浅谈330MW循环流化床锅炉配煤掺烧方法

摘要：为进一步控制入炉煤综合标煤单价，持续降低发电成本，深入拓宽我厂燃煤结构，在对循环流化床锅炉配煤掺烧方法进行分析的基础上, 结合330MW循环流化床锅炉和输煤系统的特点及实际情况，提出适合循环硫化床锅炉的配煤掺烧方法，，使发电安全、经济指标和效益最大化。

关键词：循环流化床锅炉配煤掺烧输煤

中图分类号： P618.11 文献标识码： A

一、引言

京玉电厂由于地处山西省朔州市右玉县境内，煤炭资源丰富，电厂周围煤矿较多，燃煤风选、水洗等处理设施较多，矸石、煤泥产量也相对较为丰富。近年来由于煤炭价格大幅上扬以及燃煤耗用量不断增加，煤炭到厂价格又偏高，燃料成本已占全厂总成本的60%左右；面对我厂上网电价低、负荷率偏低、财务费用高的现状，对完成年度目标利润带来很大压力，为确保机组安全稳定经济运行，努力降低燃料成本，我们开拓思路，在多煤种掺配掺烧方面积极探索与实践，积累了一些经验，取得了显著成效。

配煤掺烧是确保循环流化床锅炉安全经济运行的一项重要措施。由于循环流化床锅炉的燃烧特点，使其对入炉煤煤质的要求有别于煤粉炉。若不采取适当措施,就会导致燃烧不好,煤耗增加;辅机耗电率增加,甚至影响机组的安全运行。因此,根据330MW循环流化床机组燃烧的实际情况制定合理的切实可行的配煤掺烧方案,使循环流化床机组在安全经济的条件下运行,进而提高机组运行的经济性和安全性。

循环流化床机组通常配煤掺烧方法主要有3种：

一是在煤场配煤，斗轮机向煤场堆煤或汽车在煤场卸煤时,不同煤种的煤可按比例分层或间隔堆煤,然后再进一步用推煤机掺配取用。

二是在输煤皮带上配煤。调节取煤设备的出力使不同煤种的煤在同一条皮带上进行掺配。

三是炉前配煤。将不同煤种的煤上至炉前煤仓中，通过调节炉前给煤机的给煤量进实现配煤。

二、330MW CFB锅炉的基本情况

循环流化床锅炉燃烧的主要特点是锅炉炉膛内含有大量的物料，在燃烧过程中大量的物料被烟气携带到炉膛上部，经过布置在炉膛出口的分离器，将物料与烟气分开，并经过非机械式返料器将物料回送至床内， 多次循环燃烧。由于物料浓度高，具有很大的热容量和良好的物料混合，一般每公斤烟气可携带若干公斤的物料，这些循环物料带来了高传热系数，使锅炉热负荷调节范围广，对燃料的适应性强。

由于采用分级送风、低温燃烧和循环流化床燃烧方式，循环流化床锅炉的炉膛运行温度通常在 850～900℃之间，这是一个理想的脱硫温度区间，采用炉内脱硫技术，向床内加入石灰石，燃料及石灰石经多次循环，反复进行低温燃烧和脱硫反应，加之炉内湍流运动剧烈，SO2的排放量大大降低。同时循环流化床采用低温分级送风燃烧，使燃烧始终在低过量空气下进行，从而大大降低了 NOx 的生成和排放。

三、影响循环流化床锅炉配煤掺烧方法的因素

3.1满足循环流化床锅炉的带负荷能力

煤质的好坏直接影响循环流化床锅炉的带负荷能力，如果入炉煤煤质不能不能满足机组的带负荷能力，就会导致机组负荷不能及时跟踪调度下达指令，进而影响机组的经济性运行。

3.2 满足循环流化床锅炉的稳定燃烧

循环流化床锅炉的稳定燃烧主要是床压和床温的控制，如果煤质问题导致锅炉床压和床温无法维持在正常水平，就会威胁到锅炉的安全运行。

3.3满足循环流化床锅炉风机的出力

煤质的好坏直接影响循环流化床锅炉辅机的出力情况，煤质差导致锅炉的风机出力增加，调节余量减少，如果有一台风机出力受限时就会影响机组的带负荷能力，进而影响机组的安全经济性运行。

3.4满足循环流化床锅炉给煤机系统的出力

两台锅炉前墙每台称重给煤机额定出力为40t/h，后墙每台给煤机额定出力为90t/h。前墙六台给煤机额定出力为240t/h，通过变频调节实现给煤量的增减，后墙给煤机一台走石灰石，一台走煤，因此，在考虑配煤掺烧方法时应考虑给煤机的出力情况，并且应该留有一定的调节余量，在部分给煤机出力异常时仍能满足机组的带负荷能力。

3.5满足输煤系统的出力

输煤系统的额定出力为850 t/h，在雨季期间由于输煤系统粘煤导致出力降低甚至堵煤，因此，在雨季期间应该结合煤场的存煤情况适当调整机组的配煤掺烧方式，进而满足机组的带负荷能力。

3.6 考虑脱硫系统的出力

循环流化床锅炉的配煤掺烧方法应该满足SO2的排放要求，SO2排放浓度较高，无法满足环保要求。炉内脱硫所用石灰石通过后墙给煤机进入锅炉，配煤掺烧要有利于保护环境，配煤中的硫分要控制合适的界限，能达到锅炉满负荷运行时SO2排放浓度在正常值。

3.7根据煤场存煤及来煤情况调节配煤掺烧比例

煤场的存煤数量和存煤煤质情况是关系到机组安全稳定运行重要因素，随时掌握煤场的存煤情况，特别是高低硫煤的数量、发热量等，能合理搭配，提前调配掺烧比例，防止无法掺配影响机组带负荷或脱硫环保等。

3.8满足脱硝系统的出力

我厂采用SNCR脱硝方式进行脱硝，NOx排放浓度较高，无法满足环保要求，配煤掺烧时应该满足NOx的排放要求，能达到锅炉满负荷运行时NOx排放浓度在正常值。

四、两种实用的配煤掺烧方法

电厂常用的上述3 种配煤掺烧方法可根据电厂实际情况进行选择，下面介绍山西京玉电厂所采用的两种配煤掺烧方法。

山西京玉电厂为2台330MW循环流换床机组，输煤系统拥有1台斗轮机、4台变频叶轮给煤机, 2台推煤机。根据该电厂的硬件设施及锅炉燃烧时对煤质的要求,采用了以下两种配煤掺烧方法。

一是在输煤皮带上配煤。通过调节叶轮给煤机或者斗轮机的取煤比例，使煤在1号或者3号皮带上实现充分掺混，掺混时煤量一定要控制在皮带额定负荷范围内,以防压死皮带。

二是在炉前配煤，把不同煤质的煤通过输煤系统上至每个煤仓中，通过调节炉前给煤机的出力来实现进入配煤。

以上配煤掺烧的方法经2年多实践，效果十分明显，,确保了锅炉的安全运行，提高了锅炉的经济性。山西京玉电厂实施的配煤掺烧方法操作简单,经济效益显著,可供类似电厂参考。

五、结束语

随着电力市场竞争的日益加剧和煤炭市场的复杂多变，在确保安全的前提下，深化燃煤掺配掺烧工作，努力降低发电成本的任务更加艰巨，其次由于电厂来煤煤种多和煤质复杂的现实要求，火电厂的配煤掺烧工作显得特别重要，特别是机组入炉煤种不是设计煤种时，为满足机组的用煤要求，防止发生因燃料紧缺而被迫停机的事故。只有采用科学的配煤掺烧方式才能保证最大的安全经济效益。我们将认真学习和借鉴兄弟单位好的经验做法，在总结经验、发扬成绩的基础上，进一步做好掺配掺烧精细化管理工作，深入研究掺配方案、掺配比例的变化对经济性的影响，继续加大力度进行配煤掺烧试验，摸索煤泥等煤种的掺烧经验，创新思路，积极实践，充分挖掘企业可持续发展的潜力，用掺配掺烧的试验结果进一步调整燃料结构，优化采购方案，为企业参与电力市场竞争创造条件，提高公司的经济效益。

参考文献：

［1］330MW循环流化床锅炉运行说明书 .上海锅炉厂有限责任公司，2010.