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摻燒印尼煤對(duì)機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響

文檔作者：易曉波文檔來(lái)源：福建大唐國(guó)際寧德發(fā)電有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年06月05日
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A而 電力安全技術(shù) 第13卷(2011年第8期)
摻燒印尼煤對(duì)機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響
易曉波
(福建大唐國(guó)際寧德發(fā)電有限責(zé)任公司，福建福安355006)
[摘要]介紹了福建大唐國(guó)際寧德發(fā)電有限責(zé)任公司超臨界機(jī)組配煤摻燒(主要是印尼煤)的
運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的一些實(shí)際問(wèn)題，以及為解決這些問(wèn)題在調(diào)整運(yùn)行方式、制定配煤方案等方面采
取的一些措施，以期對(duì)其他機(jī)組摻燒類(lèi)似煤種的安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保運(yùn)行起到一定的參考作用。
[關(guān)鍵詞]鍋爐；摻燒；運(yùn)行；安全；制粉系統(tǒng)
1 概述
福建大唐國(guó)際寧德發(fā)電有限責(zé)任公司位于福建
省寧德市沿海地區(qū)，電廠來(lái)煤全部依靠海運(yùn)。目前，
由于國(guó)內(nèi)電煤供應(yīng)及海運(yùn)運(yùn)力緊張，同時(shí)考慮到燃
料發(fā)電成本，電廠開(kāi)展了配煤摻燒工作；在摻燒國(guó)
內(nèi)煤炭的同時(shí)，還大幅提高進(jìn)口煤炭的摻燒比例，
產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益，這在國(guó)內(nèi)，特別是東南沿
海地區(qū)有著廣泛的應(yīng)用前景。由于摻燒煤種與設(shè)計(jì)
煤種參數(shù)差別很大，尤其是一些揮發(fā)分較高、具有
易燃特性的印尼褐煤，影響了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
經(jīng)過(guò)不斷試驗(yàn)和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，獲得了各種摻燒方法下
機(jī)組的運(yùn)行特性參數(shù)及設(shè)備主要性能，掌握了一些
應(yīng)對(duì)的方法，為機(jī)組長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行提供了技術(shù)參考。
寧德發(fā)電公司600 MW 超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組
配置哈爾濱鍋爐廠的HG-1900／25．4一YM4型超
臨界變壓運(yùn)行直流鍋爐，鍋爐形式為一次再熱、單
爐膛、前后墻對(duì)沖燃燒、固態(tài)排渣、平衡通風(fēng)、全
懸吊結(jié)構(gòu)n型爐。鍋爐燃燒系統(tǒng)采用低NO 軸向
旋流煤粉燃燒器(LNASB)，不僅具有較好的自穩(wěn)
燃能力和較大的調(diào)節(jié)比，且在爐膛中布置的節(jié)距較
大，相鄰的燃燒器之間不需要相互支持。制粉系
統(tǒng)采用中速磨煤機(jī)正壓直吹冷一次風(fēng)方式，每臺(tái)
鍋爐配6臺(tái)HP1003型磨煤機(jī)；設(shè)計(jì)為5臺(tái)磨煤機(jī)
運(yùn)行可滿足鍋爐BMCR工況出力。鍋爐配置2臺(tái)
31VNT1720(100)型容克式三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱
器，2臺(tái)AN35e6(V19+4。)型靜葉可調(diào)軸流式引風(fēng)
機(jī)，2臺(tái)FAF25—14—1型動(dòng)葉可調(diào)軸流式送風(fēng)機(jī)，
2臺(tái)PAF18一l1．8—2型兩級(jí)動(dòng)葉可調(diào)軸流式一次風(fēng)
一 一
機(jī)。鍋爐吹灰蒸汽系統(tǒng)分鍋爐本體受熱面吹灰和空
氣預(yù)熱器吹灰兩部分。煙氣脫硫系統(tǒng)采用石灰石一
石膏濕法脫硫工藝，輸灰方式為氣力正壓式。
2 設(shè)計(jì)煤種和摻燒煤種的燃料特性
寧德發(fā)電公司設(shè)計(jì)煤種為大同塔山煤，其摻燒
煤種則較多，國(guó)內(nèi)煤炭主要有伊泰煤、平?昆煤等，
進(jìn)口煤炭主要有印尼煤、越南煤、澳大利亞煤等。
其中，以印尼煤摻燒量最多，且煤種最復(fù)雜。表1
列舉了大同塔山煤及幾種主要印尼煤的燃料特性，
包括高揮發(fā)分、高硫分、高灰分、低發(fā)熱量煤種。
表1 設(shè)計(jì)煤種和摻燒煤種的燃料特性
名稱(chēng) 景
3 印尼煤的高揮發(fā)分對(duì)機(jī)組運(yùn)行的影響和
應(yīng)對(duì)措施
印尼煤的高揮發(fā)分對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行影響最大，
第l3卷(2011年第8期) ’ 電力安全技術(shù)
主要表現(xiàn)在制粉系統(tǒng)的自燃爆炸上。一般優(yōu)先采
用和其他煤種爐前混配的方式對(duì)印尼煤煤質(zhì)進(jìn)行調(diào)
整，以避免發(fā)生自燃爆炸。但當(dāng)印尼煤來(lái)煤量較大
時(shí)，一部分制粉系統(tǒng)就必須單獨(dú)磨制印尼煤。
3．1 對(duì)制粉系統(tǒng)運(yùn)行中的影響
對(duì)于磨制印尼煤的制粉系統(tǒng)，在運(yùn)行中可以采
用以下方法來(lái)防止其自燃爆炸。
(1)合理確定磨煤機(jī)出口溫度。出口溫度過(guò)高，
會(huì)導(dǎo)致磨煤機(jī)著火和煤粉在輸粉管中自燃；出口溫
度過(guò)低，煤粉可能在輸粉管中結(jié)塊、沉積，造成輸
粉管堵塞，進(jìn)而也會(huì)引起輸粉管局部自燃、燒紅甚
至引發(fā)事故。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)燃用印尼煤的磨
煤機(jī)出口溫度控制在55～7O℃比較合理，在此范
圍內(nèi)可以根據(jù)揮發(fā)分含量進(jìn)行一定的調(diào)整。
(2)運(yùn)行過(guò)程中磨煤機(jī)人口冷熱一次風(fēng)會(huì)有混
合不充分、溫度場(chǎng)不均勻的情況，可能造成磨煤機(jī)
一次風(fēng)入口局部溫度偏高，而且溫差隨著給煤量(磨
煤機(jī)出力)的增大而增大。對(duì)易燃的印尼煤來(lái)說(shuō)，
這是磨煤機(jī)內(nèi)部著火潛在的點(diǎn)火源。因此，運(yùn)行中
應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)視磨煤機(jī)人口溫度，防止磨煤機(jī)出口溫度
合適而入口溫度過(guò)高造成磨煤機(jī)中煤著火，一般情
況下磨煤機(jī)的人口溫度應(yīng)控制在260℃以下。此外，
要加強(qiáng)對(duì)磨煤機(jī)石子煤的排放工作，及時(shí)將有著火
危險(xiǎn)的石子煤排出。
(3)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)制粉系統(tǒng)的就地檢查。用測(cè)溫儀
對(duì)磨煤機(jī)本體及出口各輸粉管的溫度進(jìn)行檢查，監(jiān)
視運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)超溫、冒煙、冒火星、著火時(shí)要
及時(shí)處理。若輸粉管燒紅，應(yīng)停止磨煤機(jī)運(yùn)行并吹
掃干凈，待溫度降至正常溫度、分析出故障原因后，
方可重新啟動(dòng)磨煤機(jī)運(yùn)行。排渣斗或側(cè)機(jī)體冒煙、
冒火星時(shí)，就地檢查磨煤機(jī)有無(wú)異音，判斷刮板運(yùn)
行情況，迅速清理石子煤，加大冷風(fēng)量降低磨煤機(jī)
出、入口溫度，經(jīng)上述處理無(wú)效時(shí)，再停運(yùn)制粉系
統(tǒng)檢查。
定期對(duì)制粉系統(tǒng)不嚴(yán)密處進(jìn)行檢查，檢查的重
點(diǎn)部位為：磨煤機(jī)輸粉管、噴燃器人口、給煤機(jī)
平臺(tái)、磨煤機(jī)頂部。若發(fā)現(xiàn)有漏粉現(xiàn)象，應(yīng)立即處
理并清理干凈。此外，還要加強(qiáng)對(duì)附近電纜的積粉
檢查。
(4)嚴(yán)密監(jiān)視制粉系統(tǒng)各參數(shù)(出、入口溫度，
風(fēng)量，風(fēng)壓等)。如果能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)著火，并
及時(shí)投入消防蒸汽，加大冷風(fēng)量進(jìn)行吹掃，降低磨
A而
出口溫度，就有一定的機(jī)會(huì)將著火情況控制住。
3．2 對(duì)制粉系統(tǒng)啟停時(shí)的影響
制粉系統(tǒng)磨制印尼煤時(shí)的自燃爆炸絕大部分發(fā)
生在磨煤機(jī)的啟動(dòng)和停止階段。因此，磨制印尼煤
時(shí)應(yīng)盡量保持磨煤機(jī)連續(xù)運(yùn)行，避免不必要的啟停。
制粉系統(tǒng)在啟停時(shí)，可以采用以下方法來(lái)防止其自
燃爆炸。
(1)在啟動(dòng)和停止階段，應(yīng)該控制磨煤機(jī)的出
口風(fēng)粉溫度≤60℃ ，人口風(fēng)溫≤200℃。
(2)磨煤機(jī)暖磨前通人消防蒸汽5 min左右，
啟磨時(shí)控制好出口溫度，溫度達(dá)到啟動(dòng)條件后，馬
上啟動(dòng)磨煤機(jī)。啟動(dòng)時(shí)先開(kāi)大冷風(fēng)門(mén)，關(guān)小熱風(fēng)
門(mén)；降溫后，再啟動(dòng)給煤機(jī)加煤，并及時(shí)將給煤
量加至30 t／h以上。加煤時(shí)先開(kāi)大冷風(fēng)門(mén)，再開(kāi)
大熱風(fēng)門(mén)，整個(gè)過(guò)程中控制磨煤機(jī)出口溫度不超過(guò)
60℃ 。
(3)磨煤機(jī)停運(yùn)時(shí)應(yīng)先關(guān)小熱風(fēng)門(mén)再減煤，冷
風(fēng)調(diào)門(mén)盡早開(kāi)大，并及時(shí)關(guān)閉熱風(fēng)隔絕門(mén)。在準(zhǔn)備
停運(yùn)前磨煤機(jī)出151溫度應(yīng)降至50℃。當(dāng)給煤量降
至最小時(shí)停運(yùn)給煤機(jī)；磨煤機(jī)電機(jī)電流降至空載后
繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)10 min，徹底排盡石子煤再停運(yùn)；磨煤
機(jī)停運(yùn)后再吹掃10 rain，通入消防蒸汽3 rain。整
個(gè)過(guò)程中通風(fēng)吹掃風(fēng)量不低于60 t／b_。
(4)制粉系統(tǒng)計(jì)劃停運(yùn)時(shí)間超過(guò)l天時(shí)，建議
提前將原煤倉(cāng)印尼煤燒盡，更換煤種后運(yùn)行不少于
5 h。在燃用易燃煤的制粉系統(tǒng)備用期間，應(yīng)加強(qiáng)
檢查，防止煤在煤倉(cāng)中或磨內(nèi)自燃。
3．3 設(shè)備檢查、調(diào)整和改造
(1)及時(shí)調(diào)整磨煤機(jī)分離器的擋板開(kāi)度， 適當(dāng)
增大煤粉細(xì)度。這一方面可以減少煤粉在制粉系統(tǒng)
內(nèi)的停留時(shí)間，降低自燃爆炸的可能性；另一方面
可以增加煤粉著火時(shí)與燃燒器噴口的距離，防止噴
口附近結(jié)焦，燃燒器燒損、變形。此外，還能大大
降低磨煤機(jī)電耗，節(jié)能效益可觀。如分離器擋板開(kāi)
度從45％減小到2O％后，煤粉細(xì)度扁。從12．30％
增大到25．05％，磨制每噸印尼煤可以節(jié)省約1．1l
kW·h電量。
(2)利用制粉系統(tǒng)停運(yùn)機(jī)會(huì)，檢查磨煤機(jī)出口
粉管可調(diào)縮孔的蓋板間隙和上方低速回流區(qū)域、輸
粉管閥門(mén)擋板及彎頭等處積粉情況，并進(jìn)行清理。
用防火泥填充間隙效果良好，可以大大減少自燃爆
炸事故的發(fā)生次數(shù)。
一 一
A而 電力安全技術(shù) 第13卷(2011年第8期)
4 印尼煤的其他燃燒特性對(duì)機(jī)組運(yùn)行的影
響和應(yīng)對(duì)措施
(1)如果所用的摻燒煤種發(fā)熱量過(guò)低，在高負(fù)
荷時(shí)即使制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)全部運(yùn)行，鍋爐可能也無(wú)
法達(dá)到滿出力。這不僅限制了機(jī)組的負(fù)荷，還降低
了安全性，使引、送、一次風(fēng)機(jī)等輔機(jī)調(diào)節(jié)性能變
差，空預(yù)器差壓增大，受熱面結(jié)渣、超溫、磨損加劇。
在低負(fù)荷時(shí)機(jī)組又存在穩(wěn)燃的問(wèn)題。此外，機(jī)組協(xié)
調(diào)控制系統(tǒng)可能會(huì)由于煤質(zhì)偏差大而動(dòng)作異常。因
此，制定配煤方案時(shí)要合理安排低熱值煤種的比例，
使燃煤平均熱值滿足機(jī)組安全運(yùn)行的需要。下層、
中層燃燒器對(duì)應(yīng)的煤倉(cāng)不宜單獨(dú)上低熱值煤種，以
免低負(fù)荷時(shí)影響穩(wěn)燃。
(2)摻燒高硫分的煤種，要注意配比不能過(guò)高，
否則會(huì)導(dǎo)致脫硫效率達(dá)不到環(huán)保要求。高硫分煤要
優(yōu)先上至下部燃燒器對(duì)應(yīng)的煤倉(cāng)，這樣，在低負(fù)荷
時(shí)煙氣量小硫分高，在高負(fù)荷時(shí)煙氣量大硫分低，
保證了脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，而不至于在高負(fù)荷時(shí)
出現(xiàn)煙氣脫硫參數(shù)超標(biāo)。另外，還要特別注意空預(yù)
器的低溫腐蝕，及時(shí)開(kāi)啟空預(yù)器熱風(fēng)再循環(huán)門(mén)，提
高空預(yù)器冷端平均溫度控制值。當(dāng)空預(yù)器進(jìn)出口煙
氣差壓有上升趨勢(shì)時(shí)，可增加空預(yù)器的吹灰次數(shù)，
適當(dāng)提高吹灰壓力，防止空預(yù)器堵灰，造成換熱效
率下降、引風(fēng)機(jī)電耗上升甚至引發(fā)失速搶風(fēng)。同時(shí)，
維持適當(dāng)?shù)牡脱跞紵?，盡量減少三氧化硫的生成。
(3)摻燒高灰分的煤種時(shí)，焦炭燃盡程度變差，
機(jī)械不完全燃燒熱損失和灰渣物理熱損失增加，從
而降低機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。如果灰分過(guò)高，還可能超出
輸灰系統(tǒng)的處理能力。所以，在確定上煤方案前，
應(yīng)該綜合計(jì)算煤種總的灰分含量是否超標(biāo)。在灰量
較多時(shí)，可以增加空壓機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)，適當(dāng)提高輸灰
系統(tǒng)壓縮空氣壓力，減少輸灰系統(tǒng)各灰斗落灰時(shí)間，
避免發(fā)生堵灰的現(xiàn)象；同時(shí)，減少每個(gè)輸灰周期間
的等待時(shí)間，即提高輸灰系統(tǒng)的運(yùn)行速度。
(4)摻燒高水分的煤種時(shí)，汽化潛熱隨之增加，
爐膛溫度水平降低，妨礙煤粉的燃盡，同時(shí)使排煙
體積增加，排煙溫度上升，排煙熱損失增加，鍋爐
效率下降。此外，高水分原煤流動(dòng)性差，會(huì)引起原
煤斗、給煤機(jī)、落煤管內(nèi)原煤粘結(jié)堵塞以及輸粉管
堵塞，降低設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性，造成燃燒
穩(wěn)定性下降。要加強(qiáng)就地巡檢，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)原煤堵
一 一
塞現(xiàn)象，檢查煤倉(cāng)和給煤機(jī)的振打疏松裝置運(yùn)行情
況，增加運(yùn)行頻率，避免原煤粘結(jié)堵塞。還要適當(dāng)
提高磨煤機(jī)出口溫度及一次風(fēng)速，防止輸粉管堵塞。
(5)摻燒高灰分、高硫分、灰熔點(diǎn)低的煤種時(shí)，
鍋爐結(jié)渣和高溫腐蝕會(huì)加劇。為了避免這種情況，
就要維持燃燒器附近的氧化性環(huán)境，防止貼壁燃燒，
降低水冷壁溫度，減少對(duì)鍋爐的損害。定期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)
人孔門(mén)和灰斗檢查渣量情況，發(fā)現(xiàn)有結(jié)渣跡象時(shí)，
及時(shí)更改配煤比，調(diào)整燃燒，降低負(fù)荷運(yùn)行。每天
都要進(jìn)行全爐膛吹灰工作，保持受熱面的清潔；積
灰嚴(yán)重時(shí)，可適當(dāng)增加吹灰次數(shù)。
(6)2種不同配煤方案交替的過(guò)程中，必然存
在制粉系統(tǒng)煤質(zhì)發(fā)生變化的一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，在這個(gè)時(shí)
間點(diǎn)前后，制粉系統(tǒng)以及鍋爐的運(yùn)行都會(huì)受到影響。
如，摻燒煤種從煙煤變成褐煤后，如果調(diào)整不及時(shí)，
可能導(dǎo)致制粉系統(tǒng)自燃；從不易結(jié)渣的煤變成易結(jié)
渣的煤后，如果不調(diào)整配風(fēng)，就會(huì)加劇結(jié)渣。所以，
配煤摻燒過(guò)程中，集控運(yùn)行與輸煤運(yùn)行之間應(yīng)加強(qiáng)
協(xié)調(diào)，記錄上煤時(shí)間及各煤倉(cāng)煤位，推算出煤質(zhì)變
化的時(shí)間點(diǎn)，及時(shí)做出調(diào)整，保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，摻燒印尼煤時(shí)要充分考慮其對(duì)機(jī)組
運(yùn)行的影響，靈活運(yùn)用摻燒方式，合理制定配煤方
案，計(jì)算其發(fā)熱量、硫分、灰分等是否超出了機(jī)組
的承受范 圍。根據(jù)不同配煤方案的熱值、硫分、灰分、
水分等參數(shù)，提前做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備，合理安排制粉系
統(tǒng)運(yùn)行方式，針對(duì)每個(gè)煤倉(cāng)所上煤種的不同，也要
分別做出相應(yīng)的調(diào)整。對(duì)單獨(dú)磨制印尼煤的制粉系
統(tǒng)，為了防止其自燃爆炸，要降低出口風(fēng)粉溫度，
增加煤粉細(xì)度，嚴(yán)密監(jiān)視出入El溫度、風(fēng)量、風(fēng)壓
等參數(shù)，加強(qiáng)就地檢查。啟停制粉系統(tǒng)過(guò)程中，在
控制好參數(shù)的同時(shí)要注意操作的每一個(gè)細(xì)節(jié)，將危
險(xiǎn)性降到最低。
實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，經(jīng)過(guò)充分研究、認(rèn)真分析
并制定切實(shí)有效的應(yīng)對(duì)措施，是能夠保證機(jī)組摻燒
印尼煤時(shí)的安全穩(wěn)定運(yùn)行的。
參考文獻(xiàn)：
1朱全利．鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)【M】．北京：中國(guó)電力出版社，
2008． (收稿日期：2011—04—15)

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