600 MW超臨界火電機組鍋爐穩燃方案探討

田永昌，史恒惠

（1.國家電力投資集團 新鄉豫新發電有限責任公司，河南 新鄉453011；2.國家電力投資集團河南電力有限公司 技術信息中心，河南 鄭州 450002）

600 MW超臨界火電機組鍋爐穩燃方案探討

田永昌1，史恒惠2

（1.國家電力投資集團 新鄉豫新發電有限責任公司，河南 新鄉453011；2.國家電力投資集團河南電力有限公司 技術信息中心，河南 鄭州 450002）

通過對入爐煤的配煤摻燒、煤倉的斷煤治理及爐內燃燒調整方面的探討及經驗總結，解決了600 MW超臨界火電機組直流鍋爐的穩燃問題，減少了機組非停次數，降低了助燃耗油量，提高了公司的經濟效益。

超臨界鍋爐；混煤摻配；斷煤治理；運行調整

某發電公司2×600 MW 鍋爐是由東方鍋爐廠制造的超臨界變壓本生直流鍋爐，是采用單爐膛、一次再熱、平衡通風、露天布置、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構的π型鍋爐，型號為DG1900/25.4-π1。鍋爐配有低NOx的前后墻對沖旋流燃燒器，配備有6臺ZGM113G型中速磨煤機的正壓直吹式制粉系統。

1　鍋爐運行存在的主要問題及原因分析

公司兩臺機組自投產后，多次發生因燃燒不穩導致的非停事件，年助燃耗油量近千噸，對公司的經營造成嚴重影響。對由燃燒不穩引起的非停事件進行統計、分析后發現，煤質嚴重偏離設計值是非停的原因之一，煤倉頻繁斷煤是非停的原因之二，運行調整不當是非停的原因之三。

綜合分析后，公司決定從爐前的入爐煤摻配、煤倉斷煤治理到爐內的燃燒調整等多方面入手，促使鍋爐燃燒穩定，全面降低非停次數及助燃耗油量。

2　爐前的入爐煤摻配

2.1混煤摻燒現況

火力發電企業燃料成本占發電總成本的70%左右，為降低生產運營成本，企業普遍采購大量偏離設計值的低價低質煤。

該廠初始設計鍋爐用煤全為火車煤，配備兩座干煤棚，實際貯煤量約14萬t。由于煤場小，且煤場采用的兩臺門式滾輪堆取料機堆取煤受限，不如懸臂式堆取料機靈活方便，煤場無法實現精細混煤。根據設備情況，在煤場新增了地斗及#0皮帶，增加上煤手段，為精細化混煤摻燒提供條件。

2.2開展混煤摻燒采取的措施

2.2.1建立數字煤場與配煤摻燒數據庫，實現量化摻燒

建立煤場數字模型，實現燃煤調度、數據、信息資源共享，及時了解燃煤管理動態信息。根據機組配煤摻燒試驗數據，建立“經營效益、鍋爐效率及入爐煤質分析”數據庫，客觀分析煤場存煤現狀，確定最有利的配煤摻燒方式。

2.2.2嚴格過程管理

（1）按照“凡事有章可循、凡事有人負責、凡事有人監督、凡事有據可查”的理念，制定完善的配煤摻燒措施和管理規定，落實責任，實現動態閉環管理。

（2）根據配煤摻燒小組確定的摻燒方式，認真做好系統運行、變更、上煤情況以及煤場存取區域、數量等數據臺賬，確保摻配比例到位，摻燒工作有據可查。

2.2.3信息及時反饋

管理人員針對摻燒結果進行長期跟蹤，開展日、周及月分析，加強溝通反饋，使配煤摻燒工作步入良性循環。

遇特殊情況無法按摻燒計劃要求執行時，由燃運專工指導上煤。若遇制粉系統異常或實際入爐煤質偏離煤場統計煤質造成燃燒不穩時，值長應及時通知燃運人員更換煤種。

3　煤倉斷煤治理

3.1雨季煤場存煤

要求煤場雨季盡量增大存煤量，當來煤水分含量較大時，應在煤場單獨存放晾曬，待水分合格后方可上倉，嚴禁高水分煤直接入倉。

3.2煤倉進水治理

根據煤倉斷煤后取樣化驗結果可以看出，多數斷煤是因煤質水分過大造成的。當燃運上煤煤質水分并不大而仍出現斷煤且煤倉里原煤水分較大的現象出現時，經檢查發現是個別煤倉頂存在漏點或皮帶間沖地用水進入煤倉，造成煤中水分過大，致使粘倉、堵倉現象發生。為此，對所有煤倉進行全面排查治理，杜絕沖地用水淋濕皮帶上的原煤或漏入煤倉。

3.3煤倉改造

煤倉上部錐形體部分原配有空氣炮，在煤倉下煤直管段增加防堵裝置，再根據不同斷煤情況采取多種手段促使煤倉迅速下煤。

3.4嚴格執行定期工作標準

嚴格執行煤倉定期深度降煤位制度，減少粘倉現象的發生。

4　爐內燃燒調整

4.1檢修方面

利用檢修機會對燃燒器進行檢查，包括一次粉管縮孔檢修、更換，制粉系統一次風冷熱態調平及大修后冷態動力場試驗，保證熱態各粉管一次風速合適，優化爐內燃燒氣流場。

4.2根據各倉上煤煤質，調整燃燒器配風

根據燃燒器實際安裝情況及其氣溫特性，試驗調整燃燼風層燃燒器配風方式。

4.3優化制粉系統運行方式［1］

合理安排燃燒器運行方式，盡量避免燃燒器單側、斷層運行方式及過多燃燒器運行造成的火焰分散情況，保證爐膛內火焰相對集中。

在保證燃燒器噴口安全及煤粉正常輸送的前提下，根據各煤倉煤質情況，確定合適的磨煤機出口溫度、一次風量及加載壓力。規范石子煤排放操作，保證磨煤機安全穩定運行。

優化各層燃燒器二次風總門及磨煤機冷風、熱風調整門自動邏輯，在磨煤機斷煤時實現自動縮風，避免大量冷風進入爐內降低爐膛溫度而引起燃燒不穩。遇到多臺磨煤機同時斷煤的情況時，要注意同時斷煤、來煤對爐膛燃燒的擾動。

4.4合理配風，維持較高的爐膛溫度，保證煤粉的著火與燃盡［2］

按照燃燒調整試驗結果優化氧量控制曲線，保持爐內氧量在合適范圍內。

針對各倉煤質情況，試驗調整燃燒器內二次風門開度后固定合適開度，并確定各層燃燒器不同的外二次風門開度。在煤質突變、燃燒不穩時，根據各層燃燒器不同的配風情況，明確調整方法，提高運行人員對異常現象的處理能力（如正梯形配風或縮腰形配風原則）。在實際運行中，結合就地看火情況，按照燃燒器配風原則，通過改變局部配風方式（如外二次風旋流強度、冷卻風門開度、一次風速、風溫等），保持火焰呈現明亮的金黃色。

爐膛壓力正常維持在-70~100 Pa之間（如燃燒不穩時可適當提高爐膛壓力值），保持爐底水封正常、液壓關斷門位置正確、各看火孔關閉，減少無組織風量進入爐膛。

4.5建立全能值班員培訓管理機制

制定全能值班員培訓管理制度，明確各級管理職責。通過集中講課、仿真培訓、班組內部學習等多樣化的學習方式全面提高運行人員操作技能，避免突發狀態及自動異常情況下的手動操作不當引起的燃燒不穩事件。

4.6建立激勵機制

建立崗位動態管理機制，將運行人員業績與崗位掛鉤。如將磨煤單耗在小指標競賽中單列，以激勵運行人員調整制粉系統運行方式，避免無謂的多燃燒器運行現象，保持火焰相對集中，提高穩燃性；建立助燃油節油獎，將助燃油指標量化分解到集控、燃運班組，以激勵運行人員通過運行調整手段促進穩燃，降低助燃油量。

5　效果對比

通過上述措施的全面實施，管理經驗逐漸成熟，因燃燒不穩導致的非停事件逐漸減少，公司已實現單機連續運行160多天，無因煤質問題導致的燃燒不穩非停事件發生，2016年1月—4月助燃耗油量降至0 t，實現了助燃零耗油的目標。

6　結束語

火力發電企業綜合經營效益的提高是目的，機組的安全穩定運行是根本，本公司通過加強運行調整，建章立制，規范管理流程，使得燃料管理、設備管理與運行調節水平有了質的飛躍，管理成效已經彰顯。但仍有許多不完善之處，今后要在細化過程管理與健全激勵機制方面做好文章，以實現企業生產經營效益最大化的目標。

［1］李培，梁增同，高振罡，等.某電廠600 MW機組鍋爐摻燒劣質煤制粉系統優化調整試驗研究［J］.熱力發電，2013（5）：64-68.

［2］崔曉剛，吉云，陳鴻偉.提高電站鍋爐效率的措施［J］.節能，2003（6）：25-27.

【責任編輯黃艷芹】

Discussion on Steady Combustion Scheme of 600 MW Supercritical Thermal Power Unit Boiler

TIAN Yongchang1，SHI Henghui2
（1.SPIC，Yuxin Power Generation CO.，LTD，Xinxiang 453011，China；2.Technology&Information Center，SPIC，Henan Electric Power CO.，LTD，Zhengzhou 450002，China）

Through the discussion and experience of the supply of blending coal into the furnace，broken coal bunker governance and furnace combustion adjustment，the steady combustion issue of the 600 MW unit concurrent boiler was solved，the non-stop times of the unit and the consumption of combustion-supporting oil were reduced；therefore the economic benefit of the company was improved.

supercritical boiler；mixed coal blending；broken coal governance；operation adjustment

TK227.7

A

2095-7726（2016）09-0062-03

2016-05-02

田永昌（1974-），男，河南中牟人，工程師，研究方向：火力發電企業生產運行、電力市場、煤炭市場和供熱技術。