改变燃煤配比对锅炉运行指标影响分析

摘要：锅炉烟煤与无烟煤的使用配比由2：1调整为1：1后，能大大降低我公司原煤采购成本。本文通过对重要运行指标变化情况的分析，指出了变配比运行的切实可行性。

关键词：锅炉；烟煤；无烟煤；配比

1 引言

我公司热电厂两台300MW中压蒸汽锅炉是按照烟煤与无烟煤按2：1配比设计制造的。通过多年的运行，煤种变化较大，目前使用的主要是山西长治烟煤与焦作无烟煤。由于种种因素，烟煤价格是无烟煤的1.4倍多。如果能在锅炉运行允许的基础上，减少烟煤的使用比例，无疑可以大大降低原煤采购成本。因此本着降本精神，热电厂于3月下旬起对锅炉用煤进行了变配比试烧，即将原烟煤：无烟煤由2：1调整为1：1。开始一周在1#锅炉上试烧，一周后在三台炉上同时试烧。

2 改变配比燃烧的技术准备

试烧前，进行了一系列技术分析和准备，主要是分析无烟煤比例提高后锅炉的适应能力以及相应的稳定性措施。

考察锅炉适应能力，主要内容是锅炉的制粉系统对煤种适应性的核定和锅炉燃烧器对煤种适应能力的核定。

稳定性措施包括严格按照烟煤与无烟煤的配比1：1组织上煤，保持设计要求的煤粉细度8%不变，将球磨机出口温度由 100℃调整为110℃左右，一、二、三次风率等参数在运行中根据燃烧情况相应调整，煤质及飞灰可燃物、煤粉细度指标连续取样化验，给水温度、汽压汽温保持在合格范围内等。

3 运行指标变化与分析

3月下旬配比改变后，两台锅炉运行较为稳定，经受住了从110t/h到150t/h各种负荷条件下的考验。

以下主要分析比较1#炉生产指标，如入炉煤挥发分、发热量、锅炉飞灰可燃物、排烟温度、电耗等的变化。（资料来源：热电分厂煤质分析报表ZL/QS402—Y—514，热电分厂飞灰分析日报表ZL/QS402—Y—518，热电分厂调度运行日志ZL/QS402—Y—602。）

3.1 入炉煤挥发分的对比

表1 1#炉挥发分的对比

表2 1#炉与2#炉煤挥发分的对比

表1表明1#炉变配比前后挥发分的变化，与预期的0.85%较为接近。表2表明试烧期间1：1比2：1挥发分下降了0.52%。从锅炉运行状况来看，9—10%挥发分是能够接受的。

3.2 入炉煤发热量的对比

表3 1#炉与2#炉煤发热量的对比 （单位：kj/kg）

对比6天情况，可以看出，发热量变化微乎其微。其主要原因是进厂烟煤与无烟煤的发热量非常接近，而这也是此次变配比燃烧的目的：在不造成煤消耗升高的前提下，降低原煤采购成本。

3.3入炉煤灰分的对比

表4 1#炉与2#炉煤灰分的对比 （单位：%）

对比6天情况，灰分只升高了0.33%，由此估算吨汽煤耗因灰分可能会升高0.4kg。值得注意的是，不论1：1还是2：1配比，灰分普遍超过了设计的16.3%，这对锅炉降耗影响很大。4%的灰分增加将造成煤耗约升高5kg/t汽。

3.4 1#炉煤粉细度的变化

表5 1#炉变配比前后煤粉细度对比情况

煤粉细度基本无变化。也表明制粉系统并未专就配比改变做大的相应调整。

3.5 1#炉飞灰可燃物的变化

表6 1#炉变配比前后不同负荷下飞灰可燃物对比

从表6和图1中可以看出，我们关心的飞灰可燃物并未因配比改变而大幅升高。但随着锅炉负荷的提高，无论是2：1还是1：1，飞灰可燃物都有升高的趋势。当负荷小于130t/h时，飞灰可燃物基本能控制在12%的水平上。当负荷大于140t/h 时，飞灰可燃物明显升高。

3.6 1#炉排烟温度的变化

表7 1#炉变配比前后不同负荷下排烟温度对比

与飞灰可燃物的变化相反，排烟温度随负荷增加有下降的趋势。同2：1相比，1：1时排烟温度略高，但温差在4℃之内。这表明锅炉热损失在排烟温度一项还令人满意。

3.7 1#炉两侧烟道排烟温差变化

表8 1#炉变配比前后不同负荷下排烟温差对比

从表8看，锅炉负荷小于120t/h时，两侧排烟温差超过了30℃，这对锅炉安全经济运行十分不利。1：1时的温差变小，这是有利的。

3.8 1#炉吨蒸汽总电耗的变化

表9 1#炉变配比前后不同负荷下吨汽电耗对比 （单位：Kw·h/t）

电耗的变化有些出乎意料：在130t/h负荷以下时，1：1比2：1的电耗更低；大于130t/h时，也只稍微增加。另外，随负荷增加，吨汽电耗逐渐下降，这是符合锅炉运行规律的。

3.9 1#炉吨蒸汽球磨机电耗的变化

表10 1#炉变配比前后不同负荷下吨汽磨煤电耗对比 （单位：Kw·h/t）

我们特别考察了磨煤机电耗的变化，结果令人吃惊。1：1时的电耗并未增加，甚至比2：1时还要低。根据测定，原煤可磨性系数2：1时为1.436，1：1时降低为1.353，据此认为可磨性变差，会造成制粉系统出力不足，并导致吨汽电耗升高很多。由此看来，影响并不显著。

4 小结

通过试烧，我们认为：

4.1 烟煤与无烟煤配比由2：1改为1：1，对入炉煤的煤质影响主要体现在挥发分上，但下降程度并未威胁到锅炉安全稳定运行。

4.2 飞灰可燃物含量与排烟温度均略有升高，存在对锅炉吨汽煤耗的影响，但有可能通过操作调整及吹灰装置的完善而得到弥补。如飞灰可燃物能控制到14%以下。

4.3 从统计角度来看，电耗没有升高。

4.4 其它问题，如飞灰磨损的加剧、灰渣水成分的变化、装卸桥运行时间延长、煤质水分含量升高等的影响，有待进一步探索。

总之，改变煤质配比无论技术上还是实际操作上都是可行的，可作为一个重要的降本举措长期实践。

还应该指出的是，由于条件限制，试烧前后没有固定煤种可用，无论是2：1还是1：1，都随进厂煤种煤质变化而变。统计阶段，燃用的烟煤产地有长治、鹤壁、夏店、登封、襄垣、得瑞等，燃用的无烟煤产地有方庄、吴村、白庄等。计量仪表也不够完善（如煤耗无法准确测定），这使得原始数据的统计、计算存在较大误差。有可能因煤质差异而在运行中出现其他问题。■

参考文献

1. 锅炉燃烧设备，西安交通大学出版社，1990年。

2. 锅炉安装调试运行维护实用手册，地震出版社，1999年。