褐煤掺烧工作方案

国电铜陵发电有限公司,褐煤掺烧简介,一、机组概况,锅炉东方锅炉（集团）股份有限公司与东方-日立锅炉有限公司合作设计、联合制造，其型号为DG1900/25.4-1；汽轮机上海汽轮机有限公司与西屋公司联合制造的超临界压力、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽式汽轮机，型号为：N60024.2/566/566；发电机上海汽轮发电机有限公司生产的QFSN-600-2三相同步汽轮发电机。,二、锅炉本体及燃烧设备简介,本厂锅炉为超临界压力、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、全钢架悬吊结构，半露天布置，固态排渣型煤粉炉，配用六台HP中速磨的直吹式制粉系统，采用前后墙对冲燃烧方式，并配置有旋流式煤粉燃烧器。锅炉顶棚中心线标高78750mm，炉膛宽度为19419mm，炉膛深度15457mm。锅炉燃烧器采用前后墙布置，共24只低NOx旋流式HT-NR3燃烧器，前后墙各三层。锅炉采用正压、直吹式制粉系统，配6台HP-1003型中速磨煤机，每台磨煤机带一层中的4只燃烧器，燃用设计煤种时5台磨煤机就可以满足锅炉MCR负荷。,锅炉燃烧器名称前墙从上而下布置为C、D、F层，后墙从上而下布置为E、B、A层。以下是燃烧器布置示意图：,左侧墙,右侧墙,左侧墙,右侧墙,前墙,后墙,三、锅炉燃用煤种主要参数锅炉设计煤种为淮南煤，校核煤种为淮北煤。其设计煤种和校核煤的数据如下：,四、目前燃用的主要煤种,1、被掺烧煤种两淮煤：低位发热量在43004600kcal/kg，收到基挥发分在2225%，灰熔点1350，收到基硫份在0.30.5%，部分淮北煤的收到基硫份在0.70.8%；国电燃料：低位发热量在46004800kcal/kg，收到基挥发分在2428%，灰熔点1300，收到基硫份在0.60.8%。2、掺烧煤种（见下表）,五、配煤掺烧基本原则,我厂锅炉配煤掺烧的基本原则是：在保证锅炉安全运行的条件下，采用两种或两种以上煤种按不同的比例送入炉膛进行掺烧，使掺烧煤种加权平均的各项煤质指标，接近锅炉适用煤种的煤质指标，以改善煤种在锅炉中的燃烧特性、结渣特性、可磨性和污染物排放特性，达到炉型与煤性之间的最佳耦合。配煤掺烧的首要原则是保证煤种掺烧过程中的燃烧性能，即混煤在锅炉内燃烧的稳定性。反映煤种燃烧特性主要是着火性能和燃烬性能，煤种的发热量、挥发分和水分是影响燃烧特性最主要的指标；,根据锅炉设计煤种指标，并结合常用煤种的实际情况，我厂锅炉配煤掺烧现阶段主要采用炉内掺烧的办法，原则上掺烧煤种符合以下条件：低位发热量：加权平均值一般应控制在1589018400KJ/kg（约38004400大卡）之间。挥发分：加权平均值一般应控制在Vad为22%30%之间。煤的着火及燃烬性能差别较大的煤种不宜掺配，即煤的挥发分含量相差悬殊的煤种（Vad大于35%与小于20%）不宜掺配，否则会发生“抢风”现象，造成锅炉飞灰含炭量升高，甚至发生燃烧不稳。一般来说对于高挥发分的煤种其磨煤机出口的风粉混合温度可以按经验公式确定。经验公式：磨煤机出口风粉混和物温度水分：加权平均值一般控制在10%以下，11%以上易造成输煤系统的堵塞。配煤掺烧加权平均含硫量应小于0.9%。,六、我厂褐煤掺烧方式,褐煤掺烧在我公司主要采用炉内混合式，褐煤掺烧量应按调度预发电曲线来确定，以下各种配煤方式中A、F煤仓均上挥发分较高、与设计煤种接近的煤种。各种配煤方式设计如下：单独掺烧B煤仓。此方案一般在机组负荷580MW及以上时选择，在确保发电量的情况下尽量掺烧，并且还要其它煤种发热量在4500kcal/kg以上。掺烧比例大约在10%15%。如果其它煤种发热量达不到要求，则选择不掺烧褐煤。掺烧B、D两个煤仓。此种方案在机组负荷480MW580MW时选择，如果机组负荷接近600MW，需要其它煤种发热量在4800kcal/kg左右。也可以在机组负荷300MW360MW时选择，但此时只运行四台磨煤机，运行难以调节，运行工况危险。掺烧B、D、E三个煤仓。该方案在机组负荷360MW480MW时选择。如果机组负荷接近500MW，需要其它煤种发热量在5200kcal/kg左右，但这种煤种市场价高，不经济。,各负荷段对应煤质及掺烧磨组情况,七、褐煤掺烧对机组运行不利影响因素,由于褐煤煤块较多，其中还有许多煤块未完全碳化，对卸煤、输煤系统磨损较大，还易造成输煤系统堵塞；褐煤在输送途中扬尘较大，对环境有污染，对除尘器运行要求相对较高，空气中含粉尘大，增大爆炸的危险性；褐煤灰熔点低，可能造成锅炉燃烧器或屏过结焦，还有烟气量大，排烟温度高，都影响锅炉效率；掺烧褐煤的磨煤机由于风速高、风量大，制粉电耗大。掺烧褐煤后会降低电除尘效率及脱硫效率，脱硫电耗大。脱硫废水悬浮物高，化学处理困难。磨煤机的维护周期短，维护工作量大。掺烧后运行人员调整次数多，监盘压力大。,八、针对不利因素，制定褐煤掺烧的控制措施：,1、褐煤掺烧时，制粉系统各参数的控制范围：磨煤机出口温度根据来煤的空干基挥发分确定，控制在6066以内。在实际运行中因褐煤收到基水分较高，磨煤机出口温度达不到规定要求，应降低磨煤机出力；运行过程中掺烧磨出现断煤或堵煤时，通过调整冷、热风调门将磨煤机出口温度仍控制在66以内；磨煤机入口风温一般控制在270以内，入口风温较高时应加强就地设备检查；如排出的石子煤有着火现象时，应适当降低磨煤机入口风温；任何情况下磨煤机入口风温不得大于300；磨煤机的出口风速运行中保持在2426m/s，保持着火距离在0.5米左右，防止因着火太近损坏燃烧器；燃烧褐煤的燃烧器对应的二次风应适当减少，二次风量控制比燃烧正常煤种层减少10%；掺烧褐煤的磨煤机电流60A时，可适当减少给煤量；运行中要注意监视磨煤机C0含量的变化，CO含量上升较快时应参照第4条进行处理。,2、褐煤掺烧时制粉系统的监视：加强对掺烧褐煤的磨煤机一次风粉着火情况及炉膛负压的监视；根据着火情况调整一次风速和二次风挡板；提高燃用褐煤的磨煤机的煤粉细度R90至35%以上；加强对掺烧磨石子煤室、燃烧器根部及一次风管等的温度测量、比较，及早发现问题，通过调整磨煤机进、出口风温和给煤量以及一次风量来消除隐患；应定期进行灰渣含碳量分析，通过分析进行燃烧调整，提高燃烧经济性；运行过程中可通过看火孔和捞渣机渣块情况，对受热面和燃烧器的结焦情况进行初步分析；如有结焦现象，应加强吹灰或调整褐煤掺烧量；在燃煤掺烧期间，运行人员应认真执行吹灰工作，特别是对空预器的吹灰，若发现空预器烟气或空气侧系统阻力增大时应增加吹灰时间和吹灰次数；进行三台磨煤机褐煤掺烧时，要防止锅炉因褐煤灰熔点低造成结焦。尽量少采用褐煤量大于正常煤种量的方式运行；因掺烧造成脱硫吸收塔入口SO2含量超标时，应及时减少褐煤掺烧量，确保环保指标达标。,3、褐煤掺烧过程中各种异常工况的处理：磨煤机运行中若发现出口温度上升较快时，应立即投入磨煤机消防蒸汽，适当增大给煤量，关小热风门，开大冷风门，尽量降低磨煤机出口温度，维持磨煤机运行，控制磨通风量，使其达不到煤粉爆炸的浓度极限。同时对磨煤机加强检查，尤其是各点温度。若采取上述措施无效时，应立即停止磨煤机运行，严密关闭各冷、热风调门及隔绝门，磨煤机密闭冷却；加强掺烧磨煤机石子煤的排放，防止石子煤在刮板室内堆积着火，引起磨煤机内着火；在石子煤室及排出管道有着火迹象或烧红时，应立即降低磨煤机入口风温，还应用灭火器对磨煤机进行外部灭火；磨煤机停运前，必须就地检查石子煤有无燃烧现象。严禁在石子煤着火时停运磨煤机；灭火蒸汽系统将充压备用；掺烧褐煤的磨煤机跳闸或紧急停用后，应通入消防蒸汽，防止积粉自燃。如果锅炉仍在运行，磨煤机可再启动。RB动作D磨跳闸后，应采取措施及时启动。否则，应在磨煤机冷却到环境温度后，用人工(或机械)方法将积煤清除。,4、掺烧褐煤时制粉系统的启停操作：掺烧褐煤的磨正常情况下应保持连续运行，若因特殊情况停运，应先关闭给煤机入口隔绝门，将给煤机皮带余煤走空，然后将磨煤机用大风量吹扫至少15分钟后方可停运；掺烧褐煤的磨煤机停运检修前，除按照停运的步骤进行操作外，应将磨煤机用大风量吹扫至少25分钟后方可停运；停炉前应将褐煤置换为正常煤种，防止褐煤在煤仓放置过久。,5、褐煤掺烧时制粉系统的检修：掺烧褐煤时，应加强对制粉系统、燃烧系统的运行维护，发现问题及时处理。提高检修质量，保证设备的可靠性。要防止制粉系统漏粉，对遗留的煤粉要及时进行清理；遇有停炉检查机会，应检查受热面磨损情况，并结合灰分分析对磨损情况进行评定。应检查燃烧器、受热面的结焦及腐蚀情况，重点是水冷壁高温腐蚀和空预器低温腐蚀，检查烟道积灰情况，发现问题及时调整掺烧方案。,九、褐煤堆放和掺烧防止着火措施,煤炭采购部门根据机组的运行情况和月度电量计划制定褐煤采购计划，合理安排煤场褐煤库存。对入厂煤按不同特性进行分堆存放，并做好煤场来煤的时间、煤种、热值、及数量等记录，建立煤场运行日志。对褐煤应尽早取用，存放时间不宜过长。煤场储煤时，应进行分层压实，防止雨水冲刷和空气透入加速氧化及温度的积聚。煤场褐煤取用应严格执行燃煤取用制度，采取先进先出，烧旧存新的原则。按烧旧存新的原则到厂褐煤应及时混配或直接上到原煤仓，防止存储期间发生自燃，增加燃料上煤难度，尽量避免煤中带火造成事故的发生。,输煤皮带在输送褐煤时，值班人员不得离开岗位，如发现褐煤冒烟着火时，及时处理将火扑灭，皮带着火应立即停止皮带运行，用现场灭火器或水从着火两端逐渐扑灭，并立即汇报有关部门领导。输煤皮带停运时，要将皮带上的褐煤走完以后再停，皮带上不允许存煤，原煤中携带的草、木材、油脂等易燃易爆物应及时清除，供卸煤工作结束后要将皮带、落煤筒内与地面的积煤粉尘疏理清扫干净，不允许留有积粉与煤等杂物，以防自燃烧损设备。煤场和输煤段内应保证喷淋水管路的正常投用，保证可靠的水源，水压符合要求，并备有专用的灭火器材，随时投入使用。输煤段内电缆及电气设备应定期清扫，防止积煤自燃、爆炸等事故发生。,十、褐煤掺烧存在的问题,掺烧褐煤后，由于制粉系统台数多，运行时间长，一次风量及一次风速较高。同时由于烟气量较大，造成引风机电耗也相应增大，电除尘电耗及脱硫电耗也相应增加。每台机组在掺烧褐煤后，厂用电率增加了0.30%左右。如何在掺烧褐煤的前提下，尽量降低厂用电率?制粉系统的一次风量与一次风速的合理性问题。控制一次风速在多少范围内，既减少一次风机电耗，又尽量避免燃烧器的结焦。褐煤掺烧比较突出的是磨煤机出口温度、给煤量的控制。主要原因是：当磨煤机出口温度控制稍高（6066）时，若给煤量控制较高，磨入口温度可能大于2