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摘要：针对燃料市场煤炭供应紧张、电煤价格居高不下的实际情况，为进一步降低发电成本，实现节能降耗、降本增效的运营目标，大唐长春第三热电厂以“掺烧褐煤”为突破口，总结出掺烧褐煤的经验，结合锅炉结焦、布袋除尘器堵灰、引风机振动、制粉系统的安全性，对锅炉燃烧调整进行重新优化和改进工作。
关键词：锅炉；配煤掺烧；制粉系统；优化调整；安全性
一、设备概况
大唐长春第三热电厂现有2台350MW国产亚临界机组，配套哈尔滨锅炉厂生产的HG-1165/17.5-HM3型燃煤锅炉，单炉膛，锅炉采用全钢结构构架，呈“∏”型布置，采用热一次风正压直吹式制粉系统，四角切圆燃烧方式。配备六套MPS190-HP型中速磨煤机。电厂设计煤种为内蒙古伊敏煤矿褐煤与龙煤集团烟煤的混煤，混配质量比为7：3，设计煤种收到基低位发热量15.535MJ/kg、干燥无灰基挥发份41.91%、全水份29.98%、灰分15.25%、硫分0.21%，灰熔点1240℃。
（1）由于乌拉盖煤种挥发分较高，灰熔点较低，很容易在锅炉水冷壁和燃烧器喷口处结焦，所以在掺烧煤种上，尽量掺烧挥发分低，高灰分的煤种，可以抑制其结焦的特性，还可以提高制粉系统热一次风温，满足机组负荷要求，所以我们将乌拉盖和出光、海洋以及其他煤种按5：4：1进行混配，不仅满足了锅炉燃烧调整需求，还极大的提高了机组负荷率，提高锅炉效率。
（2）为了防止锅炉在高负荷时出现堵灰和结渣，危及除尘器和干渣机系统安全；在低负荷时，确保锅炉燃烧安全，为此采取间断配煤方式，每天分三个时段上煤，即：低负荷时段，正常负荷时段和尖峰负荷时段，配煤比例分别为6：3：1，5：3：2和5：4：1.
（3）制粉系统运行方式，要根据配煤的结构和负荷情况进行适当的切换。1、2、3号磨煤机作为主力运行制粉系统，全天候上热值稍高的乌拉盖煤种，确保低负荷运行的稳定性，4号磨煤机根据负荷变化，低负荷时上乌拉盖煤种，正常负荷和高负荷时上热值稍低的出光、海洋煤种，5、6号煤斗上出光、海洋或其他地矿煤种。
（4）为保证磨煤机干燥出力，降低制粉系统单耗，防止制粉系统内爆和自然，为此严格控制磨煤机出口温度在55℃--60℃之间运行，一次风速控制在25m/s--28m/s。
二、配煤掺烧存在的问题及采取的技术措施
（一）配煤掺烧存在的问题
1.制粉系统出力不足
锅炉改为全烧褐煤后，由于煤种（质）较设计值偏离较多，热值降低17%--25%，水分增加7%--13%，磨煤机入口热一次风温明显降低，制粉系统干燥出力明显不足，严重制约机组带负荷能力。
2.制粉系统防爆
全烧褐煤后，由于褐煤有燃点低，不易储存等特点，制粉系统在运行、停备时极易发生自然和爆炸，给锅炉安全带来严重威胁。
3.热一次风温过低，热一次风比例增加，热二次风比例减少
由于煤种热值大幅降低，煤种水分大幅增加，经常采用提高热一次率的方法，来提高制粉系统的干燥出力，致使制粉系统热一次比例增加，压迫热二次风比例降低。
4.炉膛容积热负荷过高，锅炉积灰和结渣增多
锅炉改为全烧褐煤，燃用现有煤种后，机组额定负荷的燃煤量比设计煤种燃煤量升高20%左右，锅炉烟气量增加，致使炉膛容积热负荷大幅增加，且燃煤软化温度低于设计煤种30℃，灰分较设计煤种增加40%左右，致使锅炉发生结焦增多，灰量增多，致使炉底干渣机系统和布袋除尘系统频繁故障，严重威胁锅炉机组安全。
5.锅炉排烟温度升高，锅炉减温水量增大
由于锅炉燃料量的大幅增加以及燃料水分、灰分的增加，锅炉烟气量大幅增加，锅炉排烟温度大幅上升，2010年1-8月排烟温度累计值为148.7℃，比对应负荷设计值114.2℃升高34.46℃，锅炉效率累计完成90.32%，比设计值92.8%降低2.48%。
（二）针对掺烧褐煤存在问题采取的措施
（1）针对磨煤机干燥出力低的问题，通过对空气预热器漏风治理，提高空气预热器的换热效果，使得热一次风温提高了5℃，空气预热器漏风率由原来的12%左右降低到8%，并通过试验，煤粉细度挡板由65%调整至85%，高负荷时，磨煤机加载力偏置由“0”调整至“1.5”，使煤粉细度保持在28%-35%之间，基本满足锅炉负荷要求。
（2）通过中修时对设备进行全面改造，对预热器进行全面改造（此项工作做为2013年的改造计划，已完成审批）a预热器加装柔性密封，b增加预热器换热面积，c加装复合相变换热器。预计预热器改造完成后，预热器漏风将降低至5%左右，热一次风温将再次提高，排烟温度降进一步降低。目前已对2号机组加装复合相变换热器，有效的利用烟气余热，排烟温度明显降低，效果明显。
（3）针对掺烧低质褐煤导致的锅炉水冷壁及喷燃器附近及受热面结焦问题，a加强对吹灰器系统的维护，保证吹灰器可靠投入，通过增加吹灰器投入次數，保证了锅炉受热面的清洁，保证了机组的安全运行；b通过燃烧调整，采用倒塔式配风方式，通过高负荷时控制烟气氧量不低于2.8%和不高于3.2%，有效的缓解锅炉结焦问题，且飞灰和大渣含量保持在较低水平，同时满足了机组正常运行时汽温调节的需要。
（4）通过对两台炉引风机和脱硫系统加装变频改造，使厂用电率降低约0.6%。根据不同负荷煤量不同，适当调整制粉系统运行台数，来降低制粉系统耗电率，使厂用电率进一步降低。
三、配煤掺烧管理
（1）成立了由厂长、书记为组长，生产厂长为副组长，各相关部门人员组成的燃煤配烧工作领导小组，协调、总结、完善掺配掺烧工作。
（2）燃煤配烧工作由运行管理部全面负责。运行管理部根据机组运行工况，向燃料供应部提出入炉煤各项指标的允许范围。燃料供应部组织煤炭到厂后，煤检中心化验人员及时取样化验。根据化验结果由运行管理部提出掺配方案，下发《燃煤混配临时方案》，通知值长和燃料运行部门进行掺配。 （3）建立完善的《褐煤掺烧管理制度》，根据常用煤种，确定掺配方案；每年根据实际情况进行修订，并年初燃料供应计划，制定《褐煤掺烧混配方案》。
（4）每年年初确定一到两个煤源稳定，热值稳定在12.56MJ/Kg至13.86MJ/Kg之间煤种为主力煤种，即正常燃用煤种，并以此煤种和其他煤种进行掺配，掺配比例以化验结果和实际燃烧效果为主，通常采用5：4：1方式进行，另外针对低负荷和尖峰负荷要根据煤种燃用的实际情况进行详细掺配，确保锅炉燃烧稳定，不结渣、不堵灰。
（5）由于当前受煤炭市场影响，来煤品种较多、较杂，煤质很不稳定，为避免出现化验报告不及时和掺配不均等现象发生，燃料供应部应在来煤前及时通知运行部配煤小组，煤检中心在来煤入厂和入炉前及时提供准确化验报告。各煤种入厂要实现单堆、单放，入炉煤取料要准确，防止单一（劣质煤）煤种进入一台炉，威胁机组安全。
四、锅炉燃烧调整及优化运行
（1）為了降低锅炉排烟温度，提高锅炉效率，降低厂用电率，提高干排渣系统运行可靠性，减少锅炉漏风，2010年8月6日编制下发了我厂《液压关断门关闭运行管理暂行规定》规定要求各负荷段液压关断门关闭开启时间，锅炉漏风减少，锅炉引风机电耗下降明显，锅炉排烟温度明显下降5℃左右。
（2）为了提高机组运行的经济性，减少锅炉汽水损失，提高锅炉效率，降低机组发电水耗，降低厂用电率和供电煤耗，2010年08月09日编制下发了《关于锅炉连排运行管理暂行规定》，规定要求严格执行定、连排管理规定，连排在水质合格的情况下不允许超过5t/h，定排在排污结束后，严密关闭各阀门，并定期进行阀门测温工作，减少阀门内漏。
（3）为了降低厂用电率和节约燃油，根据我厂机组实际运行情况，结合电科院实际试验的结果，2010年08月10日编制下发了《关于低负荷制粉系统运行方式和投油稳燃的管理规定》，规定要求低负荷，煤量130t/h以下，保持三套制粉系统运行，锅炉减负荷煤量180t/h以下时，保持四套制粉系统运行，同时规定大、小油枪的使用范围，有效减少燃油投入。
五、结束语
通过近几年的混配煤管理，我厂在全烧褐煤上取得了非常宝贵的经验，也取得了良好的经济效益，虽然在大的能耗指标上，我们和先进的发电企业还有不小的差距，我们是新厂，我们还有很多的设备改造没有完成和正在完成，我们的优化运行调整工作正在进一步完善，我们在进步，实践经验证明，只要认真做好配煤掺烧和运行调整工作，就可以有效利用各种煤源，降低发电成本，提高效益。
关键词：锅炉；配煤掺烧；制粉系统；优化调整；安全性
一、设备概况
大唐长春第三热电厂现有2台350MW国产亚临界机组，配套哈尔滨锅炉厂生产的HG-1165/17.5-HM3型燃煤锅炉，单炉膛，锅炉采用全钢结构构架，呈“∏”型布置，采用热一次风正压直吹式制粉系统，四角切圆燃烧方式。配备六套MPS190-HP型中速磨煤机。电厂设计煤种为内蒙古伊敏煤矿褐煤与龙煤集团烟煤的混煤，混配质量比为7：3，设计煤种收到基低位发热量15.535MJ/kg、干燥无灰基挥发份41.91%、全水份29.98%、灰分15.25%、硫分0.21%，灰熔点1240℃。
（1）由于乌拉盖煤种挥发分较高，灰熔点较低，很容易在锅炉水冷壁和燃烧器喷口处结焦，所以在掺烧煤种上，尽量掺烧挥发分低，高灰分的煤种，可以抑制其结焦的特性，还可以提高制粉系统热一次风温，满足机组负荷要求，所以我们将乌拉盖和出光、海洋以及其他煤种按5：4：1进行混配，不仅满足了锅炉燃烧调整需求，还极大的提高了机组负荷率，提高锅炉效率。
（2）为了防止锅炉在高负荷时出现堵灰和结渣，危及除尘器和干渣机系统安全；在低负荷时，确保锅炉燃烧安全，为此采取间断配煤方式，每天分三个时段上煤，即：低负荷时段，正常负荷时段和尖峰负荷时段，配煤比例分别为6：3：1，5：3：2和5：4：1.
（3）制粉系统运行方式，要根据配煤的结构和负荷情况进行适当的切换。1、2、3号磨煤机作为主力运行制粉系统，全天候上热值稍高的乌拉盖煤种，确保低负荷运行的稳定性，4号磨煤机根据负荷变化，低负荷时上乌拉盖煤种，正常负荷和高负荷时上热值稍低的出光、海洋煤种，5、6号煤斗上出光、海洋或其他地矿煤种。
（4）为保证磨煤机干燥出力，降低制粉系统单耗，防止制粉系统内爆和自然，为此严格控制磨煤机出口温度在55℃--60℃之间运行，一次风速控制在25m/s--28m/s。
二、配煤掺烧存在的问题及采取的技术措施
（一）配煤掺烧存在的问题
1.制粉系统出力不足
锅炉改为全烧褐煤后，由于煤种（质）较设计值偏离较多，热值降低17%--25%，水分增加7%--13%，磨煤机入口热一次风温明显降低，制粉系统干燥出力明显不足，严重制约机组带负荷能力。
2.制粉系统防爆
全烧褐煤后，由于褐煤有燃点低，不易储存等特点，制粉系统在运行、停备时极易发生自然和爆炸，给锅炉安全带来严重威胁。
3.热一次风温过低，热一次风比例增加，热二次风比例减少
由于煤种热值大幅降低，煤种水分大幅增加，经常采用提高热一次率的方法，来提高制粉系统的干燥出力，致使制粉系统热一次比例增加，压迫热二次风比例降低。
4.炉膛容积热负荷过高，锅炉积灰和结渣增多
锅炉改为全烧褐煤，燃用现有煤种后，机组额定负荷的燃煤量比设计煤种燃煤量升高20%左右，锅炉烟气量增加，致使炉膛容积热负荷大幅增加，且燃煤软化温度低于设计煤种30℃，灰分较设计煤种增加40%左右，致使锅炉发生结焦增多，灰量增多，致使炉底干渣机系统和布袋除尘系统频繁故障，严重威胁锅炉机组安全。
5.锅炉排烟温度升高，锅炉减温水量增大
由于锅炉燃料量的大幅增加以及燃料水分、灰分的增加，锅炉烟气量大幅增加，锅炉排烟温度大幅上升，2010年1-8月排烟温度累计值为148.7℃，比对应负荷设计值114.2℃升高34.46℃，锅炉效率累计完成90.32%，比设计值92.8%降低2.48%。
（二）针对掺烧褐煤存在问题采取的措施
（1）针对磨煤机干燥出力低的问题，通过对空气预热器漏风治理，提高空气预热器的换热效果，使得热一次风温提高了5℃，空气预热器漏风率由原来的12%左右降低到8%，并通过试验，煤粉细度挡板由65%调整至85%，高负荷时，磨煤机加载力偏置由“0”调整至“1.5”，使煤粉细度保持在28%-35%之间，基本满足锅炉负荷要求。
（2）通过中修时对设备进行全面改造，对预热器进行全面改造（此项工作做为2013年的改造计划，已完成审批）a预热器加装柔性密封，b增加预热器换热面积，c加装复合相变换热器。预计预热器改造完成后，预热器漏风将降低至5%左右，热一次风温将再次提高，排烟温度降进一步降低。目前已对2号机组加装复合相变换热器，有效的利用烟气余热，排烟温度明显降低，效果明显。
（3）针对掺烧低质褐煤导致的锅炉水冷壁及喷燃器附近及受热面结焦问题，a加强对吹灰器系统的维护，保证吹灰器可靠投入，通过增加吹灰器投入次數，保证了锅炉受热面的清洁，保证了机组的安全运行；b通过燃烧调整，采用倒塔式配风方式，通过高负荷时控制烟气氧量不低于2.8%和不高于3.2%，有效的缓解锅炉结焦问题，且飞灰和大渣含量保持在较低水平，同时满足了机组正常运行时汽温调节的需要。
（4）通过对两台炉引风机和脱硫系统加装变频改造，使厂用电率降低约0.6%。根据不同负荷煤量不同，适当调整制粉系统运行台数，来降低制粉系统耗电率，使厂用电率进一步降低。
三、配煤掺烧管理
（1）成立了由厂长、书记为组长，生产厂长为副组长，各相关部门人员组成的燃煤配烧工作领导小组，协调、总结、完善掺配掺烧工作。
（2）燃煤配烧工作由运行管理部全面负责。运行管理部根据机组运行工况，向燃料供应部提出入炉煤各项指标的允许范围。燃料供应部组织煤炭到厂后，煤检中心化验人员及时取样化验。根据化验结果由运行管理部提出掺配方案，下发《燃煤混配临时方案》，通知值长和燃料运行部门进行掺配。 （3）建立完善的《褐煤掺烧管理制度》，根据常用煤种，确定掺配方案；每年根据实际情况进行修订，并年初燃料供应计划，制定《褐煤掺烧混配方案》。
（4）每年年初确定一到两个煤源稳定，热值稳定在12.56MJ/Kg至13.86MJ/Kg之间煤种为主力煤种，即正常燃用煤种，并以此煤种和其他煤种进行掺配，掺配比例以化验结果和实际燃烧效果为主，通常采用5：4：1方式进行，另外针对低负荷和尖峰负荷要根据煤种燃用的实际情况进行详细掺配，确保锅炉燃烧稳定，不结渣、不堵灰。
（5）由于当前受煤炭市场影响，来煤品种较多、较杂，煤质很不稳定，为避免出现化验报告不及时和掺配不均等现象发生，燃料供应部应在来煤前及时通知运行部配煤小组，煤检中心在来煤入厂和入炉前及时提供准确化验报告。各煤种入厂要实现单堆、单放，入炉煤取料要准确，防止单一（劣质煤）煤种进入一台炉，威胁机组安全。
四、锅炉燃烧调整及优化运行
（1）為了降低锅炉排烟温度，提高锅炉效率，降低厂用电率，提高干排渣系统运行可靠性，减少锅炉漏风，2010年8月6日编制下发了我厂《液压关断门关闭运行管理暂行规定》规定要求各负荷段液压关断门关闭开启时间，锅炉漏风减少，锅炉引风机电耗下降明显，锅炉排烟温度明显下降5℃左右。
（2）为了提高机组运行的经济性，减少锅炉汽水损失，提高锅炉效率，降低机组发电水耗，降低厂用电率和供电煤耗，2010年08月09日编制下发了《关于锅炉连排运行管理暂行规定》，规定要求严格执行定、连排管理规定，连排在水质合格的情况下不允许超过5t/h，定排在排污结束后，严密关闭各阀门，并定期进行阀门测温工作，减少阀门内漏。
（3）为了降低厂用电率和节约燃油，根据我厂机组实际运行情况，结合电科院实际试验的结果，2010年08月10日编制下发了《关于低负荷制粉系统运行方式和投油稳燃的管理规定》，规定要求低负荷，煤量130t/h以下，保持三套制粉系统运行，锅炉减负荷煤量180t/h以下时，保持四套制粉系统运行，同时规定大、小油枪的使用范围，有效减少燃油投入。
五、结束语
通过近几年的混配煤管理，我厂在全烧褐煤上取得了非常宝贵的经验，也取得了良好的经济效益，虽然在大的能耗指标上，我们和先进的发电企业还有不小的差距，我们是新厂，我们还有很多的设备改造没有完成和正在完成，我们的优化运行调整工作正在进一步完善，我们在进步，实践经验证明，只要认真做好配煤掺烧和运行调整工作，就可以有效利用各种煤源，降低发电成本，提高效益。