摘 要:本文介紹了影響鍋爐運行的有關煤質因素,并對鄒縣發電廠1000MW機組燃用煤質進行了全面分析,同時提出了解決1000MW機組燃用煤摻配的方法。
關鍵詞:煤質;入廠煤;入爐煤;燃煤摻配
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.145
1 概述
隨著煤炭市場形勢的日益嚴峻,價格不斷攀升,造成火電廠經營成本壓力巨大;因實際采購煤炭與鍋爐設計煤種要求偏差較大,進煤種類復雜,各項指標差別大。因此降低燃煤成本,研究科學安全的摻配摻燒方案,成為企業完成經營目標的首要任務。
2 煤中成分對鍋爐運行的影響
發熱量:煤的發熱量是反映煤質好壞的一個重要指標,當煤的發熱量低到一定數值時,不僅會燃燒不穩定,機組帶負荷困難,而且可能會導致鍋爐熄火。
揮發分:揮發分含量越大,煤粉越容易燃燼。揮發份含量降低時,煤粉氣流著火溫度顯著升高,著火熱隨之增大,著火困難,燃燒調整不及時,易造成鍋爐滅火。
硫分:燃煤的硫分,易造成高溫受熱面的高溫腐蝕和低溫受熱面的低溫腐蝕。
灰渣熔融性:灰渣在高溫下處于具有黏性的熔融狀態,易黏附在受熱面上,造成爐膛和爐膛出口附近結焦。
水分:水分加大,降低了煤的發熱量,還會因受熱蒸發、汽化而消耗大量的熱量,導降低鍋爐熱效率;同時使風機電耗增大;也加劇了低溫受熱面的積灰、腐蝕,同時還增加了給煤系統堵塞的機率,影響正常供煤。
3 1000MW燃煤機組設計要求
3.1 1000MW燃煤鍋爐設計煤種及校核煤種
鄒縣電廠鍋爐設計煤種:兗礦煤和濟北煤礦的混煤,主要指標如下(附表1):
3.2 1000MW機組鍋爐設計特點
1000MW機組鍋爐為高效超超臨界參數變壓直流爐。制粉系統采用正壓直吹式,噴燃器共48只,分三層前后墻對沖布置。
3.3 摻配摻燒的目的和要求
將入廠煤的各類煤種,經過摻配后達到或接近適燒煤種的標準,確保鍋爐燃燒穩定,防止鍋爐結焦、脫硫效率下降造成環保影響等異常情況的出現;確保機組安全經濟運行,最終達到降低燃料成本的目的。
4 燃煤摻配摻燒的原則及方式
4.1 1000MW機組進煤結構
1000MW機組鍋爐用煤以燃用兗礦煤、國鐵煤為主,2016年兗礦煤和國鐵煤各占50%左右。入廠煤低位發熱量全年平均為21.81MJ/kg,硫份平均為0.86%,揮發分37.48%。
4.2 入爐煤摻配原則
(1)1000MW機組爐膛熱容積較大,對揮發分的要求相對較低,將燃煤的干燥無灰基揮發分控制在35%以上即可。
(2)1000MW機組脫硫改造后設計硫分為1.2%,又考慮到SO2入口濃度的差異性,為保證摻配后硫分不超標,1000MW機組控制在1.0%-1.2%左右。
(3)1000MW機組低位發熱量控制在19.5MJ/kg以上,為確保1000MW機組帶負荷,2:00~14:00指定原煤倉要上高熱值煤。
(4)1000MW機組中上層磨煤機摻燒國鐵煤,在硫分不超標的前提下,可摻二到三臺磨煤機,同時要考慮揮發分,揮發分過低的煤少摻一臺磨。
4.3 入爐煤摻配流程
火車兗礦煤或國鐵來煤入廠后首先卸入火車卸煤溝或翻車機卸煤溝,可根據煤質和來煤多少等情況選擇將來煤直接上入規定原煤倉,或將來煤堆入煤場,當各來煤不及時或來煤指標不符合時必須進行摻配使用。
4.4 1000MW機組摻配摻燒方式
(1)煤溝內煤種直上原煤倉方式。當兗礦煤卸入火車卸煤溝內或適燒的國鐵煤卸入翻車機卸煤溝內,根據煤質和來煤多少等情況選擇將來煤直接上入規定原煤倉。
(2)煤場存煤摻配。1000MW機組輸煤系統室外煤場總儲煤量約28.9萬噸。煤場面積:285米×50米+285米×90米+285米×50米,煤堆堆高13米。貯煤場設置2臺35米懸臂式斗輪堆取料機,其尾車型式為通過式,機上帶分流裝置,堆料和取料能力均為1500噸/小時。
煤場#1垛—#4垛按照煤質分為#1—#4煤垛,每個煤垛根據對應皮帶托輥編號分成兗礦煤、高硫煤和陜煤(低灰熔點)或蒙煤區域,例如#1垛#120托輥以東存放兗礦火車煤;#120托輥至#180托輥存放高硫煤,例如:宣化、五寨、下花園等省外高硫煤;#1垛和#4垛#180托輥以西存放低灰熔點的陜煤,例如彬縣、黃陵等煤種,而#2垛和#3垛#180托輥以西則存放蒙煤,例如蒙泰、不連溝等煤種,便于一臺斗輪機故障或檢修時,另一臺不影響不同煤種的摻配。而#1垛#120托輥以東又設立為機動存煤區域,正常情況下已存放兗礦火車煤為主,當另一煤種集中到達時,則將兗礦火車煤取用,留出集中到達煤種的接卸區域。
(3)爐內摻配。1000MW機組輸煤系統因為沒有筒倉摻配,在煤場存煤的摻配手段較為單一,所以Ⅳ期主要采取爐內摻配的方式,通過每日下午的摻配會議全面了解當天及第二天來煤各項數據,根據摻配會的要求及時制定摻配方案,將不同的煤種通過抬落犁煤器配煤至對應的原煤倉,例如,A倉摻配蒙煤,B倉和D摻配兗礦煤,C倉摻配低灰熔點煤種,E倉和F倉摻配高硫煤,同時根據硫分情況決定啟停磨煤機臺數。同時每日02:00將將每天的摻配煤情況匯總成《摻配煤報表》,上傳對標網站,以實現數據共享。
5 結論
因為燃用煤摻配工作做的科學、合理、有序,近年來,鄒縣發電廠1000MW機組未因為煤種摻配不合格造成機組的非停,同時精益化的摻配方式保證了電廠的經濟技術指標水平持續提高。
參考文獻:
[1]華電國際鄒縣發電廠.輸煤運行規程[S].2014版.
作者簡介:黃華(1978-),男,山東鄒城人,大專,技師,技術專工,主要從事輸煤運行工作。endprint