配煤掺烧的优化

发表时间:2020/5/22   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:夏秋明
[导读] 摘要:为应对煤源紧张、煤价上涨问题开始燃用高挥发分、高水分、低灰熔点的褐煤。
        (大唐长春第二热电有限责任公司发电部)
        摘要:为应对煤源紧张、煤价上涨问题开始燃用高挥发分、高水分、低灰熔点的褐煤。虽然节约了煤炭成本,带来了巨大的经济效益,但对于设计煤种为烟煤的中储式制粉系统,并且还没有专用混配煤设备的锅炉运行带来了如制粉系统干燥出力不足、锅炉炉膛严重结焦、制粉系统爆破以及煤场储煤发热等一系列的问题。长春二热从2008年开始掺烧褐煤,至今已有近十年,部分时段甚至全烧褐煤,在褐煤掺烧方面积累了大量经验,并制定了多项褐煤掺烧的优化措施,有效遏制了制粉系统爆破、锅炉结焦、制粉系统干燥出力不足等问题。
        关键词:配煤;掺烧;优化
        1.背景介绍
        长春二热在役6台20万千瓦热电联产机组,锅炉为哈尔滨锅炉厂生产,设计煤种均为烟煤,采用中储式制粉系统、钢球磨煤机,无专用混配煤设施。随着经营形势的逐年恶化,煤源不足、烟煤价格高的问题愈发突出,掺烧褐煤势在必行。然而大量褐煤的涌入使锅炉燃用煤性质发生了根本变化,煤质严重偏离设计值,燃用高挥发分、高水分、低灰熔点的褐煤虽然节约了煤炭成本,带来了巨大的经济效益,但也给中储式制粉系统的烟煤锅炉运行带来了一些制粉系统出力不足、爆破等安全风险。如何能在配煤掺烧的过程中发现问题,解决问题是本文研究的重点。
        2.配煤掺烧管理
        燃料管理部做好燃料采购、来车预报、检斤、检质工作,及时报送快样结果,指导燃运上煤及锅炉燃烧调整。配煤掺烧工作以当班值长为核心,按照既定配煤掺烧方案组织上煤,利用来煤和存煤信息,结合机组实际需求,进行合理调配,确保精细化掺烧工作的有效实施。燃运分场严格执行配煤掺烧方案,根据配煤掺烧方案组织上煤,当值长下达变更上煤方式的命令时,燃运值班员应立即执行。锅炉值班员、灰硫值班员在发生煤质不佳、粉位普降等有影响发电、供热、环保及安全的现象时,及时汇报值长,值长根据生产需求合理调整上煤方式。严格执行入厂煤快样流程,燃料管理部在煤车入厂后2小时将快样结果报值长及燃料集控值班员,只有发生多批次煤同时入厂时,快样结果可适当延迟报出。褐煤直上时,值长及燃运集控高度关注入厂煤快样热值,冬季快样热值需在3300kcal/kg以上,夏季快样热值需在3200kcal/kg以上时方可直上。
        3.防止制粉系统爆破措施
        3.1 冷热炉烟技术改造
        为了解决这些褐煤掺烧过程中带来的问题,2010年至2011年利用机组检修机会,对3-6号锅炉设备进行了改造。对锅炉制粉系统进行技术改造,分别增加两套热炉烟系统、两套冷烟系统。首先从甲、乙侧炉墙11.5米处各开一内径Φ1.25m的圆孔取出高温炉烟,形成热炉烟管道,热炉烟系统抽取的烟气温度在900℃左右;再通过增设两台冷烟风机从两台引风机出口开孔内径为Φ0.6m的圆孔引出冷炉烟,形成冷炉烟管道,冷炉烟系统抽取的烟气温度在120℃左右。将两根冷炉烟管道分别接引到距两侧高温炉烟管道引出口3.0m左右的位置进行对称混合。通过高温炉烟、热风(改造后的)、冷炉烟三介质混合,形成新的干燥介质,再引入到给煤机落煤管上,正常运行时混合后的干燥介质温度控制在550℃以内。通过冷热炉烟技术改造,一是解决了掺烧褐煤时干燥出力不足的问题;二是高温炉烟、冷炉烟的引入大大降低了制粉系统内氧气浓度,有效遏制了制粉系统爆破问题,确保了锅炉安全稳定运行。
        3.2 异常处理
        若遇棚煤、断煤等异常情况时,立即降低磨煤机出口温度,保持磨煤机入口负压稳定,避免制粉系统发生大的扰动;适当开启再循环门,控制磨煤机入口负压在-1.5kPa以内,禁止采用限小排粉机入口门的方法,降低磨煤机入口负压。磨煤机入口挂腊时,增加磨煤机入口负压,在磨煤机出口温度允许情况下,加大给煤量;如无效时,必须停磨倒风,做好安全措施,进行清理。

磨煤机入口积煤着火时,首先加大给煤量,解除制粉系统联锁,然后紧急停止磨煤机运行,稳定1分钟后停止给煤机,2分钟后,再切至非制粉风;当磨煤机出口及后部位着火时,紧急停止磨煤机运行,稳定2分钟后切至非制粉风;消除火源,彻底通风不小于30分钟,方可重新启动制粉系统。若紧急停炉,给煤机头部温度较高,给煤机内存煤自燃,立即用水浇灭,禁止带火煤进入磨煤机内。制粉系统经动火作业后,通风前活动锁气器,彻底通风时间不少于30分钟,检查各部温度正常后,方可启动磨煤机运行。
        4.防止炉膛结焦措施
        加强运行监视,每班应对炉膛进行两次防焦检查,喷燃器、十米看火孔、渣井为检查重点,并及时清除燃烧器结焦;加强燃烧调整,合理配比一、二次风,控制好火焰中心,避免火焰偏斜。尤其1、2号锅炉,不能只根据氧量进行风量调整,更要参考总风压及二次风风速。燃烧灰熔点较低的煤时,3、4号锅炉喷燃器侧边风切至冷风运行,防止结焦。给粉机应对角投入,避免缺角、断层运行,尽可能多的投入给粉机且给粉机转速均衡,保持炉内热负荷均匀,减少炉内温度场偏斜结焦。保持氧量3.5%以上,坚决杜绝缺氧燃烧现象发生;适当提高一、二次风速,推迟着火点,周界风全开或腰风根据情况调整开度,一定要保证二次风速,防止因氧量虚高、实际火焰中心处缺氧燃烧问题发生。加强锅炉各部漏风检查,尤其是底部漏风,发现漏风及时联系处理;每班至少进行一次水力吹灰工作,并要保证吹灰压力、温度均满足吹灰要求。每次巡检零米时,应检查渣井下灰情况。发现棚焦现象应立即汇报班长、值长,组织人员打焦。
        5.褐煤存储
        由于褐煤具有高挥发分、高水分的特点,在存储的过程中极容易造成发热自燃。从煤场取褐煤时,必须遵照“先堆先取、烧旧存新”的原则,定期对储煤场褐煤进行翻烧,做到清场彻底,不留底脚及边角陈煤。褐煤翻烧周期一般不超过一个月,冬季时间可适当延长。正常情况下,煤场管理员应每天对煤场进行一次温度测试。在气温较高的季节,增加测温次数,并作好记录。如煤堆温度超过60℃,必须及时组织进行翻烧。对煤堆四周滚落的浮煤进行清理,疏通防火通道,并用钩机将煤堆侧面拍实,确保不进入空气。用苫布全覆盖苫盖,并用充填泥煤的编织袋将苫布缝隙压实,保证煤堆全区域密封;最后封垛后的煤堆要加强日常巡视检查,定期测温,监控煤场温度变化趋势。若发现煤堆局部温度上升或者超温,采取注入二氧化碳的措施,窒息降温,必要时重新对煤堆采取密闭措施,减小存煤热值损失。
        总结
        煤炭供应紧张的局面短时间内仍将持续,电煤价格短时间也难以回落,配煤掺烧仍将是我们面临的一项长期工作,我们将继续努力做好配煤掺烧工作,在确保锅炉安全运行的前提下,最大限度地降低由于配煤掺烧带来的经济指标影响,继续保持公司安全生产稳定局面,谋求综合效益最大化。
        参考文献
        [1]《电业安全工作规程》.中华人民共和国电力工业部2011年10月;
        [2]梁立刚.孟勇.吴生来 1 004 t/h锅炉运行优化和燃烧调整试验研究 [期刊论文] -发电设备2010(1);
        [3]孙志华,刘红,郭亮,邢立云.锅炉燃烧调整及优化运行 《民营科技》 2011年08期;
        [4]《大唐长春第二热电有限责任公司锅炉运行规程》.
        [5]《大唐长春第二热电有限责任公司锅炉制粉系统防爆手册》.
        [6] 徐通模、金安定、温龙编著《锅炉燃烧设备》。西安交通大学出版社.
        作者简介
        夏秋明:男,1988年出生,硕士研究生,工程师,现任大唐长春第二热电有限责任公司发电部锅炉运行管理。
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