優化煤源結構細化配煤摻燒降低入爐標單

張晨瑞（大唐洛陽熱電有限責任公司輸煤管理部,河南 洛陽 471003）

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優化煤源結構細化配煤摻燒降低入爐標單

張晨瑞
（大唐洛陽熱電有限責任公司輸煤管理部,河南 洛陽 471003）

摘 要:燃料是火力發電廠的最大成本，已占到電廠總成本的70%左右，通過優化煤源結構，加強煤源堆放管理，細化入爐煤摻燒等手段能有效降低電廠的燃煤成本，降低入爐標單，實現機組的安全經濟運行，助推公司效益出“零米”。

關鍵詞:優化；結構；配煤；摻燒；降低；標單

1 引言

近年來，雖然煤炭市場日趨緩和，但燃煤采購結構卻無法滿足鍋爐設計煤種要求，來煤結構復雜，煤質差異較大，給鍋爐的安全穩定運行和環保達標排放造成很大威脅，同時摻燒鍋爐設計煤種成本較高，公司效益受到極大影響。以洛熱為例，原設計鍋爐適配煤種為70%義馬煤：30%新安煤，義馬煤為長焰煤，新安煤為貧瘦煤，且均為本地煤種。但隨著煤炭市場的變化，長焰煤煤價大幅升高，貧瘦煤煤價下降明顯，且省內煤價較臨近省煤價明顯偏高，公司效益受到較大影響。

2 公司配煤現狀及影響

洛熱公司采購的煤種眾多，煤質錯綜復雜，尤其是地方煤礦煤質穩定性較差，加上煤場來煤不能精確分類堆放，其發熱量、硫份和揮發分等重要指標常常發生驟變，導致配煤數據準確性差，經常因煤質差或硫份高等原因影響機組正常帶負荷，甚至造成硫份超標等異常事件，給公司的安全生產造成不良影響。

2.1 公司配煤摻燒存在的問題

首先，入廠煤煤種繁雜，煤質不能隨時了解掌控，汽運、火運煤種總計有30種之多，僅汽運煤就有近20種，加之煤場場地較小，給煤場分區接卸帶來極大困難，尤其是公司北煤場（存放貧瘦煤）幾乎成了混煤場，煤質更是無法精確掌控。主要來煤煤種有：蒲白、前河鎮、龍門次煤、韓城、襄垣、大佛寺、神木、義馬、常村、黃陵、三門峽、馬軍峪等。

因煤場煤質數據不詳，給鍋爐的配煤摻燒帶來較大風險，致使摻配結果經常出現較大的偏差甚至造成摻配失誤，影響機組安全運行或環保達標排放。

其次，主要的配煤設備環式給煤機設備老化。環式給煤機是摻配煤比的重要設備之一，犁煤車與給煤車的轉速反映了設備出力的狀況，但變頻器輸出數據與實際出力存在明顯偏差，因此各環式給煤機的實際下煤量與摻配計劃比例存在較大偏差，致使燃煤摻配結果嚴重偏離要求值，給機組安全運行和環保排放埋下隱患。

另外，摻配人員的整體素質和摻配技能不高，對煤場存煤結構和煤質情況不了解，對來煤煤種、煤質不清楚，對鍋爐設備和環保設施的運行原理和參數不夠了解，摻配僅憑感覺和經驗，因此在摻配過程中經常造成煤質差機組帶不夠負荷和硫份超標等異常事件。

2.2 摻配偏差帶來的影響

受來煤結構繁雜，煤場無序堆放、煤質波動大、環式給煤機出力不穩、摻配人員摻配技能偏低等因素影響，在2013年共計影響電量780萬度，影響效益約150余萬元，公司四臺脫硫塔出口二氧化硫超標排放總計442小時。另外曾經因摻配煤質波動大的原因造成公司一臺鍋爐制粉系統爆破的異常事件，由此造成的直接和間接經濟損失達50余萬元，給公司機組的安全運行和環保達標排放造成很大的不利影響。

3 優化來煤結構，實施精細化摻配

3.1 優化來煤結構，實現來煤的分區堆放

針對來煤種類繁雜的現狀，我們將各煤種進行分類，首先將來煤整體分為長焰煤和貧瘦煤兩種，長焰煤卸至南煤場，貧瘦煤卸至北煤場，原則上長焰煤臺禁止接卸高硫煤。然后在長焰煤場按照熱值分為兩個區域，西部區域接卸或堆放高熱值低硫煤（如大佛寺、神木等），東部區域存放低熱值長焰煤（如義馬、常村等）。貧瘦煤臺分成三個區域，東部存放火車來高熱值低硫煤(韓城、襄垣等)，中部區域接卸低熱值低硫汽運煤（龍門次煤等），西部區域存放火車高熱值高硫煤（蒲白等）。煤場分區接卸由煤場管理班專人負責具體實施，燃煤摻配主管負責監督，對不按規定接卸者予以通報考核，保證摻配源頭的準確分類。

3.2 運用筒倉存煤功能，對煤場取煤或火車來煤實施精確分類存放

我公司總共有六個筒倉，每個筒倉存煤量大約3000噸左右。采用不同筒倉“分倉存煤”手段，不同的筒倉存放熱值、硫份不盡相同的煤種，在摻配的過程中通過調節不同環給的出力改變不同煤質的摻配比例，保證機組帶負荷需要及環保達標要求，從而實現配煤摻燒的精細化（圖1）。

圖1　筒倉存煤

3.3 制作摻配計算工具，量化摻配預測結果

為做到提前預判摻配后的煤質情況，我們研究制作了一套摻配自動計算工具，且簡單使用，經過試驗證明預測計算值與實際值偏差不大，與實際值很接近，可以指導煤質摻配人員做好摻配工作。下面舉例進行說明：發電部根據中調計劃負荷情況，向輸煤部提出次日的煤質需求計劃，6號機組負荷260MW，要求帶負荷能力5.2（折合4200大卡），硫份0.9（折合煙氣濃度2030Nmg/m3）。根據要求，摻配過程中必須滿足帶負荷能力，出口硫份達標，同時長焰煤、貧瘦煤必須保持合適的比例，為此進行如下摻配方案（表1）。

表1　摻配計算硫份、熱值小工具

即使用2-6號共五臺環給配煤，各筒倉通過變頻器調節配煤比例分別為10%、20%、25%、15%、30%，摻配結果為熱值4330大卡，出口硫份2025Nmg/m3，長焰與貧瘦煤比例分別為45%、55%，滿足鍋爐運行安全、機組發電、環保達標要求。制作的配煤計算小工具提高了摻配人員的預見性，具有很強的指導意義，摻配的準確率和合格率均大幅提升。

3.4 加強對摻配人員的摻配技能培訓，提高程控員的精細化摻配技能

利用3-11月機組負荷小，上煤量小的機會，組織摻配人員加強摻配技能培訓，通過理論培訓和現場調整等手段，提高摻配人員對煤場、煤質特性、鍋爐燃燒、環保設備的認知能力，全年共進行4次摻配技能競賽，有力的加強了摻配人員業務素質和摻配技能的提高，取得了驕人的業績。

4 結語

（1）通過煤源結構的優化，煤場的分區堆放，筒倉的精準分類存放，為精細化摻配提供了可靠保證。

（2）制作的摻配計算小工具，為摻配人員提供了便捷有效的預測方法，摻配的預判性明顯增強。

（3）通過技能培訓，摻配人員的摻配技能大幅提升，精細化摻配取得明顯成效。去年因摻配影響電量108萬度，較2013年減少680萬度，降幅86%，創造效益136萬元。摻配經濟煤種95萬噸，摻配節約金額1070萬元。2014年因摻配原因造成脫硫塔硫份超標共計247小時，較2013年減少195小時，降幅達44%。

作者簡介：張晨瑞（1970-），男，工程師，主要從事：輸煤管理工作。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.057