1、調整優(yōu)化煤炭結構 提升安全經濟環(huán)保效益1 煤炭結構調整優(yōu)化的背景勝利發(fā)電廠目前四臺鍋爐運行。一期兩臺鍋爐為東方鍋爐廠設計制造的DG670 /13.7-8A型超高壓中間再熱自然循環(huán)固態(tài)排渣爐，單爐膛型布署，四角切圓燃燒，燃燒器集中布置，每臺爐配兩套中間儲倉式鋼球磨制粉系統(tǒng)，熱風送粉。二期兩臺鍋爐1025t/h亞臨界壓力中間再熱自然循環(huán)鍋爐，單爐膛四角切向燃燒，每臺鍋爐配四套雙進雙出鋼球磨直吹式制粉系統(tǒng)。一、二期鍋爐設計燃用貧煤，受煤炭市場因素影響，勝利發(fā)電廠在煤炭緊張時期，為保證發(fā)電生產，在一定階段四臺鍋爐除燃用貧煤外，還燃用無煙煤和少量煙煤。隨著國家對大氣污染物排放標準的不斷提高，一期鍋爐燃燒

2、貧煤SCR入口NOx明顯偏高，為了降低后期SCR的運行成本，原鍋爐噴燃器布置及設計煤種已無法滿足環(huán)保要求，2012年我廠#2鍋爐雖然進行了低氮燃燒器的改造，但NOx排放仍在750 mg/ Nm3左右，遠不能滿足國家環(huán)保的要求，盡管脫硝裝置能夠大大降低NOx排放指標，但是也要求鍋爐原煙氣NOx排放指標不超過450mg/Nm3，才能通過脫硝裝置降低到100 mg/ Nm3以下。僅從鍋爐燃燒器改造和燃燒調整方面滿足不了環(huán)保排放的要求，需對燃煤結構進行調整。另外，無煙煤不易著火和燃盡，易造成燃燒惡化，飛灰可燃物增大，投油助燃或發(fā)生鍋爐滅火事件；部分入廠煤含硫偏高，運行中控制SO2滿足環(huán)保排放的壓力較大

3、。針對以上由于煤炭引發(fā)的機組安全、經濟、環(huán)保方面的問題，我廠決定進行煤炭結構調整，優(yōu)化煤炭結構，提升效益。2 煤炭結構調整優(yōu)化具體做法2.1 緊抓源頭，優(yōu)化煤種結構和煤質指標勝利發(fā)電廠自2012年12月份確立煤炭結構調整方針后，最初由華勝公司采購煙煤，同時對煤炭從發(fā)熱量、揮發(fā)分、含硫量和各煤種比例等指標提出了明確的要求，煤管辦根據電廠要求，會同供應處煤炭公司著手對煤炭結構進行調整，調整的原則是減少無煙煤采購量、保持貧煤數量、加大了煙煤采購量，逐步拓寬了煙煤的進煤渠道，全面推進煙煤摻燒。2014年進原煤284萬噸，其中煙煤102萬噸，平均發(fā)熱量5500千卡/千克以上，揮發(fā)分22%，含硫量1%，目

4、前已停止采購無煙煤，逐步提升煙煤采購比例，煤質指標也趨于優(yōu)化，發(fā)熱量和揮發(fā)分上升，含硫下降，減輕了機組運行的安全環(huán)保和經濟運行的壓力。2.2 燃煤分類堆放，用煤科學調度根據國家對煤的分類規(guī)范、我廠多年來購入煤的指標及我廠鍋爐對煤的適應特性，以及煤種結構發(fā)生的變化，本著煤場堆取煤方便、作業(yè)量少、便于管理的原則，我們對煤場存煤區(qū)域進行了重新規(guī)劃，但仍實行分類堆放、分倉上煤的管理規(guī)定。2.2.1 煤場存煤管理南煤場東部為無煙煤煤堆放區(qū)，南煤場中部為貧煤存放區(qū)，南煤場西部為轉運煤存放區(qū)；北煤場為貧煤堆放區(qū)，相對固定存放區(qū)；中煤場為煙煤堆放區(qū)，是相對集中作業(yè)存放區(qū)，該區(qū)可以充分發(fā)揮斗輪機設備的作業(yè)機動性

5、。在中煤場，根據來煤、用煤的平衡情況，煙煤堆放區(qū)中具有一定的彈性。2.2.2 用煤科學調配 煙煤主要用于一期兩臺鍋爐燃燒，煙煤存量較大，可以部分上倉二期鍋爐；貧煤主要用于二期鍋爐燃燒，其存量較小時二期鍋爐部分煤倉可上倉無煙煤或轉運煤，這樣，可以根據來煤和存煤情況，各臺鍋爐或煤倉之間可以進行煤種切換，以滿足鍋爐燃燒需要和正常發(fā)電帶負荷。2.3 一期鍋爐摻燒煙煤改造為了NOx達標排放， 勝利發(fā)電廠分別于2013年9月和2014年6月利用#1、2爐大修對制粉系統(tǒng)進行了摻燒煙煤改造，對燃燒器進行了重新布置，改造后氮氧化物的排放取得了較好的效果，并對存在一次風箱爆炸的安全隱患進行了整改。200MW中儲式

6、制粉系統(tǒng)鍋爐，SCR入口NOx排放降低至400mg/Nm3以下，在國內沒有先例可以借鑒，我廠與設計單位共同研究并不斷完善設計方案，重點進行了制粉系統(tǒng)改造和噴燃器的重新布置，使氮氧化物實現了達標排放。 2.3.1 摻燒煙煤制粉系統(tǒng)改造一期鍋爐摻燒煙煤改造方案是由西安熱工研究院有限公司研制的爐煙干燥乏氣熱風復合送粉的制粉系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用摻爐煙干燥方式控制制粉系統(tǒng)氧量以提高制粉系統(tǒng)的防爆能力，同時利用乏氣打入一次風箱降低一次風溫度，保護粉管和燃燒器防止燒損。通過采用爐煙干燥乏氣熱風復合送粉系統(tǒng)，對燃用貧煤的一期鍋爐進行了制粉系統(tǒng)、風煙系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)和一次風系統(tǒng)等相關改造和完善，使鍋爐單燒設計煙煤時，

7、鍋爐各項指標滿足要求，能有效防止制粉系統(tǒng)的爆炸、噴燃器燒損、爐膛結渣等，安全地燃用高揮發(fā)份煙煤，降低NOx排放，提高鍋爐效率。另外改造后鍋爐在各工況下可燃用設計煙煤又可摻燒一半原設計貧煤，各項參數都能滿足鍋爐運行要求，同時爐煙干燥建立的煙氣再循環(huán)能有效降低鍋爐爐膛溫度水平，防止爐膛結渣，改善尾部受熱面的換熱，煙氣再循環(huán)還能降低鍋爐NOx排放。2.3.2 燃燒器改造改造前我廠一期鍋爐燃煤主要是以貧煤為主的混煤，中儲式制粉系統(tǒng)，特別是三次風帶#17 、#18給粉機，爐膛出口NOx 排放濃度較高，約為900-1000mg/Nm3。燃用煤種、制粉系統(tǒng)設計方式、噴燃器總體布置方式和燃燒調整對鍋爐出口NO

8、x 排放有決定性影響，因此一期鍋爐在大修期間進行了燃燒器改造：由原來的集中布置改為間隔布置并且兩層給粉機之間增加了二次風，二層一次風增加了微油點火，二次風口進行了低淡改造和重新布置，并增加了四層垂直分級高位燃盡風，將原來的三次風口進行了重新的分配和布置，由原來的兩層三次風改為一層三次風在入爐前分兩層進入爐內，替代六、八層二次風，改造后實現了鍋爐出口NOx 排放濃度降低到400mg/Nm3以下的目標。2.4 優(yōu)化運行調整2.4.1 一期鍋爐改造后燃燒優(yōu)化#1、2爐相繼進行了摻燒煙煤改造后，通過幾個月的運行，發(fā)現入爐煤中摻入貧煤，有時甚至摻入無煙煤，導致煤質揮發(fā)分下降，發(fā)熱量升高，飛灰居高不下，平

9、均在12%，最高時到達1618%，嚴重影響經濟運行，在煤質較差時出現了幾次突然燃燒惡化的現象，處理不當極易造成鍋爐滅火，給安全也構成了威脅。針對這種情況，一期運行部通過召開專題分析會，制定降低飛灰的目標和措施并分步實施。由于入爐煤中摻入了貧煤和無煙煤，首先應該降低煤粉細度到合適的范圍，然后再從燃燒調整入手，具體工作有以下幾個方面：一是根據煤質變化，提高制粉溫度，強化鍋爐燃燒。根據煤質揮發(fā)分，劃分煙煤位和貧煤位，提高平煤位的制粉溫度和一次風粉混合溫度，根據煤質揮發(fā)分在熱控邏輯中劃分“煙煤位”與“貧煤位”，當入爐煤干燥無灰基揮發(fā)分（Vdaf）低于25%時，認定為貧煤，執(zhí)行燃燒貧煤時的制粉溫度控制聯

10、鎖，當入爐煤干燥無灰基揮發(fā)分（Vdaf）高于25%時，認定為煙煤，執(zhí)行燃燒煙煤時的制粉溫度控制聯鎖。“煙煤位”與“貧煤位”的制粉溫度限值差20，減少了冷風的攝入量，提高了制粉溫度，從而提高風粉混合溫度，為提前著火提供好的條件，在一定程度上降低了飛灰可燃物。二是降低煤粉細度，煤粉充分燃燒。首先在制粉系統(tǒng)運行中調整擋板粗分離擋板，尋求降低煤粉細度，通過此項工作，煤粉細度下降2%3%，飛灰有輕微下降，但仍然很大在1012%。后來逐個停止制粉系統(tǒng)，做好隔絕措施，進入粗分離進行調整，經過五天的粗分離內部精細調整，使擋板開度達到一致，調整期間沒有影響負荷，調整完畢煤粉均勻性明顯提高，煤粉細度由原來的15%

11、下降到目前的平均8%，飛灰由原來的12%左右下降到6%左右，效果十分明顯。三是通過配風試驗，優(yōu)化鍋爐燃燒。通過調整粗分離擋板，降低煤粉細度，飛灰有了明顯的下降，但仍有進一步降低的潛力，馬廠長又組織一期運行部班子成員和爐專業(yè)人員召開了兩次關于通過配風調整試驗降低飛灰的專題分析會，他首先給我們講解了燃燒原理及深層次的理論，指導我們用科學的計算方法，計算出一二三所占的比例及每層燃燒區(qū)域過?？諝庀禂担瑥亩醪酱_定在一定工況下各二次風門的開度，然后再分各種配風工況，通過測爐膛各部位溫度場的變化，從而尋找最佳的配風方式，該項工作非常繁瑣，涉及很多理論知識和大量的計算，而且試驗周期較長，通過配風試驗，我們對

12、噴燃器重新布置后找到了最佳的配風方案。2.4.2 二期鍋爐拓寬煤種適應性2.4.2.1立足經濟運行和環(huán)保要求，確定煤炭結構調整新思路無煙煤在二期鍋爐配合貧煤使用，由于無煙煤不易燃燒，為保證燃燒穩(wěn)定，無法在下層制粉系統(tǒng)使用，只在上層制粉系統(tǒng)使用，燃燒時間相對較短，難以燃盡，導致飛灰可燃物等經濟指標偏高，對勝利發(fā)電廠的經濟運行造成不利影響；隨著近年來環(huán)保壓力的增加，對電廠節(jié)能減排的需求日益增加，脫硝裝置投運后，燃用無煙煤時脫硝裝置SCR入口NOx較高，為保證煙氣達標排放，用氨量較大，除造成脫硝成本上升外，氨逃逸會對脫硝裝置及其后部設備空預器、引風機等構成較大壓力。為此，探索降低飛灰含碳量、排煙熱損

13、失和SCR入口NOx成為勝利發(fā)電廠的一項緊迫任務。針對煙煤的特性，通過對燃用煙煤的電廠進行調研，論證了燃用煙煤對鍋爐的經濟運行和節(jié)能減排可以起到積極的作用，2013年初，廠領導確定了在二期鍋爐率先進行煙煤試燒試驗，為實施煤炭結構調整進行經驗積累的方針。2.4.2.2吸取前期試燒經驗，不斷提升煙煤掌控能力燃煤鍋爐是根據特定煤種來進行設計的，煤種一旦改變，鍋爐運行的安全經濟性都會受到影響，燃用煙煤控制不當，會造成燃燒設備燒損、制粉系統(tǒng)著火爆炸、鍋爐結焦等問題，引起設備損壞或影響機組安全。2005年以來，勝利發(fā)電廠在下層制粉系統(tǒng)燃用煙煤進行機組啟停和特殊運行工況穩(wěn)燃已有了一定成功經驗，但對全面長時間

14、燃用煙煤還沒有進行嘗試。2013年4月，勝利發(fā)電廠對貧煤鍋爐改燒煙煤的試驗開始進行，為保證試驗安全，試驗前制定了一系列針對性的技術措施，對制粉系統(tǒng)啟停、制粉溫度、風粉配比、旁路風使用、一次風速、吹掃方式等進行了詳細的規(guī)定。整個燃用煙煤試驗分階段逐步進行：首先是燃煤啟停爐試驗，其次是部分煤倉燃用煙煤試驗，最后直至全部煤倉燃用煙煤試驗。通過試驗，鍋爐不投油穩(wěn)燃負荷由貧煤的150MW降至120MW；啟動、滑停燃油量大幅減少；在相同負荷及氧量的情況下，燃用煙煤飛灰、SCR入口氮氧化物均呈明顯下降，鍋爐運行經濟性較好，短時間運行無明顯結焦現象；2013年9、10月進行了全面試燒，燃用煙煤兩爐飛灰可燃物較

15、之前降低4.77%，SCR入口氮氧化物較年初降低100mg/m3左右，取得了良好效果。2.4.2.3全面推廣煙煤使用，優(yōu)化磨煤機運行方式2014年上半年完善了保證安全的相關監(jiān)控手段，加裝了粉管溫度測點、在制粉系統(tǒng)區(qū)域加裝了視頻監(jiān)控等。同時，進一步深化技術研究，利用煙煤易磨制、易燃盡的特點，合理分配制粉系統(tǒng)負荷提升三套制粉系統(tǒng)帶高負荷能力；利用煙煤易著火的特點實現第四套制粉系統(tǒng)的快速啟停、180MW以下不投油停運第二套制粉系統(tǒng)，以降低制粉電耗；利用煙煤易燃盡的特點合理降低風量以降低鍋爐排煙熱損失。啟磨負荷較之前提高2030MW，磨啟動至正常時間縮短一半，270MW240MW負荷區(qū)間實現了三臺磨煤機運行。 3 取得成效1、鍋爐燃燒穩(wěn)定，全