施及設(shè)備維護(hù)、改造方案。

印尼煤主要有以下特點(diǎn)［1－2］：揮發(fā)分高，Vdaf一般高于45%；水分高，全水一般25%以上；可磨性低，一般低于45%。此外，印尼煤還具有熱值偏差大、著火點(diǎn)低、易結(jié)焦、粘度高、硫分低等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)的存在導(dǎo)致了系統(tǒng)在適應(yīng)印尼煤燃燒時(shí)，需要運(yùn)行調(diào)整的措施較多。

1 燃用印尼煤控制策略［3－6］

1．1 運(yùn)行監(jiān)視和檢查

由于低熱值、高水分的印尼煤具有易爆的特性，所以對(duì)于全水＞35%，內(nèi)水＞20%且粘度大的低熱值煤種，要保持煤粉在粉管的流速，防止堵塞粉管或回火燃燒粉管的情況發(fā)生。在正常運(yùn)行的過(guò)程中，當(dāng)值人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)燃燒印尼煤制粉系統(tǒng)的監(jiān)視、調(diào)節(jié)和現(xiàn)場(chǎng)巡視工作。特別是要加強(qiáng)原煤倉(cāng)、石子煤排渣室、煤粉管道、燃燒器一次風(fēng)彎頭等部位的巡查工作，及時(shí)檢查有無(wú)粉管出現(xiàn)燒紅等現(xiàn)象。此外，應(yīng)加強(qiáng)石子煤出料系統(tǒng)的檢查。因?yàn)?，此煤種排出的煤粉易著火結(jié)焦，如沒(méi)有及時(shí)清理，在磨煤機(jī)低風(fēng)量時(shí)，火星易引起煤粉管道自燃。

1．2 磨煤機(jī)出口溫度控制

機(jī)組燃用印尼煤時(shí)，磨煤機(jī)在啟動(dòng)或停止的過(guò)程中容易出現(xiàn)回火燃燒的情況。這是由煤粉不流暢、溫度控制不穩(wěn)定、爐內(nèi)負(fù)壓不穩(wěn)定、風(fēng)量控制不穩(wěn)定等因素引起的。所以，必須嚴(yán)格控制溫度和吹掃程度。

若印尼煤揮發(fā)分在38%＜Vdaf＜41%，出口溫度則控制在75℃以下；若41%＜Vdaf＜45%，出口溫度則控制在65～72℃；若45%＜Vdaf＜48%，出口溫度則控制在65～70℃；若48%＜Vdaf＜50%，出口溫度則控制在63～68℃；若Vdaf＞50%，出口溫度則控制在65℃以下。但無(wú)論何種工況，出口溫度均不應(yīng)低于60℃，否則應(yīng)降低磨煤機(jī)出力以維持出口溫度。

圖1 印尼煤揮發(fā)分與磨煤機(jī)出口溫度關(guān)系曲線

1．3 一次風(fēng)量控制

印尼煤具有高揮發(fā)分和易爆的特點(diǎn)，當(dāng)研磨Vdaf＞48%，全水＜25%的印尼煤時(shí)，應(yīng)保持煤粉在磨煤機(jī)內(nèi)部的流速，即保持磨煤機(jī)出力不低于40 t／h，一次風(fēng)量不低于120 t／h，防止高揮發(fā)分、低水分印尼煤產(chǎn)生高濃度的易燃介質(zhì)在磨煤機(jī)內(nèi)部爆燃。

此外，同步控制風(fēng)煤比在2．0～3．0運(yùn)行。磨煤機(jī)低出力時(shí)采用高風(fēng)煤比，高出力時(shí)采用低風(fēng)煤比，因給煤量減小導(dǎo)致出口溫度升高時(shí)，優(yōu)先采用開大冷風(fēng)提高風(fēng)量的方式控制出口溫度。

1．4 磨煤機(jī)入口一次風(fēng)溫控制

因印尼煤揮發(fā)分著火點(diǎn)較低，若磨煤機(jī)入口一次風(fēng)溫過(guò)高（＞290℃），可能會(huì)導(dǎo)致煤粉在磨煤機(jī)里面爆炸。所以，應(yīng)控制磨煤機(jī)入口一次風(fēng)溫不超過(guò)290℃，且應(yīng)保證刮板室及石子煤斗沒(méi)有火星產(chǎn)生。否則，應(yīng)降低磨煤機(jī)入口一次風(fēng)溫，且保證磨煤機(jī)干燥出力正常（如干燥出力不能保證應(yīng)降低磨煤機(jī)出力）。

1．5 制粉系統(tǒng)啟停控制

1）經(jīng)常發(fā)生內(nèi)爆的磨煤機(jī)再次啟動(dòng)時(shí)，可能會(huì)因磨煤機(jī)內(nèi)部積粉點(diǎn)未清理，導(dǎo)致火星留存，再次引起爆燃。所以，磨煤機(jī)在發(fā)生爆燃后，應(yīng)首先通冷風(fēng)進(jìn)行冷卻，開票檢查確認(rèn)無(wú)積粉著火現(xiàn)象再備用。

2）風(fēng)門擋板調(diào)整控制要求：手動(dòng)調(diào)控出口溫度和一次風(fēng)量時(shí)，應(yīng)緩慢分步操作，嚴(yán)禁進(jìn)行大幅度快速關(guān)小冷、熱風(fēng)調(diào)門。

3）制粉系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)磨煤機(jī)出口溫度達(dá)到60℃時(shí)，應(yīng)盡快啟動(dòng)給煤機(jī)下煤；當(dāng)磨煤機(jī)出口溫度高于80℃時(shí)，應(yīng)暫緩啟動(dòng)給煤機(jī)下煤，待出口溫度降低到80℃以下再啟動(dòng)給煤機(jī)。

4）對(duì)于故障跳閘后重新啟動(dòng)的制粉系統(tǒng)，啟動(dòng)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制磨煤機(jī)進(jìn)、出口溫度，并待磨煤機(jī)內(nèi)部積粉吹掃干凈后才允許重新下煤。

5）制粉系統(tǒng)停運(yùn)過(guò)程控制。制粉系統(tǒng)正常停運(yùn)時(shí)，確認(rèn)給煤機(jī)走空后，應(yīng)繼續(xù)保持吹掃15 min以上，確認(rèn)磨煤機(jī)內(nèi)積粉吹空后，才能停運(yùn)磨煤機(jī)。在磨煤機(jī)停運(yùn)前，禁止全關(guān)冷風(fēng)調(diào)門，禁止將冷風(fēng)調(diào)門從大開度迅速關(guān)至0，應(yīng)該是緩慢關(guān)小，待磨煤機(jī)停運(yùn)且出口溫度降至50℃以下時(shí)，才允許全關(guān)冷風(fēng)調(diào)門。同時(shí)，在制粉系統(tǒng)停運(yùn)過(guò)程中，要適當(dāng)提高爐膛負(fù)壓，將爐膛負(fù)壓維持在－100～－150 Pa，禁止在停運(yùn)過(guò)程中爐膛冒正壓。

6）對(duì)于1 000 MW機(jī)組制粉系統(tǒng)，停運(yùn)時(shí)應(yīng)將動(dòng)態(tài)分離器解除自動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)給煤機(jī)走空后將動(dòng)態(tài)分離器轉(zhuǎn)速減至500 r／min以下。

7）對(duì)于揮發(fā)分Vdaf≥45%的印尼煤，磨煤機(jī)停運(yùn)后要繼續(xù)監(jiān)視其出口溫度的變化。

8）對(duì)于1 000 MW機(jī)組制粉系統(tǒng)，如動(dòng)態(tài)分離器無(wú)法投入運(yùn)行，則該制粉系統(tǒng)嚴(yán)禁燃用印尼煤。

9）停運(yùn)后的磨煤機(jī)如果內(nèi)部有存煤，經(jīng)歷一段時(shí)間后，揮發(fā)分聚集，遇到著火點(diǎn)或火種時(shí)，易發(fā)生著火爆炸，特別是在磨煤機(jī)跳閘后再次啟動(dòng)時(shí)。所以，在停運(yùn)后應(yīng)盡量將內(nèi)部積煤清理干凈。

1．6 燃燒調(diào)整控制

1）提高燃用印尼煤對(duì)應(yīng)燃燒器的二次風(fēng)量，適當(dāng)降低燃燒溫度。

2）減少旋流二次風(fēng)的旋流強(qiáng)度，提高一次風(fēng)速，延遲煤粉著火，減少煙氣回流，以降低燃燒器口的熱負(fù)荷，從而減少結(jié)焦。

3）定期檢查燃燒器噴口結(jié)焦情況，并及時(shí)清除。

1．7 配煤摻燒控制

1）燃用印尼煤的磨煤機(jī)不超過(guò)3臺(tái)。

2）對(duì)應(yīng)原煤斗煤位不高于70%，存留時(shí)間不超過(guò)3天，停機(jī)前確保燃用完畢。

3）印尼煤堆場(chǎng)堆積時(shí)間控制不超過(guò)20天。4）原煤斗上煤時(shí)不得有火星存在。

2 制粉系統(tǒng)的設(shè)備維護(hù)及改造

根據(jù)燃燒印尼煤的經(jīng)驗(yàn)，除運(yùn)行控制相關(guān)措施外，關(guān)鍵問(wèn)題還是消除鍋爐送粉管路積粉點(diǎn)。如磨煤機(jī)側(cè)機(jī)體護(hù)板、內(nèi)錐體、出口多孔裝置、粉管可調(diào)縮孔、煤粉分配器、燃燒器等，其中任何一個(gè)部件的非正常工況運(yùn)行都會(huì)造成煤粉堆積，進(jìn)而導(dǎo)致提前燃燒或介質(zhì)爆炸。

根據(jù)惠來(lái)電廠及同類型1 000 MW機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，實(shí)施下列改造項(xiàng)目。

1）磨煤機(jī)內(nèi)部組件應(yīng)及時(shí)檢查修理。磨煤機(jī)長(zhǎng)周期運(yùn)行后會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部側(cè)機(jī)體襯板、出口多孔裝置、內(nèi)椎體等部位發(fā)生穿孔，進(jìn)而產(chǎn)生積粉點(diǎn)。當(dāng)煤粉長(zhǎng)時(shí)間聚集后易在磨煤機(jī)內(nèi)部發(fā)生爆燃，導(dǎo)致設(shè)備停運(yùn)。所以，加強(qiáng)日常定期檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)損壞部位，盡快修復(fù)磨煤機(jī)本體是應(yīng)對(duì)印尼煤爆燃的重點(diǎn)工作。

2）將可調(diào)縮孔布置在磨煤機(jī)出口粉管上，作用為調(diào)整煤粉管道內(nèi)送風(fēng)的均勻性，保證機(jī)組燃燒，提高爐內(nèi)燃燒的均勻性。但由于設(shè)計(jì)上的限制，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)大多采用均衡對(duì)開式雙芯可調(diào)縮孔，單手輪驅(qū)動(dòng)。由于是單螺桿驅(qū)動(dòng)，且密閉在縮孔腔室內(nèi)部，會(huì)導(dǎo)致縮孔內(nèi)部空間較大，且無(wú)法有效密封煤粉往腔室聚集。由電廠前期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可知，燃用印尼煤時(shí)經(jīng)常發(fā)生由于此處積粉導(dǎo)致的煤粉管道著火問(wèn)題。

根據(jù)電廠實(shí)際運(yùn)行及檢修經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)全密封可調(diào)縮孔，采用對(duì)開式雙手輪驅(qū)動(dòng)，將密封腔室設(shè)置在門板后側(cè)，門板四周作強(qiáng)化油脂密封，以防止門板后側(cè)活動(dòng)腔室積粉。

3）取消煤粉管道原隔離門。為保證系統(tǒng)管路的通暢，在確保安全的條件下，取消原設(shè)計(jì)的檢修隔離門，消除此處閥門殼體存在的積粉點(diǎn)。

4）對(duì)設(shè)置有煤粉分配器的系統(tǒng)管路，定期檢查內(nèi)部耐磨組件的完整情況，及時(shí)恢復(fù)。防止由于內(nèi)部陶瓷脫落而形成積粉。

5）如燃燒器設(shè)計(jì)有中心風(fēng)，應(yīng)檢查夾層密封情況，防止煤粉堆積在夾層中間。對(duì)未封閉的夾層進(jìn)行密封焊接。

6）機(jī)組停機(jī)檢修期間，應(yīng)重點(diǎn)檢查燃燒器掃損情況。及時(shí)恢復(fù)燒損燃燒器的煤粉濃縮器、穩(wěn)燃環(huán)、穩(wěn)燃齒等部件，防止煤粉提前燃燒。

3 結(jié)束語(yǔ)

從廣東粵電靖海發(fā)電有限公司近年燃燒印尼煤的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，只要認(rèn)真研究印尼煤的煤種特點(diǎn)，結(jié)合機(jī)組系統(tǒng)特性，有針對(duì)性地采取運(yùn)行調(diào)整措施，加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)及消缺，消除系統(tǒng)管路的積粉點(diǎn)，一定能夠確保機(jī)組安全可靠運(yùn)行。

［1］ 陳鴻偉，朱安鈺，楊忠燦，等．印尼煤與國(guó)內(nèi)煤摻燒試驗(yàn)研究［J］．熱力發(fā)電，2014（7）：50－55．

［2］ 向軼．裘立春，洪道文，等．幾種國(guó)外煤炭燃燒特性的熱重實(shí)驗(yàn)研究［J］．煤炭技術(shù)，2015，34（9）：302－305．

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［4］ 李洪慶，劉永，邱鳳琴．國(guó)投欽州發(fā)電有限公司鍋爐摻燒印尼煤優(yōu)化策略［J］．廣西電力，2014，37（6）：87－90．

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A Study on the Operating Control Strategies and the Equipment M aintenance for Burning Indonesian Coal in Coastal Power Plants

CHEN Kuan
（Jinghai Power Generation Co．，Ltd．of Guangdong Yudean Group Co．，Ltd．，Jieyang Guangdong 515223，P．R．China）

With the further deepening of the power reform，the economic indicators of thermal power plants are becomingmore and more fine．Based on their geographical advantage，it has been a trend for coastal power plants to duly mix some or burn a large number of Indonesian coal．According to the experience of burning Indonesian coal in Huilai Power Plant，this paper presents a reasonable scheme for its use in the aspects of the operating control and the equipmentmaintenance．

Indonesian coal；operating control；equipmentmaintenance

TM621．2

A

1008-8032（2017）02-0057-03

2016－11－28

陳 寬（1982－），工程師，主要從事發(fā)電廠設(shè)備維護(hù)管理工作。