摘 要：随着电煤供应的紧张，劣质煤掺烧是目前各火电厂都必须面对的课题，本文介绍了田家庵电厂掺烧劣质煤的方案与稳定燃烧措施，在实际生产中取得了良好的效果，可为其他兄弟厂掺烧劣质煤提供借鉴。
关 键 词： 劣质煤,配烧,燃烧,稳定
1.前言
淮南田家庵发电厂现装机两台300MW汽轮发电机组，所配锅炉为上海锅炉厂制造的1025T/H亚临界压力、中间再热、燃煤、露天、强制循环汽包炉，燃烧方式为四角切圆燃烧，每台锅炉配置四组中间储仓式乏气送粉制粉系统，设计燃用煤种为淮南原煤，其可燃基挥发份为33.8%，低位发热量19228 kj/kg。
近年来，由于燃煤市场逐渐转变为卖方市场，煤炭供应紧张，发电厂已不可能燃用单一设计煤种，在保证锅炉安全、经济运行的条件下，以设计煤种为基础，同时配用劣质煤种的混配燃烧，已成必然。由于不同煤种的组成和特性不同，从原煤掺配，煤粉磨制到燃烧过程，都与燃用单一设计煤种有较大差异，它并不是几个煤种的简单叠加，如果配煤得当，提高制粉设备、燃烧设备的可靠性，强化锅炉燃烧调整，则可以保证锅炉燃烧稳定，降低发电厂燃料成本。田家庵发电厂每年消耗原煤总量200万吨，其中1/3为非设计煤种，如果配烧不当，将会引起锅炉效率降低，受热面结焦积灰严重，锅炉达不到额定出力，燃烧不稳定，甚至发生熄火停炉事故。可见，制定不同煤种的科学配烧方案和强化锅炉稳定燃烧的措施，对确保机组安全、经济运行意义重大。
2.燃用劣质煤对锅炉运行的影响
近年来，田家庵电厂燃用的设计煤种——淮南原煤占全厂燃煤总量的2/3，其余的要自筹煤源，而自筹煤源煤种较杂，有淮南地方小矿煤，有外省及省内其它矿的煤，这些煤挥发份低、灰份大、矸石多，煤质难以保证，对锅炉稳定运行影响较大，主要体现在以下几方面：
2.1 挥发份低。挥发份是煤粉着火、稳定燃烧的重要指标，挥发份低，则煤粉的着火温度高，进入炉膛后的着火点推迟，降低了燃烧的稳定性，增加了燃烬的难度，小矿煤炭的挥发份一般在12~16%，远低于设计值，若大量同时燃用该煤种，将会给锅炉稳定燃烧造成较大隐患。
2.2 热值低。田家庵电厂配用劣质煤的低位热值在16500kj/kg左右，其灰分含量高，固定碳含量低，煤粉着火及燃烧困难，燃煤耗量增加，炉膛出口烟温升高，锅炉减温水用量增加，尤其是再热汽减温水量。严重时所有给粉机转速达上限，锅炉仍达不到额定出力。其中#5炉因空气预热器漏风率较大，在环境温度稍高时若燃用较多劣质煤，则造成引风机出力不足，锅炉不得不低氧燃烧，既威胁燃烧的安全，又使引风机耗电率增加，排烟温度增高，不完全燃烧损失增大，锅炉效率降低。燃煤量的增加，又使磨煤机的制粉压力增大，尤其是煤潮时，原煤过粘，极易造成原煤管、给煤机积煤，磨煤机堵塞，在连续阴雨天气，运行人员清理、疏通制粉系统，运行维护量大。飞灰量的增加，使锅炉炉膛、水平烟道、尾部烟道受热面积灰、磨损加剧，需增加对受热面的吹灰次数和受热面防磨检查次数。
2.3矸石多。煤中矸石多，煤粉磨制困难，磨煤机钢球耗量增大，制粉能力下降，制粉能耗增大，煤粉仓粉位较难维持，严重时机组不得不降低负荷运行。为提高制粉出力，使得制粉出力能满足锅炉负荷的需要，采用增加磨煤机内通风量，但通风量增加造成煤粉细度降低，煤粉着火和燃烬困难，锅炉排烟温度升高，效率降低，机组煤耗增大，经济性降低。
2.4安全隐患大。综上所述，如果劣质煤种用量过多，势必给锅炉燃烧稳定、机组负荷及经济运行产生较大影响。田家庵电厂曾因短时煤源紧张，被迫较多燃用劣质煤，而发生了因燃煤热值低，给粉机出力达上限，而锅炉蒸发量不能满足机组带满负荷的需要;也发生过制粉出力低、煤粉仓粉位无法保证，而不得不短时降低负荷运行。因此，制订科学的劣质煤配煤方案和相应地稳定燃烧技术措施，是确保锅炉安全、经济运行的关键。
3.制定配煤方案
针对劣质煤供应情况，首先要从煤场管理入手，制定切实可行地输煤配烧方案，最大程度地减少对锅炉的影响。
3.1 煤场管理办法
3.1.1 田家庵电厂有煤场一个，筒仓两个，储煤量共约7万吨。为充分利用煤场的调节作用，对煤场划分不同的区域，其中劣质煤全部存放在煤场北部，南煤场全部堆放淮南矿务局的优质煤，筒仓主要存优质干煤，在雨天或火车来煤较潮时，为锅炉提供可靠煤质。
3.1.2 来煤进厂后，根据煤炭来源地、入厂煤质化验结果，及目测及手感等经验判断，将不同煤种分别存入指定煤场。
3.1.3煤场每月盘点一次，了解各种煤质的存煤数量，便于科学调度。
3.2 输煤及配烧方案
3.2.1配烧原则：长期配烧，避免短时大量燃用劣质煤。规定A、B、D原煤仓上设计煤种，C仓配烧劣质煤，为保证劣质煤的用量，机组负荷在220MW以上时，C层给粉机转速高于其它层给粉机转速，低负荷运行时适当降低C层给粉机转速。
3.2.2向煤仓上煤时，由一条皮带专门输送劣质煤至两台炉的C仓，另一条皮带输送优质煤，避免同一条皮带上煤时可能将劣质煤混入其它煤仓。
3.2.3当两台炉的C仓进满劣质煤后(或机组因其它原因不能配烧劣质煤时)，而火车来的劣质煤又很多的情况下，则将劣质煤转入指定的北煤场存放。
3.2.4当火车来煤较潮时，向锅炉输煤采用双系统皮带运行的输煤方式，将潮煤和筒仓的煤按1:1或1:2的比例通过犁煤器混合输送到同一原煤仓。
3.2.5当班值长根据每台机组运行状况、预计负荷等，可临时改变配煤方案，如机组长时间满负荷运行，燃烧或制粉设备故障、消缺时，则不配、少配劣质煤或分时段配烧劣质煤。
3.2.6向锅炉输送煤种和数量提前告知机组运行人员，同时加强对入炉煤的采质和化验工作，保证煤质化验报告准确，并及时录入MIS系统，供运行人员查看。
4.完善锅炉稳定燃烧措施
对锅炉燃烧系统进行科学地完善并采取强化燃烧的措施，确保锅炉燃烧稳定，有力配合燃用劣质煤。
4.1保证炉内良好的空气动力工况和四角燃烧器风粉分配均匀。田家庵电厂在2008和2009年的机组大修中，完善了锅炉一、二次风速在线检测装置，对锅炉燃烧器进行了冷态空气动力场试验，对有贴边现象的燃烧器安装角度进行了适当校正，同时调整了二次风箱大风门开度。机组运行后又对锅炉的一次风速进行了热态调平标定，同时规定每班对各二次风、周界风挡板开度检查校对一次，确保四角同层一、二次风档板开度一致，位置正确，配比均匀。规定四角给粉机保持同时运行，不采用停一、二台给粉机的燃烧调节方法。
4.2 提高煤粉气流着火的稳定性。将配烧劣质煤的C层一次风速控制值比设计值降低2~4m/s，以保持与其它层相同的着火点，在DCS系统中增加了一次风速低报警功能，便于及时冲洗一次风管，防止低风速引起一次风管堵塞，并按规定对一次风管定期冲洗。
为保持较佳的煤粉浓度，有利于煤粉着火、燃烧，每层给粉机转速控制在最高转速的50~80%，偏离此范围，则进行切、投层给粉机。
提高配烧劣质煤的C制粉系统煤粉细度，每周两次分析煤粉细度参数，由于田家庵电厂采用的是乏气送粉方式，为保持一次风速的稳定，运行中使用磨煤机乏气再循环来改变磨煤机内通风量，同时辅助调节粗粉分离器折向门和粗细筒位置，确保煤粉细度在要求范围内。
4.3发挥燃烧器煤粉浓淡分离装置的最佳效益。浓淡分离装置将进入炉膛的煤粉气流分离为浓相和淡相，向火侧的浓相有利于煤粉着火，背火侧的淡相可防止煤粉冲刷水冷壁，浓淡分离装置的切向角度是保证浓淡分离效果的关键。在2008和2009年的机组大修中，发现锅炉部分浓淡分离器切向板角度发生了偏移，全部进行了校正。
4.4加强煤粉仓管理，确保给粉机下粉连续、均匀。中间储仓式制粉系统的煤粉仓若管理不善，煤粉发生结块或粉位较低(0.5~1米)时，易造成给粉机下粉不连续、不均匀，威胁锅炉燃烧的稳定。为此我们制定了“煤粉仓管理制度”，规定正常情况下，各粉仓粉位不低于1米;每天对四个粉仓中的一个进行一次有效降粉，降粉时最低粉位降到0米，以破坏松散的粉块;机组长时间低负荷运行时，停用的给粉机进行定期切换;严格按规定开关粉仓吸潮阀，保持吸潮管道的通畅，防止水蒸汽长时间滞留煤粉仓产生凝结造成煤粉结块，有效
地防止了煤粉的结块。
4.5保持稳燃油枪的可靠性。每日白班对稳燃油枪进行试投，确保进、退自如，油枪畅通;每周对油枪雾化片进行检查，保证其良好地雾化效果。充分发挥气化小油枪的功能，在燃烧不稳时及时投入气化小油枪稳定燃烧。
5.制定运行燃烧劣质煤技术措施
在实际运行中，制定运行燃烧劣质煤技术措施要求运行中正确执行，保证燃烧稳定。
5.1每值接班后,煤质检验中心应及时将本班要燃用的准确的煤质分析数据汇报值长。
5.2接班时单元长、主值应了解上个班燃煤情况，并就地检查实际来煤接班后汇报值长,了解本班要燃用的煤种及煤质分析，随时掌握煤质变化，掺烧比例，合理组织燃烧，如遇煤质差，煤潮等煤种时，各炉组捣煤工具齐全，输粉机、燃油系统应处于正常良好备用状态，并做好事故预想。
5.3应尽量保持高粉位运行,以利于给粉机下粉流畅.
5.4 因煤质原因,负荷带不上，但给粉机出力均在额定值时，不能盲目加大给粉量，应汇报值长,申请降低机组负荷。
5.5下层给粉机是燃烧基础，当燃劣质煤时,要切至手动方式运行,并保持适当的转速。根据煤质，燃烧情况合理使用风量，下联箱水封、大灰斗水封应正常。
5.6冲洗煤粉管道时应在机组带75%额定负荷以上、燃烧稳定的情况下进行，一次只允许冲洗一根煤粉管道，略停若干分钟后才能冲洗第二根。一次风挡板应逐渐缓慢开关。
5.7加强对制粉系统的监视与分析，对磨煤机进、出口压差、磨后温度、电流，排粉机出口风压、电流来分析制粉工况，掌握下煤情况，以保证磨出口在60-65℃左右。换风操作必须做到：操作稳、调整稳、排粉机出口风压的变化应控制在200Pa内幌动。当煤种突变，挥发份过低或给粉机故障影响燃烧，火检、火焰电视图象显示着火不稳时，应迅速投油助燃。
5.8在燃劣质煤期间，单元长、主值应经常到就地观察炉膛燃烧情况，必要时应投油稳燃。
6.结束语
通过对煤场的科学化管理，充分利用煤场对不同煤质分区域存放的有利条件，及时准确地掌握各煤场的燃煤质量，严格执行配煤和输煤方案，加强对锅炉燃烧设备的维护、调整，发挥燃烧设备的最佳效能，提高运行人员燃烧调整的技能，使劣质煤配烧工作规范化、标准化、制度化，目前厂配烧劣质煤工作进展顺利，自去年实施该方案后，未发生燃烧不稳定、机组限制负荷等异常情况。事实证明，只要做到优化配制、混合掺烧，就能够保证锅炉燃烧的稳定，就能够达到机组稳发、满发、节能降耗之目的。