配煤掺烧技术保证措施及应用.pdf

配煤掺烧技术保证措施及应用1、前言2、煤质变化对锅路运行的影响第三届全国火力发电厂锅炉专业技术交流研讨会王凯李现伟(郑州新力电力有限公司河南郑州近年来国内电力需求旺盛，电煤耗用量持续增长，2006年电煤供应全面告急，包括山西、陕西、山东、河南等煤炭产地大多数电厂电煤库存远低于警戒线，甚至部分电厂陷入了停机待煤的尴尬境地；同时，由于电煤资源的供需平衡遭到破坏，促使发电企业电煤供应日趋多元化、电煤质量波动幅度增大、煤种杂、入炉煤质控制难度加大，引发的设备缺陷明显增多。2004年以来，发电企业锅炉燃烧问题日益增多，包括锅炉结渣、灭火、受热面超温爆管等故障占机组非计划停运的比例明显上升，除各电厂设备本身存在缺陷原因外，与锅炉偏离燃烧设计煤种有很大关系。煤质变化对锅炉运行的影响是多方面的，反映煤的着火和燃烧特性的指标很多，可以分为煤的常规特性指标和非常规的实验室指标两大类，前者包括煤的挥发份、水份、灰份、发热量、灰熔融特性等，后者主要包括反映指数、可燃性指数、熄火温度等，运行中通常所指的煤质变化主要是指前者。一般情况下，锅炉最好燃用其设计煤种或与设计煤种比较接近的煤种，以确保燃烧稳定及各参数在正常范围内运行。但近年来，由于电煤资源的供需平衡遭到破坏，促使发电企业电煤供应日趋多元化，电煤质量波动幅度增大，入炉煤质控制难度加大，从而对锅炉的稳定燃烧和运行安全造成了很大的影响，主要如下：(1)出力受限。煤质变化可能会造成机组某些设备不能满负荷运行，而限制锅炉出力。如煤的灰分改变，使煤的结渣性和积灰性增加，而引起炉膛结渣和受热面积灰：煤的水份和可磨性指数变化可使磨煤机达不到额定出力；煤的灰分增加可能使除尘效果受限。煤质变差会导致磨煤机、送风机、引风机出力受限，而限制机组出力。而且还会带来锅炉燃烧不稳、灭火、受热面磨损加剧和带不上负荷等问题。3)摘要：简单介绍不同煤种对锅炉燃烧的影响，以及郑新公司应对市场变化配煤掺烧的实际应用，为电力系统配煤掺烧的应用提供一些参考．关键词：配煤掺烧降低成本45001253
3、郑新公司配煤掺烧技术的应用第三届全国火力发电厂锅炉专业技术交流研讨会(2)煤质趋劣使电厂煤耗和厂用电率上升。煤质趋劣使锅炉燃烧不稳，导致锅炉机械不完全燃烧损失增大。排烟温度和燃烧过剩空气增加又导致排烟热损失增大，锅炉效率下降，发电煤耗升高。锅炉燃用劣质煤往往需要投油助燃，又增大了燃油消耗。劣质煤灰分高，发热量低，锅炉达到同等出力时需要的煤量增加，导致制粉、出灰、运输和送风机、引风机、等输机电耗增加，厂用电率升高。实验数据表明，燃煤的低位发热量下降1MJ／kg，厂用电率将提高0．5％。(3)煤质趋劣导致设备可靠性降低。劣质煤灰分高，着火燃烧性能差，易造成锅炉燃烧不稳，容易灭火。而灰分高易导致锅炉受热面延迟还会使炉膛火焰中心上移，易造成过热器、再热器超温爆管。因此，电厂设备可靠性随煤质趋劣呈下降趋势。美国电力公司(AEP)的一项研究表明，美国全国燃煤机组lO年间，燃煤平均发热量从27．328MJ／kg下降到24．65MJ／kg，可用率下降了13％。(4)煤质下降增加了检修和改造费用。由于煤质下降使锅炉部件及辅机的磨损和腐蚀加剧。导致频繁故障和临时检修，使电厂损失大量的电量并使检修费用大幅上升。燃用劣质煤增加了锅炉从输煤到出灰整个流程中各部件的负担，将会使锅炉受热面、预热器的尾部烟道、电除尘、制粉系统设备的磨损损害较为严重，并使送风阻力增大；灰份的增加，还将影响到除尘器的除尘效果，使电除尘、排灰系统运行压力加大，导致大修间隔缩短及部件寿命缩短，使检修费用上升，而大量的更新改造也耗费大量资金。统计资料显示，平均灰份若从13％上升到18％，锅炉强迫停运率将从1．3％上升到7．5％。(5)当锅炉用煤质量难以保证，且已经超出锅炉设计煤种和校核煤种使用范围时，将造成锅炉运行调整困难，加大锅炉烟温偏差；虽然主蒸汽不超温，但可能导致过热器管局部超温。煤质变差，可能造成锅炉结焦，影响受热面的换热效果，引起受热面局部超温等问题。(6)当煤质挥发份较高时，由于设计为热风送粉，气粉混合温度高，容易引起制粉系统放炮、喷燃器烧损或变形严重、煤粉管道烧坏。(7)当燃煤煤质含硫量大时，易引起水冷壁的高温腐蚀，以及锅炉尾部烟道、空预器蓄热元件、电除尘内部等部位低温腐蚀。郑新公司目前原煤供应主要是义马煤和新密煤，还有少量山西贫煤。义马煤属于烟煤，挥发份、灰分均较高，发热量偏低，价格较高；新密煤属于贫煤，挥发份较低，发热量较高，价格略低。在实行配煤掺烧制度之前，郑新公司始终按照同一比例配煤，义马煤和新密每比例约为3：7，通过对锅炉燃烧进行调整试验证明，在高负荷运行期间，全部使用新密煤能完全保证安全经济运行，夜间低负荷运行期间，适当增加义马煤的掺入比例，提高原煤中挥发份的比例，能更