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多煤种掺烧对直流锅炉机组的影响
作者：雍涛
来源：《华中电力》2014年第02期
关键字：煤质 掺烧 直流锅炉 结焦 磨煤机 经济性 1. 引言：
作为火力发电厂主要燃料的煤，其价格直接关系发电企业运行的经济性，因其是不可再生能源，在国家节能降耗的大环境下，电煤价格大幅上涨，给企业正常经营带来很大的困难，为了缓解用煤紧张和燃料成本过高的局面，控制发电成本，多煤种掺烧已悄然成为各大发电企业不得不做出的选择，由于脱离了原有的设计煤种，煤质不同反映出不同的特性，在运行调整中特别是在锅炉调整方面就发生了很大的变化，本文根据人个经验把自己所知和各位看官探讨，旨在共同进步。 2. 概述：
根据个人经历，此次仅对前后对冲燃烧直流锅炉，正压直吹式制粉系统（中速辊式磨煤机）讨论，每个磨煤机采用上不同的煤种进行掺烧，不是那种在煤场直接配好上煤的方式，减少了混煤环节。
为了方便描述，将本文中提到的煤种做以下分类：一类煤，发热量高（5000大卡以上）、灰分少、灰熔点高、水分少的烟煤；二类煤，发热量没问题（4400—5000大卡之间），但灰熔点低，极易结焦；三类煤，与一类煤不同之处是水分大，造成磨煤机干燥出力不够；四类煤，褐煤（2900—3500大卡之间），发热量低、水分大，磨煤机干燥不出来，火焰弱，易堵磨，对炉膛的反应惯性大；五类煤，也是褐煤，与四类煤的区别是水分较低。 3. 实际运行中的影响及调整：
掺烧煤的方式更是多种多样，但由于褐煤相对经济，导致其掺烧量反应了机组的经济性，经过多次试验，很长一段时间基本固定在下层好煤，即一、二、三类煤，保证安全，中层、上层为四类煤或五类煤，保证褐煤掺烧量。由于当前的发电形势，带满负荷的时候并不是很多，这种配煤方式带到90%额定负荷问题不大，如果要想带满负荷，必须在中、上层再增加一台好煤，否则磨煤机出力不够，磨煤机出力包括干燥出力和磨煤出力。干燥出力不够，煤粉不易燃尽或着火点推迟，同时若磨煤机出口温度过低，磨煤机出口风粉混合物湿度大容易在磨煤机出口粉管积粉造成磨煤机出力更加低。单纯提高一次风压，一次风温得不到提高，有可能造成恶性循环，使机组耗煤量更大，反而更加带不住负荷，同时如果磨煤机出口风粉温度过低还会造成出口粉管积粉易发燃烧事故。磨煤出力不够主要反应在磨煤机出入口差压增大磨煤机电流上升，风量下降，造成堵磨，被迫停磨影响负荷，这一过程中会发现主汽压力下降，问题磨火焰
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检测强度下降，协制系统大幅增加总煤量，若所有磨均处于临界出力运行，此时调整不及时，则有可能出现连锁堵煤反应，造成事故。一旦此类情况发出，一定要快速减负荷，减煤量，根据燃烧情况果断投油助燃，同时重新调整配风，若中间点温度自动跟不住则应将给水切手动根据水煤比调整给水量，防止主再热汽温大幅波动，将其稳定在规程规定的范围内，否则此次事故处理就是有遗憾的，有一点要值得注意，如果一次风机是轴流风机，烧褐煤时需要较高的一次风压，所以在堵磨时会造成一次风压上升，一次风流量下降，使一次风机失速，一定要同时调整一次风压和磨煤机通风量。
再说一说二类煤与四类煤的掺烧，由于二类煤极易结焦，经常出现结焦造成的炉膛出口温度偏差大、垂直水冷壁管壁超温和大焦下来造成捞渣机、碎渣机等设备发生问题，必须控制二类煤的入炉量。运行调整中采取的方法是降低磨出口风粉混合物温度，提高一、二次风量，增加吹灰次数等。提高二次风量和降低磨出口温度目的是推迟着火点，将火焰高点进入炉膛，远离水冷壁。提高二次风量目的是增加外二次风旋流强度，防止火焰扑刷水冷壁，让易结焦煤不结焦几乎是不可能完全避免的事，只能让它尽量少结焦，增加吹灰次数成了必不可少的工作，否则会造成非常大的汽温偏差，光靠调风无法实现逆转。一般老锅炉运转员都知道，大幅减负荷时由于炉膛冷却受热面上的焦子更容易脱落，所以过晚尖峰减负荷时，值长可以根据锅炉结焦情况，对结焦严重机组的负荷多减。同时如低负荷时间较长，根据炉膛掉焦子情况可对锅炉负荷进行切换调整。
三类煤和四类煤的掺烧是带不了大负荷的，反映出来的情况是磨煤机出力不够，磨出入口差压增大，极易堵煤，实际监盘中画面上显示的状态是出口温度都很低，炉膛火焰颜色暗白且有抖动，非常不爽，区别是三类煤火焰检测强度明显好于四类煤，且烧三类煤的磨可带更多的煤量。一旦发生堵煤且无备用磨，只能快降负荷处理，别无它法。也曾做过全烧褐煤的试验，但在此工况下制粉系统电耗明显增加，另外采取此类配煤方式时，仅适用于较长期间带低负荷且负荷相对稳定，同时应根据情况升负荷速率，配风时将氧量调的稍低一些，以保证炉膛温度，油一定要备用，以备不时之需，必要时投油稳燃。由于低负荷时燃用低发热量的煤在制粉系统发生故障时容易发生灭火事故，故在低负荷期间，必须确定一台磨煤机作为紧急备用，事先做好启动前的检查工作，若一台磨煤机跳闸，立即投油稳燃，加大运行磨煤机出力，并迅速启动备用磨煤机恢复负荷，紧急启动磨煤机前不做检查，启动后再派人就地进行检查。 电网负荷规律必须研究，尖峰时若煤质不好，会影响带负荷的速率甚至大负荷顶不上去。针对此情况对磨煤机上煤进行改良，即中排留一台磨上好煤作为带大负荷时的备用磨，平时上褐煤，每天上两次好煤其煤量满足两个尖峰那几个小时的需求，即当烧到好煤时而又未到负荷尖峰时，停此磨做备用，让其它磨多烧褐煤，到尖峰时段再启此磨顶负荷，直至烧到褐煤再烧到好煤，以此循环，这样既可以多烧褐煤又可以满足高负荷的需求。
由于褐煤挥发份大易爆燃，尤其是五类煤，停磨时必须开大冷一次风，关小热一次风，正常停磨减煤时要平稳，速率略快于其它运行磨，将磨煤机出口温度将至40摄氏度以下，同时保证磨煤机入口风温将至60摄氏度以下，再停磨大风量吹扫，以防止煤粉管道积粉自燃。在吹扫结束后关冷一次风时也有讲究，若突然关闭很多，容易引起汽压突升超温，而且容易引起
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一次风机失速。原因有两点，一是冷风对炉膛有冷却作用，当这个作用消失时，炉膛温度会相对升高，热力场会自动增强；二是在收冷风的过程中，由于所有磨煤机的一次风均取处同一母管，致使母管压力瞬间升高，其余各运行磨的出力瞬间增加，使更多的燃料量进行炉膛，而协调系统由于存在惯性来不及反应引起。
必须提到的是，掺烧褐煤在当前环境下虽然可以较好的降低燃料成本，但由于褐煤本身由于碳含量低，灰分大，不可避免的反应出其石性，经过实践证明，对磨煤机相关部件的磨损还是相当严重的，同时由于多煤种掺烧变化了原设计的炉膛及烟道工作容积，燃用低发热量的煤需要更多的煤量，原来带满负荷五台磨就可以，现在需要六台才行，制粉和风烟系统的电耗会增加，对风烟道的磨损以及空预器的负荷也都会相应增大，需要综合考虑。 4. 尾声：
总而言之，多煤种掺烧如果掺烧的好，可以大大降低发电厂的发电成本，同时不会对设备的磨损造成较大影响，对于长期运行面言，利大于弊，需要我们不断地去摸索，也不得不去摸索。
