淺談火電廠燃用高揮發分煤種的控制策略

譚從平

摘 要：煤質對燃煤電廠運行影響巨大，不同的煤有不同的特點。簡單介紹了高揮發分煤的工業分析特點、燃燒特點，以及它在對燃煤機組的運行影響，并以鴻山熱電廠設備參數為例針對性地提出運行控制策略，保障了設備的安全穩定運行。

關鍵詞：燃煤鍋爐；高揮發份；結焦；燃燒調整

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.149

1 引言

目前，我國燃煤發電廠裝機容量占全國總裝機容量的58%，實際發電量更是達到了66%，為當代中國高速發展提供給了能源動力保障。燃煤發電廠是通過燃燒煤的化學能而最終轉化成電能，它的主要研究方向是如何節能降耗，概括地說有兩方面：一是如何對能量循環利用，減少散失；二是研究如何提高燃料的利用率，提高效率。不同的煤種燃燒特點不一樣，所要求運行控制參數也大相徑庭。那么高揮發分煤又該注意哪些燃燒控制呢？

2 鴻山熱電廠及鍋爐設備概況

福能鴻山熱電廠一期兩臺600MW抽凝供熱機組，是全國首家600MW供熱發電機組。其鍋爐是由哈爾濱鍋爐廠生產的超臨界參數變壓運行直流鍋爐，Π型結構，型號為：HG-1962/25.4-YM3。鍋爐前后墻各布置3層低NOX軸向旋流燃燒器（LNASB），每層各有5只，共30只，前后墻對沖燃燒。鍋爐制粉系統為正壓直吹式系統，由2臺動葉可調軸流式一次風機，2臺密封風機，6臺ZGM-113G型中速磨煤機，6臺電子稱重式給煤機組成，5臺磨煤機就可以滿足鍋爐MCR負荷。

3 高揮發分煤種的特點

煤的揮發分產率與煤的礦化程度成反相關。即隨著礦化程度的提高，煤的揮發分隨之降低。如煤化程度低的褐煤，揮發分從65%下降到37%以上；煙煤揮發分從55%下降到10%以上；無煙煤揮發分從10%下降到3%。揮發分的含量是國際上通用的區分煤的礦化程度的首要標準。

高揮發分煤相比于普通煤種，著火點提前了。比如原本設計在爐膛著火的，現在可能在燃燒器口就著火，甚至在燃燒器內，煤粉管道內。對于較長時間積煤的煤粉倉，更有自燃自爆的安全隱患。故對燃煤發電企業來說，燃用高揮發性的煤，首先要考慮的問題是防止燃用高揮發分煤種出現自然、爆燃現象。其次還應考慮在燃燒器口及周邊的結焦問題。

4 運行控制策略（以鴻山熱電廠設備參數為依據）

（1）高揮發分煤到廠后，先安排一臺磨煤機進行試燒；試燒正常后，再逐步增加使用量。值長要做好加倉記錄，機組長要告知本機組其他人員。在摻燒期間，燃用高揮發分煤種的煤倉加倉時應控制煤倉煤位在10米以內。

（2）磨煤機運行期間，開啟磨煤機滅火蒸汽母管疏水門，將供汽電動門稍微搖開、略開調節門暖管備用。同時確保滅火蒸汽減溫水管路在備用；額定的磨煤機滅火蒸汽壓力為0.4-0.6Mpa，溫度為150-180℃，若有需投入時注意調節參數。

（3）燃用高揮發分煤種時，磨煤機出口溫度暫定65℃運行（正常運行時控制在80℃），控制磨煤機入口溫度低于280℃。為防止燃燒器口結焦，將分離器轉速調整至40%。適當提高磨煤機一次風量（正偏置5%）。同時加強爐膛工況檢查，機組長每班必須安排經驗豐富的人員進行結焦及火焰情況檢查。發現結焦應立即清除焦渣，防止焦渣擴大、搭橋，引起堵渣，影響鍋爐渣灰排放，從而釀造嚴重威脅機組安全的事故。

（4）燃用高揮發分的磨煤機原則上不進行啟停操作，如需消缺陷停磨時應提前控制煤倉煤位，通知燃料運行更換為低揮分煤種，并按正常方式啟停。若需啟停時，要嚴格控制較低的磨煤機出口溫度。啟動時磨煤機出口控制在65℃；停運時，當給煤機煤量降至最低煤量（20T/H左右）前，必須提前將磨煤機出口溫度控制在60℃以下，再停磨煤機。

（5）運行中若遇到給煤機跳閘或斷煤，應第一時間將磨煤機熱風調門關閉，開大冷風調節門，控制磨煤機出口溫度不大于80℃；當磨煤機出口溫度上升至90℃時，開啟充惰電動調節門進行充惰；當對磨煤機充惰后磨出口溫度繼續上升至100℃或運行中磨煤機快速上升至90℃，則立即停運磨煤機關閉冷、熱風隔絕門、磨出口門，全開充惰電動進行充惰。

（6）加強磨煤機就地的巡查。巡操員在就地巡檢時，除了對運行磨煤機聽聲響有無異樣、看有無異樣振動外，還必加強石子煤排放閥情況檢查。一方面可以盡早發現石子煤是否排放順暢，以防石子煤排放閥異常無法開啟，長時間引起石子煤排放管堵塞甚至冒煙著火；另一方面也能夠發現排放石子煤的顆粒粗細情況，以利于掌握各臺磨煤機的煤粉細度。

（7）由于磨煤機運行參數控制變化較大，應注意監視鍋爐各參數的變化。特別是鍋爐排煙溫度及空預器電流波動情況。必要時申請稍降負荷運行。

5 結語

在煤的工業分析中，揮發分只是其中一項指標，本文僅僅分析了高揮發分煤種對燃煤機組運行的影響及應對措施，那么低揮發分的煤又會怎么樣呢？還有灰分、水分、固定碳的含量高低又會對機組有什么影響呢？一種煤往往有多個特點，單一地定性分析難免顧此失彼，所以理論只是一方面，實踐中還需要綜合分析，統籌調整，方能尋求一個最優的解決方案。但不管怎么樣，辦法總比困難多，只要通過科學手段找出了煤質的不同特點，就能清晰準確地把握它的燃燒脈絡，就能針對性地解決它在運行中存在的不利影響，從而消除隱患，保障設備運行安全。

同時，時代在發展，科學技術也隨之發展，我們現階段論證的問題不一定在若干年后就依然正確。中國千年前的老莊哲學就教導我們必須秉承“易”的思想，即萬事萬物都在變化，但萬變不離其中，若能把握各個聯系，嚴謹分析，科學論證，就一定能以不變應萬變。

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