周健
重庆大唐国际石柱发电有限责任公司，重庆，409106
摘要：在锅炉燃烧调整的过程中，入炉煤的煤质尽量接近设计值，才能最大程度保证锅炉燃烧调整的安全性及经济性。在受入炉煤单价及当地煤源结构等客观因素的影响，在进行配煤掺烧时可能有加入部分低热值煤，在燃烧调整的过程中对机组的安全性及经济性产生一定影响，本文重点对掺烧低热值煤过程中，探讨不断优化配煤掺烧和运行调整方式，不断提升机组的安全经和经济性。
关键词：350MW直流锅炉；低热值煤
Abstract: in the process of boiler combustion adjustment, the quality of coal entering the boiler should be close to the design value as far as possible, so as to ensure the safety and economy of boiler combustion adjustment to the greatest extent. Affected by the unit price of coal and local coal source structure and other objective factors, some low calorific value coal may be added when blending coal, which has a certain impact on the safety and economy of the unit in the process of combustion adjustment. This paper focuses on the process of blending low calorific value coal, discusses the continuous optimization of blending coal blending and operation adjustment mode, and constantly improves the safety and economy of the unit Sex.
Key words: 350MW once through boiler, low calorific value coal
一、设备简介
重庆大唐国际石柱发电有限责任公司为2×350MW纯凝湿冷机组，锅炉采用东方锅炉股份有限公司生产的超临界参数变压直流锅炉，单炉膛π型布置、前后墙对冲燃烧、一次再热、平衡通风、固态排渣、全钢架结构、露天岛式布置；型号为DG1100/25.4-Ⅱ3；炉膛断面尺寸15101.2mm×12866mm（宽×深），炉膛高度57000 mm；设计煤种为石柱县本地烟煤，设计煤煤质：发热量19870 kJ/kg，挥发分16.69%，灰分34.86%，全水份4.2%，硫份3.62%，软化温度ＳＴ1290℃，本文文中探讨的低热值煤暂定义为发热量低于18840.6 kJ/kg（4500大卡）。制粉系统为中速磨正压直吹系统，配置5台ZGM95G-II型中速磨煤机，燃烧设计煤种时，BMCR工况下4台运行，一台备用。燃烧方式为前后墙对冲燃烧，每套制粉系统对应一层OPCC二代燃烧器，每层4只燃烧器，前墙布置3层煤粉燃烧器，后墙布置2层煤粉燃烧器，前墙最下层布置微油点火燃烧器。
二、掺烧低热值煤对锅炉安全经济性影响及对策
1、对锅炉燃烧稳定的影响
入炉煤煤质发热量低于4500大卡、挥发分低于15%时，对锅炉燃烧调整带来很大的威胁，机组运行中容易出现火检、负压摆动甚至锅炉灭火的风险，在掺烧低发热量、低挥发份煤时，应尽量避免机组进行深度调峰，防止低负荷两台磨煤机运行炉膛温度低燃烧不稳发生锅炉灭火。同时进行配煤时，劣质煤尽量采用分仓燃用，使用中层磨煤机D、E进行直烧或掺烧，要避免使用底层磨煤机A、C磨直烧或掺烧，因为底层磨煤机对炉膛燃烧稳定起到至关重要的作用，若底层磨煤机由于火检失去或磨煤机故障出现磨煤机跳闸，很大可能引起联锁反应导致其它运行磨煤机燃烧不稳锅炉灭火；反之采用中层磨燃油劣质煤时，安全风险能大幅度降低。
2、高负荷煤量过大对机组安全运行的影响
我厂在满负荷额定工况下设计煤种煤量为151.16t/h，燃用低热值煤时机组满负荷至煤量将会高于170 t/h，正常四台磨煤机不能满足出力要求，需要启动5台磨煤机运行，造成机组运行中制粉单耗升高，生产厂用电率升高约0.06%。同时煤量过大造成引风机出力受限，引风机动叶开度达到85-90%，可能造成引风机抢风的风险；降低引风机出力后，炉膛氧量一般只能控制在1.5%-2%，不能达到规定值3%，将使飞灰含碳量升高，造成锅炉效率下降，进而煤量进一步升高造成恶性循环。在我厂进行配煤掺烧的过程中，锅炉总煤量若达到180t/h时，为了锅炉安全及经济性，将采取限制机组负荷，及时调整入炉煤煤质和配煤掺烧方式。
3、对锅炉汽温的影响
在锅炉燃烧调整过程中，入炉煤煤质不能长期保证稳定，且偏离设计值时，协调控制系统用于入炉煤热值不一定完全准确，此时可能造成水煤比偏高或偏低，同时在负荷升降进行磨煤机启停操作时，由于启停的中层磨煤机煤质较底层运行磨煤机热值差，造成入炉煤煤质短时间内出现较大波动。由于上述两方面原因，经常会出现升负荷过程中会出现汽温快速下降，降负荷汽温升高等反常现象。出现上述问题时，运行人员要根据汽温变化的方向及时调整给水自动PID控制偏置，以30S调整5-10t的速度为宜，控制水煤比在合适的范围内。同时在进行直烧低热值煤磨煤机启停操作时，增加或减少该给煤机煤量的速度不宜过大，每分钟操作速度不能大于4t，防止入炉煤煤质变化给汽温调整带来大幅波动。
4、对燃烧器火检稳定性的影响
锅炉在进行低热值煤、低挥发份煤掺烧时，煤粉着火的距离距燃烧器喷口较远，燃烧器火检经常会出现40%-80%左右的摆动，摆动剧烈时可能会出现长时间投油稳燃或煤火检失去导致磨煤机跳闸事故，在锅炉燃烧调整过程中，必须采取强化煤粉燃烧的措施。我厂燃烧器形式为旋流燃烧器，在进行燃烧稳定调整时总体的思路要降低一次风压、降低煤粉细度、维持燃烧区域高温，具体的操作在磨煤机不堵磨的前提下可以降低一次风压0.5Kpa，磨煤机无振动的情况下提高磨煤机加载油压力偏置+10，提高磨煤机分离器频率在22HZ以上降低煤粉细度，同时关小二次风总门至35%，关小外二次风门开度至15-20%提高旋流强度，通过以上运行调整措施燃烧器火检能得到一定好转。
三、小结
在进行低热值煤掺烧的过程中，对锅炉的安全性和经济性都会产生较大的影响，通过改变配煤掺烧的方式和优化运行调整方法，确保锅炉燃烧的稳定性，尽量提升机组的经济性，对同类型的机组配煤掺烧和运行调整提供了参考。
参考文献：《重庆大唐国际石柱发电有限责任公司集控运行规程》；
《电站锅炉运行与燃烧调整》第三版，黄新元编著