（黔西电厂 贵州黔西 551500）
摘要：煤炭价格不断上涨，火电厂的发电成本成比例上升，再加之清洁能源不断增加，火电厂的发电份额进一步降低，火电厂面临着较大的破产风险。因此，降低供电煤耗将是每个发电企业的生存之本。本文通过黔西电厂5号炉的实际运行情况，分析了影响供电煤耗的主要因素，提出了降低供电煤耗的管理方法及技术措施，在加强燃烧调整、优化运行方式等方面大胆创新，黔西电厂5号炉供电煤耗得到大幅度降低。
关键词：供电煤耗；燃烧调整；厂用电率；堵塞
0前言
随着电力行业改革的进一步深化，环保节能调度已经开始实施，今后发电企业的竞争将更加激烈，供电煤耗高低、污染物排放多少将与每个电厂的允许上网电量严密相关，并最终影响到电厂的经济效益。只有提高机组的运行水平，降低供电煤耗，减少污染物排放，有效降低发电成本，才能在电力市场的竞争中占据有利位置。
供电煤耗是火力发电厂的一项重要技术经济指标，在很大程度上反映了电厂的运行水平和管理水平。锅炉燃烧调整是非常复杂的过程，不同煤种、不同负荷燃烧调整方法都是不一样的，降低机组供电煤耗是一项很难攻关的课题。
1 设备简介
黔西电厂660MW超临界机组燃煤锅炉为北京B&W公司生产的超临界锅炉，锅炉配有带循环泵的内置式启动系统。锅炉设计煤种和校核煤种为黔西县境内的无烟煤。锅炉采用双进双出钢球磨煤机正压冷一次风直吹式制粉系统，“W”火焰燃烧方式，并配置HPAX-EX型煤粉燃烧器及OFA喷口。锅炉尾部设置分烟道，采用烟气调温挡板调节再热器出口汽温。锅炉尾部烟道配有SCR脱硝装置，SCR出口设置两台三分仓容克式空气预热器。空预器与电袋除尘器之间设有Ⅰ级低温省煤器，在引风机与脱硫装置之间设有Ⅱ级低温省煤器。燃烧设备采用双拱绝热炉膛、浓缩型低NOx双调风旋流燃烧器。锅炉型号为B&WB-2058/25.4-M。
2 锅炉影响供电煤耗的主要因素分析
（1）锅炉方面影响供电煤耗的主要因素有锅炉效率和厂用电率，而影响锅炉效率的主要损失是排烟热损失、机械不完全燃烧热损失，厂用电率高低则与各主要辅机耗电率有关。
（2）机械不完全燃烧热损失是由于飞灰的炉渣中含有未完全燃烧的碳造成的热损失，也是影响燃煤锅炉的主要损失之一，黔西电厂5号炉设计的飞灰可燃物含量是4%，经几年的燃烧调整后，现在已经低于2.9%，虽比先进机组（2%以下）有一定的差距，但根据锅炉设备的实际情况，降低飞灰可燃物的空间较小。
（3）黔西电厂5号炉的空预器密封装置不是很好，漏风率很高，排烟热损失增加，供电煤耗同步增加。
（4）受热面结焦时水冷壁吸热较少，烟气温度增加。结焦严重时，为保证机组接带正常负荷，锅炉必须增投燃料，这进一步增加了排烟热损失，造成供电煤耗增加。
（5）燃煤管理、运行管理及值班员操作、调整水平对供电煤耗影响很大。
（6）设备故障及热力系统内漏，间接或直接导致供电煤耗的增加。
（7）辅机厂用电率过高，厂用电率直接关系到机组供电煤耗的高低。
3 降低供电煤耗的管理办法及技术措施
（1）燃煤管理
黔西电厂来煤为汽车煤，来煤的煤矿较多，煤质波动较大，需通过燃煤掺烧，保证入炉煤的稳定，确保锅炉燃烧稳定及利于水冷壁壁温差的控制。燃煤需求提前作好规划，根据第二天的发电量计划，当天确定第二天的燃煤热值，作好配煤的准备。
（2）运行管理
成立锅炉燃烧调整小组，分析指导锅炉的燃烧调整，通过对炉膛温度的监测进行燃烧优化调整，通过对吹灰系统蒸汽吹灰器及声波吹灰器运行优化，摸索出最佳的运行方式。
①负荷率：低负荷率对机组经济性有一定的影响，长时间低负荷运行会让煤耗升高，通过全厂AGC负荷协调控制，尽量维持机组负荷在经济负荷范围内运行。
②推行主参数压红线运行：通过小指标竞赛方式，加强对锅炉侧主参数主汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度等初参数进行压红线控制。加强培训，提高技术业务及运行调整操作，保证高负荷时的汽温汽压达额定值，根据汽轮机运行方式，制定机组各负荷阶段的压力值。
③优化系统吹灰方式：优化吹灰系统运行方式，保证受热面清洁，提高锅炉效率，在锅炉大、小修时检查受热面积灰少的区域，正常运行中可以减少此处的吹灰频率。对于没有必要吹灰的地方，可以停吹，节省大量蒸汽。
④优化氧量控制和配风方式：最佳氧量的控制是保证排烟温度、排烟量和飞灰含碳量在一个合理值。氧量是影响排烟热损失的主要因素，对锅炉效率影响很大，降低氧量运行可以有效降低供电煤耗，但由于低氧运行对锅炉煤粉燃烧完全程度、炉膛结渣、高温腐蚀有较大影响，为防止对锅炉设备的损坏及增加机械不完全燃烧损失，黔西电厂5号炉的氧量一直维持在2.5～5.5%运行。
⑤优化磨机运行方式，保证磨机分离器清洁。机组低负荷时磨机运行方式及运行台数进行优化，同时黔西电厂原煤中含有木棍、编织袋的杂物，容易造成运行中磨机分离器堵塞，使磨机出口温度降低，煤粉变粗，造成飞灰含碳量偏高，严重影响了机组的经济性，定期对分离器进行清理，保证分离器清洁。
⑥确保各人孔门、打焦孔关闭严密；每班检查捞渣机环形水封、船体水位运行正常，确保炉膛底部不漏风；空预器间隙调调小，减小空预器漏风。
⑦提高低温省煤器投入率，降低排烟温度，降低机组供电煤耗。
⑧全天高负荷情况下，每日23：00轮流停运燃烧器扰焦，防止锅炉结大焦。
（3）设备运行维护管理
①锅炉炉膛及烟道漏风将降低锅炉效率，从而使煤耗上升，重视锅炉炉膛及烟道漏风的治理。
②加强磨机的运行维护管理。定期对磨煤机清理分离器及回粉管锁气器活动试验，保证煤粉细度；根据当前煤质情况，煤中矸石较多，低负荷时进行磨矸石，或利用检修机会筛钢球。
③保证空预器冷端综合温度，合理控制空预器吹灰频率和压力，根据空预器压差加强空预器吹灰，保证空预器正常运行。
④设备故障影响煤耗及热力系统内漏，必须尽快处理好。
（4）值班员接班前检查项目管理规定
①系统漏风检查：检查冷灰斗水封挡板是否被焦块冲开，环形水封、捞渣机船体水位是否正常。
②制粉系统检查：现在多台磨煤机料位显示不准，就地听磨煤机运行声音，判断磨煤机料位运行情况。
③就地观看燃烧情况：燃烧正常时，火焰呈金黄色，均匀充满炉膛；当炉内空气量不足时，火焰呈暗红色；检查各部位的燃烧情况，大概判断风量是多还是少，接班后及时调整。
④DCS画面检查：火嘴投运方式、各台磨煤机出力是否合理，风量是否用足，风箱压力是否在规定范围内及二三次风门开度是否合理，等等。
⑤燃煤相关参数查看：查看上班煤质情况，可参考上班的煤质情况来作本班的燃烧调整；定期查看各台磨机的煤粉细度，煤粉较粗的磨机控制给煤量偏小些，降负荷优先停煤粉粗的磨机对应的火嘴。
（5）值班员接班后的调整规定
①先花几分钟将接班前发现的问题作出调整以及将参数调整稳定后再抄表。
②上早班时，下夜班磨机旁路风可能开启的，上早班接班后及时将其关闭，提高煤粉浓度；下夜班停火嘴的磨机入口冷风门可能开启的，上早班接班后全开热风门全关冷风门，提高磨出口温度提高燃烧效率，冷风门有内漏情况时就地手紧，尽量提高磨煤机出口温度。
③氧量的调整：刚升负荷风量未匹配，或环境温度变化大，送风量均需要调整，例如负荷稳定，早上环境温度15度，中班25度，同样的送风机电流，风量肯定是不够的，及时加大送风量。
（6）值班员班中的调整规定
①尽量将各台磨煤机出力调平（给煤量接近相同），停运火嘴的磨煤机，磨出口压力稍微偏高控制。
②缺少钢球的磨煤机或分离器内锥、回粉管堵塞，该台磨煤机出力可少些，防止煤粉过粗影响锅炉燃烧。
③根据负荷接带情况，合理确定磨机及火嘴运行方式，发现异常及时调整。停火嘴尽量停给煤量较大的磨机，较好的煤粉细度燃烧肯定要好得多。
④煤质、燃烧工况发生变化后，及时对送风量、二/三次风门做出调整，保证锅炉燃烧充分及燃烧稳定。
⑤尽量多火嘴运行，磨压未满足增投火嘴条件，可适当开出磨机旁路风提高磨压后将火嘴投进去，利于锅炉燃烧的稳定性。
⑥升负荷提前启磨机并将磨机料位控制高些以及将主汽压力控制高些，利于快速升负荷以及降低煤耗。每投一个火嘴，磨机料位将降低200pa左右。
⑦到降负荷拐点，提前降低主汽压力运行，防止降负荷后气压过高导致汽温烧不起。
（6）锅炉重要参数控制的管理规定
①主汽压力：黔西电厂5号炉给水自动响应速度较慢，升负荷时速率偏慢，升负荷时先设定中间点过热度降低3～5℃，再及时增加热负荷，主汽压力快速上涨的同时还可以预防上水冷壁温度超温。
②汽温控制：主汽温度主要通过水煤比调节中间点过热度来调整，减温水进行精细控制；精细调整中间点过热度，尽可能降低减温水用量；负荷稳定时，控制一级减温水流量为零，二级减温水流量在15%左右，尽量降低减温水用量；主再热汽温偏低或烧不起时，就地及时手紧各减温水门，主汽压力偏低控制以达到提高主再热汽温的目的。
③炉膛压力控制：锅炉正常运行时引风机投自动运行，炉膛压力设定-30Pa左右。炉膛压力过高，烟气外喷、破坏燃烧稳定、影响文明生产；炉膛压力过低，漏风增大、排烟温度升高、风机功耗加大；炉膛负压的不正常波动往往是灭火的征兆，所以运行中应严格监视和控制炉膛的负压。
④氧量控制范围为2.5 % ～ 5.5 %。现在氧量测点显示不准，以就地燃烧情况确定氧量控制值，不能以经验值来控制氧量；定期对氧量进行校验，确保氧量尽量接近准确值；黔西电厂脱硝入口氧量显示较准确，以脱硝入口氧量控制要好些。
⑤二次风箱压力：为保证锅炉燃烧充分，二次风箱压力不得低于0.5kPa；为防止风机失速，二次风箱压力不得高于1.6kPa。
⑥二、三次风门控制范围为30%～85%，升负荷时，维持二次风箱压力为0.5 kPa～1.6 kPa，升负荷逐步开大。三次风门开度比二次风门开度大5%～15%。
⑦燃烬风门控制范围为10%～60%，尽量关小燃烬风门，燃烬风门开大后影响煤耗。
⑧磨煤机出口温度控制小于140℃（防止动态分离器损坏），温度低于100℃时，就地手紧冷风门。
⑨磨煤机动态分离器频率调整：控制范围为42～50 HZ，煤质差或燃烧恶化，频率控制不小于48 HZ。
⑩磨煤机料位控制：磨煤机“料位”的高低对锅炉运行非常重要，料位控制不好煤耗增加几克到十几克。磨煤机料位调整正常，煤粉细度好，均匀性好，燃烧良好，汽温汽压稳定，使飞灰、炉渣可燃物明显下降，煤耗降低；磨煤机料位过低，将使煤粉变粗，燃烧不好，煤耗增加；料位过高会发生磨煤机两端冒粉，对环境造成很恶劣的影响，同时也造成燃料的浪费。正常运行时将磨煤机料位控制在800 Pa。启动磨煤机过程或即将增投火嘴前，将磨煤机料位控制在1000 Pa，因每增投一个火嘴料位下降200 Pa左右。
（7）厂用电率直接关系到机组供电煤耗的高低，厂用电率越低，供电煤耗就越小。
①磨机为大功率辅机，降负荷过程中，提前控制好磨机料位，降负荷到位及时停运磨机；利用厂级AGC分配全厂5台机组的最佳优化负荷接带方式，在满足机组负荷接带要求的同时，最大限度减少磨煤机运行台数。
②A、B引、送风机出力尽量调成一致，防止抢风，造成风机电耗上升；风机分门挡板就地认真巡检，确保全开。
③加强锅炉负压系统的检查，防止漏风增加引风机电耗。
④空预器、脱硝进出口差压增大，及时汇报专业增加吹灰频次；电除尘布袋差压增大，及时调整电磁阀喷吹压力及喷吹频次，确保电除尘布袋差压在定值内，降低引风机电耗。
⑤低负荷时渣量较小，及时联系除灰人员降低捞渣机频率。
⑥按规定使用现场照明。
4 结论
黔西电厂通过对供电煤耗的管理及燃烧调整、运行方式的优化，确保锅炉燃烧稳定的同时，有效降低排烟热损失，维持较低的机械不完全燃烧损失，提高了锅炉效率；合理的配风方式，降低供电煤耗的同时也降低了NOx的生成量，降低喷氨量，防止锅炉尾部堵塞，降低风机电耗。通过优化制粉系统运行参数及降低厂用电率，供电煤耗得到明显下降。通过以上举措，黔西电厂5号机组的供电煤耗从之前的310.2g/kWh降低至298.6g/kWh，与设计煤耗相当。
参考文献：
[1]黄新元，电站锅炉运行与燃烧调整，2003