（山西大唐国际临汾热电有限责任公司 山西临汾 041000）
摘要：由于经济下行和宏观经济调控惯性，火电厂为提质增效降本增盈，开展配煤掺烧势在必行。山西大唐国际临汾热电有限责任公司依托当地煤炭市场和自身有力优势，开展深度配煤掺烧工作，通过热力试验确定掺烧边界条件，最大限度提高掺配份额，有效降低标煤单价，提高企业配煤掺烧管理水平和经营降本能力。
关键词：配煤掺烧；提质增效；标煤单价；降本增盈；提高机组运行可靠性
1.概述
山西大唐国际临汾热电有限责任公司（以下简称大唐临汾热电公司）锅炉为哈尔滨锅炉有限责任公司制造，型号为HG-1092/17.5-YM28，锅炉型式为亚临界参数、自然循环、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、摆动式燃烧器、四角切圆燃烧、固态排渣、半露天布置、全钢构架悬吊结构、燃煤型汽包炉。
设计燃用煤种为当地烟煤，采用正压直吹式制粉系统。燃烧器为浓淡分离摆动式直流燃烧器，分A、B、C、D、E五层布置；油燃烧器三层布置，位于OAA、BC、DC三层二次风风室内，一、二次风呈间隔排列，煤燃烧器采用间隔布置。每个煤燃烧器喷口布置有周界二次风，油燃烧器喷口布置了油配风。辅助二次风有6层，在燃烧器最上方配有五层燃烬二次风喷口。
2.配煤掺烧概述
配煤掺烧是火电厂为实现拓展煤炭来源、保证燃料供应、降低燃料成本，通过深入研究设备性能和燃料特性，在满足锅炉稳燃运行和达标排放的前提下，进行的多煤种混配和掺烧。深度配煤掺烧是在总结以往配煤掺烧工作经验的基础上，完善运行机制，加强技术改造和运行管理，通过试验科学确定掺烧边界条件，全面提升燃料采购和混配掺烧水平，最终实现降低火电厂发电成本的目的。
2.1 基本原则
开展配煤掺烧工作，必须在坚持安全、经济和环保相统一的原则下追求最佳的经济效果。安全就是确保入炉煤质参数满足输煤系统、制粉系统、燃烧系统、除灰除渣系统等生产设备安全稳定运行；经济就是综合考虑锅炉效率、设备损耗以等因素的影响，有效降低发电成本，实现火电厂综合效益最大化；环保就是保证入炉煤质参数满足脱硫脱硝及除灰等设备设计要求，并且不超过设定的边界条件，保证污染物达标排放。
2.2 主掺烧煤种
主烧煤种为工业分析指标参数接近设计煤种，单独燃用即可满足锅炉稳燃、满负荷运行及环保达标排放的煤种。掺烧煤种为主烧煤种以外的煤种，一般具有一定标煤单价优势，主要包括褐煤、低价高硫煤、低质进口煤、洗中煤和煤泥、煤矸石、工程煤、低热值煤等。
2.3 配煤掺烧方法
按照混煤掺配位置，配煤掺烧方法分为：炉前配煤和炉内掺烧。炉前配煤包括配煤场配煤、火电厂煤场配煤和皮带煤仓混煤三种形式。配煤场配煤是在专门的配煤场按照火电厂需要进行配煤，这种方式有利于燃煤综合调度，实现高精度配煤。火电厂煤场配煤及皮带混煤是在煤场或煤仓中，将不同的单煤按照一定的比例预先配制好，然后送入炉膛燃烧，这种方式混煤配比粗略，混煤不均匀。炉内掺烧是将不同单煤投入不同磨煤机中制粉，经燃烧器后实现炉内掺烧。
3. 配煤掺烧管理
3.1 建立机制，协同推进
配煤掺烧工作涉及部门多、专业跨度大、协调环节多，需要强化部门间协同，完善工作沟通和协调机制，形成协同推进的良好氛围。各生产部门要从最大限度地发挥设备的掺烧能力出发，具体核定掺烧潜力和环保设备利用率指标，确定掺烧技术方案，提出日常掺配煤种需求，并组织混配掺烧。
3.2 调查煤源市场，开展掺烧试验
定期开展煤炭市场调查，熟知煤炭供应商煤质、煤价、供应量和运输条件、运费等情况，及时掌握煤源、煤质变化，并将具备一定供应能力和价格优势的典型煤种指标提供给生产部门进行配煤掺烧试验。生产部门根据可采购煤源变化和前期实际掺烧存在的问题，合理编制掺烧试验计划，分机组开展掺烧试验，科学确定每台机组典型工况下不同掺烧组合的边界条件和限制因素，摸清掺烧潜力，留足安全裕度，确保实际掺烧时不发生机组限出力、锅炉超温超压、锅炉严重结焦、制粉系统爆破、锅炉灭火和环保排放超标等情况。
3.3 科学确定配煤掺烧模型和方案
在掺烧试验的基础上，以机组为单位建立负荷-煤质曲线，并录入数字燃料平台，形成不同典型工况下的配煤掺烧数学模型，结合燃料来源、运行方式、煤场条件、锅炉特性，因地制宜、因厂制宜，确定符合实际条件的掺配方式。持续动态优化掺烧方案，结合煤源和现场设施条件变化，及时修订配煤掺烧实施方案，提高掺配灵活性和精准度。
3.4 认真实施配煤掺烧方案
强化部门间工作协同，建立需求驱动的生产组织体系和燃料调运体系，确保配煤掺烧方案落实到位。燃管部做好年度燃料订货谋划，以配煤掺烧实施方案为指导，加大煤源结构调整，合理确定长协煤订货计划，确保经济煤种可靠供应。加强市场分析和预测，踏准采购节奏，根据入炉煤质需求并结合库存煤种、煤质情况，按照经济性优先的原则组织调运，最大限度的采购经济煤种满足掺烧需要。生产部门优化煤场存煤管理，保持合理分区和形态，在具备条件的情况下，不同煤质要实行分类存放，利用数字化燃料管控平台搭建数字化煤场，确保精准混配。
4. 配煤掺烧经济性分析
4.1掺配方式
采用以卸煤沟直接掺配为主，圆形煤场和条形煤场取煤掺配为辅，原煤仓直接上仓掺烧为补充的配煤掺烧方式。由于大唐临汾热电公司设计主烧煤种热值4100千卡/千克、硫分1.01%，经过全面调研周边煤炭市场，确定掺烧煤种为3300千卡/千克至3900千卡/千克，硫分控制在1.01%至1.5%。
4.2 开展掺烧试验
开展主烧煤种和掺烧煤种的各种掺配比例的掺烧试验，通过开展锅炉热力性能试验，确定了各种掺配比例下的制粉系统、风烟系统最大出力，配煤掺烧期间没有发生机组限出力、锅炉超温超压、锅炉严重结焦、制粉系统爆破、锅炉灭火等情况。脱硫脱硝、除灰除渣等系统运行稳定，配煤掺烧期间没有发生环保排放超标情况。通过开展配煤掺烧试验，建立了不同混配方式和掺配比例的配煤掺烧模型，确定了入炉煤热值3800千卡/千克、硫分1.5%的掺配边界条件。
4.3 掺配工作管理流程
根据机组运行方式及三日内平均发电负荷，由发电部提前两天下达第三天燃料调运计划（明确主烧煤与掺烧煤种的质和量），同步下达第二天配煤掺烧煤质需求（明确卸煤、储煤、上煤、掺烧等），燃管部及时将第二天入厂煤调运计划通过配煤掺烧微信群及时共享，值长根据来煤结构和煤质情况，提前安排来煤接卸和上煤方式、配煤掺烧等工作。
4.4数字化燃料系统
利用数字化燃料系统，制定机组负荷与燃煤热值曲线，开展深度配煤掺烧工作。根据机组负荷计划和入厂来煤计划，合理安排输煤系统运行方式，按照入厂煤不同热值，通过叶轮给煤机频率调整，控制不同热值掺配比例，达到不同负荷掺烧不同热值燃煤。多余煤种进行分堆或分场存放。根据不同季节和供热期，实行分时段、分热值、分负荷来煤上仓，确保迎峰度夏和供热期机组高负荷时段带的起来，低谷时段燃用低热值煤时锅炉燃烧安全。
4.5 经济性分析
2019年大唐临汾热电公司入厂煤量完成155.15万吨，入炉煤发热量完成3867大卡/千克，较同期降低86大卡/千克；入厂煤空干基全硫完成1.25%，较同期升高0.11%；其中掺配煤量完成106.24万吨，掺配比例完成68.48%，较同期升高22.67%，较年度目标值70%低1.52%；标单贡献完成43.03元/吨，较同期升高15.44元，较年度目标值61.54元低18.51元。
5 结束语
随着经济增速放缓及电力市场化改革深入推进，火电厂成本竞争日趋激烈，配煤掺烧的能力和水平已经成为企业的核心竞争力，科学合理进行深度配煤掺烧，加强设备技术改造，挖掘设备潜能，降低经营成本，提升盈利能力，是火电厂持续健康发展的必然之路。
参考文献：
〔1〕刘常春等《山西大唐国际临汾热电有限责任公司集辅控运行规程》，2016.12
〔2〕石军伟《山西大唐国际临汾热电有限责任公司深度配煤掺烧实施方案》，2019.3
作者简介：程丽（1975- ），女，河南安阳人，本科，助理工程师，从事可靠性与技术监督管理工作，山西大唐国际临汾热电有限责任公司，山西省临汾市尧都区汾河办事处（邮编041000）