張躍清

摘要：確保發(fā)電機組安全、環(huán)保、經(jīng)濟運行為前提，在不同時段典型工況下進行配煤摻燒性能試驗，建立配煤摻燒數(shù)學模型，確定對應的入爐煤煤質指標，制定配煤摻燒最佳方案，深化配煤摻燒工作實現(xiàn)發(fā)電企業(yè)效益最大化。

關鍵詞：安全 經(jīng)濟 環(huán)保 摻燒

我公司地處云南，兩臺300MW循環(huán)流化床機組，設計煤種褐煤。隨著電力市場化的推行，云南地區(qū)電量消費需求的持續(xù)放緩，導致發(fā)電市場增量空間有限，利用小時持續(xù)下滑、電力用戶直接交易進一步壓低火電上網(wǎng)電價等多方面因素影響，火電主營業(yè)務收入已負增長，火電企業(yè)經(jīng)營壓力明顯增加。如何調整煤源結構、降低燃料成本成為擺在火電企業(yè)面前的一道難題，而配煤摻燒工作是調整煤源結構的科學依據(jù)與應用結果，我公司深化配煤摻燒工作，對保障燃料供應、降低經(jīng)營成本起到了一定的積極作用。

一、燃料采購管理

根據(jù)云南地區(qū)不同時段煤炭市場情況，結合我公司鍋爐機組適燒煤種實際情況，在確保供應有保障、環(huán)?？蛇_標、以安全穩(wěn)定運行為基礎，經(jīng)濟環(huán)保為目的，最大限度提高經(jīng)濟煤種采購量。燃料采購工作關口前移，采購部門根據(jù)生產(chǎn)需提前做好經(jīng)濟煤原開拓和采購結構的優(yōu)化調整。

1.做好來煤的計劃調運工作，保證科學合理的來煤結構。

2.加強對低硫煤的催運力度，從源頭加以控制高硫低值煤的入廠，礦方工作面發(fā)生變動時，采購部門要及時向發(fā)電生產(chǎn)部們反饋，便于調整入爐煤的摻燒比例。

3.加大經(jīng)濟煤種采購力度，對入廠煤采樣化驗率達到100%，發(fā)現(xiàn)煤質指標有異常時，及時通報相關部門，制定臨時摻配方案、燃燒方案和安全保證措施。

二、煤場儲煤管理

1.運行人員針對來煤情況，指導煤場管理人員合理進行摻燒及存煤，避免煤場存煤結構不合理，無法進行摻配；

2.來煤存入煤場，應按煤種分類儲存，并記錄清楚煤種名稱、存煤位置、存煤量、存煤時間，同時充分利用燃料信息化建設成果，確保入廠驗收真實可靠，燃煤存儲科學明晰。

3.煤場儲煤量按電網(wǎng)分配電量和需求量合理儲存，各煤場要定期輪換倒燒，防止自燃造成環(huán)境污染和煤量損失。

4.每月中旬和下旬對儲煤場存煤進行取樣化驗，將煤質情況報發(fā)電生產(chǎn)部門，用于指導運行摻配，

三、通過熱力性能試驗制定最佳摻燒方案

我公司通過熱力性能試驗和脫硫設備改造等工作，針對本公司爐型、不同煤質、不同負荷工況，建立配煤摻燒數(shù)學模型，指導實時配煤摻燒和采購供應，實現(xiàn)“安全性、環(huán)保性、經(jīng)濟性”相統(tǒng)一的總體目標。

1.二季度本公司在發(fā)電負荷穩(wěn)定的情況下，對機組進行了小龍?zhí)陡吡蛎汉蛷浝諊艿土蛎旱膿綗囼?，通過經(jīng)濟性對比分析，得到一個經(jīng)濟摻煤比例。期間共進行經(jīng)濟煤種彌勒煤摻燒比例50%、60%、70%、80%、90%：5個工況試驗，負荷基本穩(wěn)定在1 60MW，鍋爐氧量穩(wěn)定在2%左右，鍋爐床壓控制在5-6kPa。

2.試驗周期5天，數(shù)據(jù)取每天（8：00-14：00）的平均數(shù)，消除環(huán)境溫度變化引起的汽機熱耗率偏差，汽機熱耗率的其他細微變化忽略不計，默認發(fā)電原煤耗率的變化主要受配煤摻燒比例變化影響，計算出每個工況的燃料成本。隨著彌勒煤比例的升高，二次風機、引風機、輸煤、除灰及除塵電耗升高，計算出每個工況此部分電耗成本。重點分析比較總成本（燃料成本+電耗成本）的變化情況。

3.性能試驗結論。

小龍?zhí)毒C合到廠煤價273.04元/噸，彌勒國能煤綜合到廠煤價133.48元/噸。電耗成本計算時電價?。?.3606/1.17）元/千瓦時。

（1）160MW負荷，彌勒煤比例每升高10%，發(fā)電原煤耗升高82克，千瓦時。

（2）160MW負荷，彌勒煤比例每升高10%，電耗功率升高191kW，發(fā)電廠用電率升高0.12%。

（3）160MW負荷，彌勒煤比例從60%到80%，總成本基本呈下降趨勢，80%比例時總成本數(shù)值最低；彌勒國能煤比例提高到90%后，總成本出現(xiàn)了反彈。

4.通過以上全面的分析制定出以下?lián)綗桨?/p>

當主燒煤種為小龍?zhí)睹?，摻燒煤種根據(jù)不同工況按照10%、20%、30%…100%的彌勒國能煤進行摻配；

（1）將卸煤溝分為兩個供煤區(qū)間：#1-#8空位進小龍?zhí)吨鳠悍N；#10-#14空位進彌勒國能摻燒煤種；#9空位作為兩臺葉輪給煤機限位；

（2）對鍋爐原煤倉上煤采用單路皮帶，兩臺葉輪給煤機依據(jù)摻燒比要求，設定相應轉速同時運行方式進行；

（3）摻燒比的確定以兩臺葉輪給煤機轉速比進行確定。

（4）制定和完善配煤摻燒應急預案，提前做好演練，一旦遇到如發(fā)生煤場缺煤、輸煤系統(tǒng)堵煤，煤倉蓬煤等影響燃料供應情況要及時啟動應急預案，做好各方面信息。

四、安全性分析

我公司摻燒的經(jīng)濟煤種主要為彌勒國能低硫煤，其特點是發(fā)熱量低（8.5MJ/kg），全水分高（55%），略顯粘性。對鍋爐運行的主要影響有以下幾個方面。

1.造成鍋爐床溫降低，燃燒效率下降。鍋爐燃燒主要是指鍋爐床溫與床壓的控制，從實際摻燒來看，額定負荷下鍋爐密相區(qū)床溫能控制在800℃左右，隨著負荷的降低，鍋爐密相區(qū)吸熱量減少，氧量增加，鍋爐密相區(qū)床溫會有所升高，如果低負荷再增大摻燒比例，外置床還有一定的余度，可以對床溫進行輔助調整。彌勒煤的發(fā)熱量較小龍?zhí)睹浩托?，但從鍋爐床溫角度能夠滿足隨著負荷降低逐漸增加彌勒煤比例的條件。

2.雨季輸煤系統(tǒng)堵煤。由于彌勒煤遇水后較粘，在上煤過程中容易堵塞輸煤系統(tǒng)與給煤機。刮板給煤機改造后出力為150t/h，且防漂鏈性能較好。目前四臺給煤機能夠帶320t/h連續(xù)穩(wěn)定運行，所以從給煤機角度具備隨著負荷降低逐漸增加彌勒煤比例的條件。

3.摻燒比例太高，風機出力不足。額定負荷摻燒比例的增加主要受引風機出力的限制，所以目前額定負荷摻燒比例基本限制在60%以下，但隨著負荷的降低風量也會降低，所以從風機角度也具備隨著負荷降低逐漸增加彌勒煤比例的條件。

4.配煤摻燒安全措施

（1）嚴格控制入爐煤水分，防止潮濕彌勒煤進入輸煤系統(tǒng)造成堵塞。

（2）通過外置床與風量調整控制鍋爐平均床溫不低于780℃，避免對鍋爐效率與脫硫效率影響過大。

（3）控制鍋爐床壓在規(guī)定范圍內(nèi)，避免由于摻燒造成鍋爐床壓偏離正常范圍。

（4）加強引風機與二次風機運行監(jiān)視，防止由于煤量大造成風機過電流。

五、環(huán)保性分析

配煤摻燒要保證除灰、除塵、脫硫、脫硝等指標符合環(huán)保政策的要求，這既是企業(yè)履行社會責任的體現(xiàn)，也是保證安全性和經(jīng)濟性的需要，為此本公司對脫硫系統(tǒng)進行了大規(guī)模改造。

1.機組正常運行中二氧化硫排放濃度要求控制在160mg/Nm3以下，超過200mg/Nm3時要求做好超標記錄及超標原因，二氧化硫排放濃度超過200mg/Nm3持續(xù)時間超過60分鐘時，匯報領導請示調度同意鍋爐壓火處理。

2.根據(jù)煤場存煤情況，運行中控制入爐煤收到基硫分不高于1.66%，根據(jù)入爐煤硫分調整石灰石摻配比例，同時結合二氧化硫實際的排放情況進行修正。

六、經(jīng)濟性分析

1.配煤摻燒方案基于公司合理采購區(qū)域以內(nèi)煤源的量、質、價的比較，在保證滿足安全、環(huán)保的情況下，綜合考慮設備磨損、消耗增加等因素，按照標煤單價最低的目標進行采購。同時，還要防止摻配環(huán)節(jié)工作不到位、配煤不合理導致機組降負荷出力的現(xiàn)象發(fā)生。充分考慮高質煤與低質煤、高硫煤與低硫煤的摻配，在保證安全、環(huán)保的情況下，做到標煤單價最低。

2.我公司本年度上網(wǎng)電量790711.42兆瓦時，生產(chǎn)消耗燃煤764115噸，其中：小龍?zhí)睹?39843噸、彌勒煤324272噸，摻燒比例為：小龍?zhí)?8%、經(jīng)濟煤種42%。彌勒煤入廠熱值分別為8675千焦，千克。本年度彌勒煤經(jīng)濟煤種摻燒費用約為4032.68元，實際燃料煤耗用12955.85萬元，入爐煤折標煤量266435.74噸，可以推出本年全燒小龍?zhí)睹旱那闆r下入爐煤折標煤單價為525.52元/噸，則摻配經(jīng)濟煤種后燃料成本減少1045.85萬元，影響發(fā)電單位燃料成本降低13.23元/兆瓦時，影響入爐標煤單價降低39.25元/噸。經(jīng)濟效益可觀。

總結：我公司以集團公司“電子采購、數(shù)字燃料、調度中心”三位一體為平臺，對每臺機組運行資料進行收集、數(shù)學建模、鍋爐熱力性能試驗、配煤摻燒試驗、經(jīng)濟性評價與分析等工作，確定不同季節(jié)、不同時段典型工況下的配煤摻燒方案，確保能夠做到皮帶出力正常、鍋爐燃燒穩(wěn)定、灰量持續(xù)平穩(wěn)、環(huán)保指標合規(guī)、標煤單價最低。通過程序控制、數(shù)據(jù)集成、實時監(jiān)控，實現(xiàn)配煤摻燒方案和燃煤采購方案的科學性、準確性、及時性。