燃煤掺烧精细化管理

1、QOJ、组活动成果资料汇总表序号中报班组名称Q。、组名称Q。、组活动成果名称小组成员姓名01优化配煤掺烧燃煤掺烧精细化管理苗承刚、李洪庆、蒙嘉刚、谭定、牛志军、佟伏生、靳诚、侯斌、刘永、李巍、肖济和、陶洪伟、邓星亮、报送单位名称联系人姓名联系电话备注：成果资料附后QC小组活动成果资料样式封面国投电力控股股份有限公司2012年度QC小组活动QC小组活动成果报告课题名称：燃煤掺烧精细化管理类型：问题解决型QC小组注册号：QC课题注册号：报送单位：小组名称：优化配煤掺烧发表人：二C一二年五月十八日印容小组概况QC小组本着“攻克难点，追求创新”的精神，在QC§动当中不断增强小组人员的质量意识

2、，以达到“完善细节，提升品质”目标。小组名称优化配煤掺烧成立时间小组类型现场型注册时间课题名称燃煤掺烧精细化管理小组人数14人活动时间小组成员姓名性别文化程度职务职务分工1苗承刚男本科副总经理组长2李洪庆男本科总经理助理、燃料采购部副组长3蒙嘉刚男本科安全技术部经理副组长4谭定男本科发电运行部经理副组长5男本科发电运行部经理助理组员6佟伏生男本科发电运行部经理助理组员7靳诚男本科安全技术部运行管理专工组员8侯斌男本科发电运行部燃料组员3）员工成长的需要通过掺配煤优化，提高技术水平，实现自我全面提升。4）选定课题优化配煤掺烧3、现状调查1）锅炉概况国投钦州发电公司一期工程装设两台630MW汽轮发

3、电机组，锅炉型号东方锅炉厂制造的DG1900Z,为超临界直流炉，一次再热、单炉膛、尾部双烟道、采用前后墙燃烧方式、挡板调节再热汽温、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构口型锅炉。制粉系统采用BBD3854双进双出筒式钢球磨煤机表1:锅炉主要参数表名称单位B-MCRT-MCRBRL过热蒸汽流量tZh195018571857过热器出口蒸汽压力MPa过热器出口蒸汽温度C571571571再热烝汽流里tZh再热器进口蒸汽压力MPa再热器出口蒸汽压力MPaVW3273223212）设计煤种我公司燃煤设计煤种为山西大同烟煤，校核煤种1为神府东胜煤，校核煤种2为贵州水城煤，其燃煤特性如下：项目

4、符号单位设计煤种（大同塔山）校核煤种1（神府东胜煤）校核煤种2（贵州水城1.元素分析收到基碳Car%收到基氢Har%收到基氧Oar%收到基氮Nar%收到基硫St,ar%2.工业分析收到基水份Mar%8收到基灰份Aar%干燥无灰基挥发分Vdaf%空干基水份Mad%kJ/kg260202648020960kcal/kg6222632450124、目标设定1)领导支持本次活动受到公司领导和部门经理的高度重视。2)人员保障本小组成员具有丰富的现场实践经验和较强的团队精神。3)技术和资金保障小组成员具有较强的工作能力，掌握实际运行经验及掺配煤情况。5、原因分析1) 2007年掺配煤情况年入炉煤量为万吨。

5、其中掺烧印尼煤共2万吨，占总量的比例达到%全部为低热值印尼煤；燃用国内优混烟煤万吨占总量的。2) 2008年掺配煤情况年入炉煤量为万吨。其中越南煤掺烧时由于该煤种挥发分过低为无烟煤，造成锅炉燃烧着火不稳，灰渣可燃物高达12%以上，不利于锅炉安全经济稳定运行，因此不再进行该煤种的掺烧。3) 2009年掺配煤情况，年入炉煤量为万吨4)2010年掺配煤情况,年入炉煤量为万吨。美国煤，9.2,3%9%印尼煤国内高硫平煤美国煤大友煤澳洲煤神华混煤其他，6.64,2%烟煤，1.5,0%准2,4.2,1%菲律宾，15.79,4%神华混煤，43.36,12%澳洲煤，25.23,7%大友煤，34.26,10%3

6、%印尼煤，159.24,46%外购、神混煤,51.82,15% 印尼煤 国内高硫煤外购、神混煤口大友煤 澳洲煤口神华混煤 菲律宾准2.烟煤口其他6、要因确认因电煤价格上升，造成火电企业发电成本上升，火电企业经营异常困难。如何降低燃料成本成为企业面临的难题，掺烧价格相对较低的印尼煤成为必由之路。2011年6月份后，以具有代表性的秦皇岛港5500大卡山西优混煤炭为例，4、5、6月份其平均价格分别为777元/吨、820元/吨和838元/吨，分别环比上涨元/吨、元/吨和元/吨，6月份的平均价比3月份上涨元/吨，使得本来已普遍亏损的火电企业经营异常困难。秦皇岛港5500大卡山西优混动力煤月平均价格及其同

7、比、环比变化情况苜/收)子叵£旨©口、收)怨与婴中贝山西优混5500大卡月平均价f-山西优混5500大卡月平均价环比山西优混55口。大卡月平均价同比7、制定对策掺烧试验的开展情况采购煤种相对较好，基本为国内优混烟2008年开始，印尼煤在公司的掺烧比投产以来，2007年为保证机组调试的正常运行,煤，接近设计煤种，因此掺配煤工作相对简单。从例逐年提高由193砌2010年的43%,2011年截至11月份达到46%印尼煤已成为公司掺2）燃用高挥发分印尼煤易出现“燃烧尖峰温度”形成局部高温区，燃烧器区域结渣与高温腐蚀倾向增加，危及锅炉设备安全。3）印尼煤高水分，引起排烟温度升高，排烟

8、损失增大，同时烟气量的增加使除尘、脱硫等设备超负荷运行。4）印尼煤热值相对较低，掺烧时制粉系统系统的出力超出设计值较多，对设备安全构成威胁。为此，公司在2009年10月委托西安热工研究院进行了1号炉印尼煤掺烧试验，试验目的如下1）了解燃用印尼煤后炉膛燃烧区、水冷壁区域燃烧产物（O2CO以及H2S）分布情况。2）通过运行参数的调整，优化炉内贴壁温度及气氛，降低发生高温腐蚀与炉内结渣的趋势。3）确定锅炉燃用印尼煤的最佳掺烧比例以及掺烧方式。4）确定锅炉燃用印尼煤的最佳运行参数，并提出相关的运行调整方式和注意事项。试验结论1）磨煤机选型偏小，造成实际燃煤量远高于设计值，磨煤机基本处于最大出力状态，分

9、离器折向挡板阻力大、调节范围小，易堵塞，导致煤粉较粗。2）锅炉采用了低NOX燃烧器、分级燃烧措施，在炉内实现低氧燃烧，使煤粉在炉内的燃烧效果变差、燃尽时间加长，当煤粉较粗时，造成屏过结渣、炉膛出口温度升高，以及水冷壁的高温腐蚀。3）满负荷工况修正后的排烟温度均在140c以上，高出设计值（129C）10c以上，再加上燃煤量大、烟气量大，排烟热损失较高，对锅炉效率影响较大。4）燃烧器区域侧墙水冷壁存在较为严重的高温腐蚀倾向。两侧水冷壁区域形成较强的还原性气氛，大多数测点处氧量接近0%C咏度大于5000ppm,H2S含量大于100ppm,部分区域H2S含量大于500ppm经燃烧优化调整后，A侧墙水冷

10、壁的贴壁气氛明显好转，但是B侧墙仍存在较高的高温腐蚀倾向。5）NOX勺生成量在_300mg/m3以下,部分丁况低于_200mg/m3,不但彳氐于设计保证值不大5）短期单磨印尼煤时，单磨印尼煤的磨不超过两台磨。6）单磨印尼煤的磨应维持较小出力，不大于48t/h;7）磨出口温度控制小于60C,旁路风门开度不大于35%8）监测磨出口CC浓度，如有异常升高应立即处理。掺烧大友煤时锅炉主要运行参数控制范围表参数控制值调整目的说明氧量(600MW增加燃烧器区域的氧量，降低炉膛的高温腐蚀及结渣倾向负荷300MW寸应氧量控制在%二次风室调整门15%100%提供燃料燃烧所需氧量对应磨煤机运行时开度在60100%

11、,对应磨煤机停运后开度为1520%内二次风3格降低内二次风比例，增加外二次风量，同时兼顾保护燃烧器喷口开度试验确定，运行中/、再调整外二次风50%提高旋流风量，强化风粉混合掺烧大友煤时全部置50%即燃煤位，印尼煤两侧两个置80%即燃油位燃尽风门开度4070%合理分配燃尽风比例，提高燃烬风量运行中根据负荷、氧量偏差、CO浓度变化及时调整OFA中心风20%促进煤粉的后期燃烧，降低分隔屏结渣倾向开度试验确定，运行中/、再调整煤粉细度<18%降低大友煤煤粉细度，促进煤粉的快速燃尽磨煤机分离器开度约3格；定期清理分离器。定期合理添加搭配钢球比例，提高煤粉均匀性指标掺烧前单烧掺烧印尼煤后掺烧大友煤后

12、总煤量（t/h）255265248总风量（t/h）188919801950给水流量（t/h）180018311816蒸汽流量（t/h）184518891871生产1用电率（%锅炉效率（%发电煤耗（g/kWh）供电煤耗（g/kWh）飞灰可燃物（%炉渣可燃物（%）锅炉排烟温度（C）125135138引风机机耗电率（%送风机耗电率（%一次风机耗电率（%制粉系统耗电率（%制粉系统钢耗（t/亿Kwh）电除尘耗电率（）氧量（衿3脱硫装置前SO2浓度（mg/Nm3160014151625脱硫装置后SO2浓度（mg/Nm310080125脱硫系统耗电率（衿石灰石耗量（Kg/kWh）2）大友，澳洲煤煤质较硬，难

13、磨，制粉系统出力下降，制粉系统电耗上升，机组厂用电率上升近%3）大友，澳洲煤挥发份相对偏低，二者的燃尽特性与印尼煤相差两个等级以上，部分大友、澳洲煤不能得到充分的燃烧，造成飞灰可燃物偏高，较单烧前分别上升%影响发电煤耗上升较多。4）大友煤在燃烧初期产生焦油，隔绝了煤粉与空气的接触，并凝聚形成大颗粒煤粉，影响了煤粉的充分燃烧，也造成了机械不完全燃烧损失的增加。2、对生产设备的影响分析1）、对换热部件的影响由于掺烧后，锅炉烟灰量增加，受热面磨损有加剧的情况，按影响较大的低温再热器情况看，管子壁厚磨损有所增加，目前通过加强检查，采取加装护瓦措施，磨损在可控范围。2）、对制粉系统的影响掺烧后制粉系统出

14、力增加，设备的磨损增加较大，特别是磨煤机出口分离器和粉管的磨损较快，目前两台炉磨煤机出口分离器已经进行贴陶瓷防磨处理；分离器出口粉管也在外部进行防磨处理。3）、对锅炉燃烧设备的影响因燃用印尼煤的热值相对偏低，导致锅炉无法带满出力且锅炉效率低，机组风烟系统、除灰系统等均在在高限工况下运行，设备的可靠运行裕度下降。因印尼煤挥发分较高，容易着火，着火距离较短，当一次风速控制不好的时候容易导致燃烧器喷口结焦。同时在燃烧器区域侧墙水冷壁存在高温腐蚀倾向。4）、对风烟系统设备的影响由于掺烧后造成烟灰量增加，烟道钢板和撑杆的磨损速度加快，特别是空气预热器至电除尘段烟道，转向多而急（4个90。弯），目前两台炉

15、空气预热器至电除尘段烟道转向处已经磨穿，进行了贴焊处理，面积约110平方米，内部撑杆迎风面已经已经磨穿，拟加防磨角钢处理.整个烟道转向处拟进行防磨处理.典型煤种四国内局确煤5144典型煤种五外购、神混煤514916典型煤种六大友煤5497典型煤种七澳洲煤5983典型煤种八神华混煤5012典型煤种九中煤平煤5426年均加权50892）、典型掺配方式项目煤种低位热值挥发份全水分灰份硫份掺配方式（比例）(ar)Kcal/Kg)(daf)(衿(ar)(为(ar)(%(ad)(%掺配煤种一混煤与低热印尼煤46491:01掺配煤种一混煤与高硫印尼煤5199121:01掺配煤种混煤与低执印冏璋49312:0

16、1元夕，元万1本成25000.0020000.0015000.0010000.005000.000.00-5000.00-10000.00-15000.00掺烧和不掺烧成本分析2011年201/200/不同年份口掺烧全部神混煤口成本影响口煤耗上升后成本影响4）、对成本影响的结论分析开展煤炭掺烧工作，可以多燃烧低热值煤炭，有利于降低入厂标煤单价，从而有效降低发电燃煤成本。2009年、2010年、2011年开展燃煤掺烧工作后，原煤热值分别为5286大卡、5133大卡、4855大卡，其折算的入厂标煤单价（不含税）分别比5000大卡原煤折算的入厂标煤单价（综合平均不含税）分别低39元/吨、58元/吨、

17、26元/吨，按照全年发电量所需煤炭数量，计算得出：燃煤成本降低最高可达1亿元，效果非常明显。需要指出的是掺烧后的混合煤质指标要参考锅炉的特性，应先做相关燃烧试验得出参考意见。同时还要根据脱硫、除尘器以及磨煤机出力、风机出力等重要辅机设备和系统的能力进行综合考虑。10、巩固措施1）掺烧工作的优劣势分析机组餐常利润机组效率利润增适的掺烧100%掺烧印尼煤比2、存在的难点及需要解决的问题设备方面1）、制粉系统设计无备用，在掺配较低热值印尼煤时磨煤机出力受限，机组带负荷能力受到一定影响。2）、此类型双进双出磨煤机分离器折向门调节困难，各挡板开关不一致。回粉管易被软杂物堵塞，引起分离效果差，灰渣可燃物高

18、。3）、在掺烧比例较大，或单磨烧印尼煤时，制粉系统爆炸隐患尤为突出，制约了燃煤掺烧力度。4）、煤场设计存煤量偏小，造成堆放困难，特别是煤种较多时，无法满足配煤要求。管理方面没有形成数字化煤场、机组效能在线分析、成本实时分析的信息平台，很多分析依靠个人，数据不能及时沟通，决策周期长，往往错过了最佳时机。11、总结和下一步打算1）、通过近4年的不断摸索各种煤种的掺烧工作，基本掌握本公司锅炉燃煤掺烧的煤质范围，能够按照机组特性和经营情况合理配煤。2）、通过掺烧经验结合煤炭巾场价格情况，合理指导燃煤采购，使发电成本显著降低,需要强调的是，配煤掺烧效果的好坏，不是一个部门，不是一个专业的工作，需要燃料采

19、购、煤场管理、运行管理、经营管理等各方面协作配合才能做到最优效果。2、进一步优化掺配煤的建议和措施1）、煤场管理及输煤设备由于印尼煤极易自燃，煤场应实行分场单独堆放，并严密监视煤场存煤温度。当煤堆温度达到50c以上时，应采取相应的降温措施。一旦发现冒烟、温度异常时，应及时将其压实，严禁将已自燃的煤送上皮带。同时控制煤场印尼煤煤的存放时间，进场后存放时间一般不宜超过一个月，尽量做到“烧旧存新”，以免热值损失过多。应严格按照规定上煤，减少混煤比例偏差，防止输煤系统积粉自燃。2）制定混配煤方案a、一台斗轮机运行无煤船靠泊情况下的混配煤方案（6A、6B皮带可以正常运行）方案1:分仓配煤（推荐方案）根据机组负荷要求，分仓上不同煤种，由机组通过给煤机来到达配煤比例，从而实现配煤达到热值、硫份等指标要求。本方案的优点：输煤上煤方式单一、快捷，配煤比例准确，输煤系统、制粉系统耗电量少，降低能耗。本方案的缺点：煤种挥发份较高时会给制粉系统安全运行带来风险，但一台斗轮机运行的时间基本较短，通过加强管理可以将风险降低。方案2:煤仓AB侧分别上不同煤种根据配煤要求，将两个煤种按照比例要求分别上到煤仓AB侧，第二次上煤时将两个煤种分别切换到BA侧，如此反复，循环加仓，配煤比例高的煤种先上到煤仓内。为了控制配煤比例的准确性，及时调整配煤方式，单侧上煤时控制料位不超过10米