《华能太仓电厂掺配褐煤的优化调整介绍.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《华能太仓电厂掺配褐煤的优化调整介绍.doc（8页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、华能太仓电厂掺配褐煤的锅炉调整优化周龙华能太仓发电有限公司一、电厂概述华能太仓电厂一期两台300MW机组所配锅炉是由上海锅炉厂采用美国燃烧工程公司（ABBCE）的转让技术进行设计制造的，型式为亚临界压力中间一次再热控制循环锅炉，采用四角切圆燃烧方式。1、2号炉分别在1999年和2000年投入生产。二期两台600MW机组所配锅炉是由东方锅炉（集团）股份有限公司与日本日立巴布科克公司（BHK）技术合作设计的前后墙对冲燃烧、超临界、本生型直流锅炉3、4号炉于2006年投入生产。一、二期机组均采用冷一次风正压直吹式制粉系统。磨煤机为HP型碗式中速磨，一次风机均为离心式。一、二期设计煤种为神华煤，校核煤
2、种为大同混煤和晋北煤，煤质资料如下表：表1 锅炉设计煤质资料序号类别项 目符 号单 位设计煤种（神华）校核煤种1（大同混）校核煤种2（晋北）1工业分析收到基全水分 M t,ar14.07.49.6收到基灰分 Aar11.0021.9424.27收到基挥发分 Var26.0022.8220.13收到基固定碳 (FC)ar49.0047.8445.992元素分析收到基碳 Car60.5155.3253.16收到基氢 Har3.623.613.36收到基氮 Nar0.701.171.49收到基全硫 S t,ar0.430.610.63收到基氧 Oar9.949.737.283收到基低位发热量Qnet
3、，arMJ/kg(kcal/kg)22.768（5437）21.326（5093）20.490（4893）4哈氏可磨性指数HGI-5462545煤灰化学成分二氧化硅 SiO2%36.7148.5950.41三氧化二铝 Al2O3%13.9934.9615.73三氧化二铁 Fe2O3%11.366.1023.46二氧化钛 TiO2%1.43氧化钙 CaO%22.921.143.93氧化镁 MgO%1.280.411.27三氧化硫 SO3%9.301.052.05氧化钾 K2O%0.730.820.82氧化钠 Na2O%1.230.112.336煤灰熔融性灰变形温度 DT113015001100灰
4、软化温度 ST116015001190灰流动温度 FT121015001270二、燃用褐煤背景1 背景情况华能太仓电厂燃用褐煤是由华能呼伦贝尔能源公司所提供的扎赉诺尔褐煤（简称扎煤），该煤矿2010年预计产量将达14001500万吨。为满足华能集团内部资源发展战略的需要，保障电厂用煤的长期稳定和有效供应，并有利于电厂的成本控制，自2009年开始，电厂开始燃用扎赉诺尔褐煤。华能集团对电厂全年按照定量额度安排褐煤指令计划，截至年月华能太仓电厂共燃用褐煤约万吨，未发生由于燃用褐煤而导致的制粉系统爆燃等不安全情况。2 褐煤煤质情况扎赉诺尔褐煤煤质情况见下表：表2 扎赉诺尔褐煤煤质资料名称单位扎赉诺尔褐
5、煤碳分Car%41.75氢分Har%3.11氮分Nar%0.78氧分Oar%9.79硫分Sar%0.21水分Mt%32.2水分Mad%9.60灰分Aar%12.16挥发分Vdaf%46.33发热量Qnet,arMJ/kg15.72变形温度DT1190软化温度ST1230流动温度FT1250从煤质资料看，扎赉诺尔褐煤属于高水分褐煤，全水分达到32.2，高挥发分，低硫、低灰、低发热量，灰熔点较低（软化温度为1230）。由于挥发份较高，该褐煤具有较强的自燃与爆炸倾向。三、掺烧褐煤介绍华能太仓电厂设计煤种为烟煤，而扎赉诺尔褐煤为高挥发份、高水分和低热值的褐煤，在燃用烟煤的锅炉上掺烧褐煤，将给锅炉安全、
6、经济运行带来一定影响。为保证掺烧褐煤工作安全、有序地进行，华能太仓电厂由生产厂长牵头，对褐煤掺烧工作作出了部署，褐煤掺烧工作共分成褐煤掺烧方案论证、褐煤掺烧试验、优化调整三个阶段。1. 褐煤掺烧论证针对褐煤高水分、高挥发份、低热值的特点，单独在磨煤机内磨制和燃烧主要受三方面限制：）由于褐煤水分达，比设计煤种高一倍，磨煤机干燥出力不够。）褐煤挥发份较高，单独磨制时磨煤机入口温度过高，可能使磨煤机石子煤自燃和磨煤机爆燃，并且可能由于着火过快而烧坏燃烧器。）褐煤热值低，单独磨制时由于受到干燥出力限制磨煤机出力降低，可能影响机组负荷。鉴于以上三方面原因，结合华能其余电厂燃用褐煤经验，我厂决定对褐煤进行
7、掺配后在磨煤机内燃用。掺配方案主要考虑以下几点：1.1由于褐煤水分高，灰熔点较低，经讨论决定采用高热值、低水分山西煤（大友、平等煤种，以下简称掺配煤）和扎煤掺配。1. 2由于厂内没有专门的配煤设备，经过讨论，决定采用两台堆取料机同时取料加仓，扎煤和掺配在皮带和磨煤机内部混合掺配方式掺烧。需要说明的是由于两台堆取料机没有流量测量装置，褐煤混合比例主要靠操作人员根据经验控制。1.3由于褐煤挥发份高，掺配褐煤磨煤机出口温度控制在65。原给煤机启动条件中“磨煤机出口温度达65”，修改为“磨煤机出口温度达50”。为防止磨煤机在启动过程中爆燃，在暖磨时磨煤机出口温度达到50,即启动给煤机，防止磨煤机爆燃。
8、1.4为保证设备安全，试验采用分步方式进行，先在一台机组的一台磨煤机低比例掺配，试验正常再实行逐步扩大比例。2. 褐煤掺烧试验华能太仓电厂在2009年1月7日、1月9日、1月14日、3月6日分四次进行了褐煤配烧试验，其中1月7日进行了磨煤机1D的掺烧试验，掺配比例为褐煤和平6煤1：4配比；1月9日进行了磨煤机1D掺烧试验，掺配比例为褐煤和蒙煤45：55配比；1月14日进行了磨煤机1C、1D、2C、2D、3D掺烧试验，掺配比例为褐煤和神混45：55配比；3月6日使用褐煤和平1煤按照50：50比例每台炉掺烧三台磨煤机运行。各项试验均正常，未发生异常现象。具体试验情况如下：2.1第一次试验试验时间：
9、 2009年1月7日试验过程：1月7日早班9：25，按1：4的比例将褐煤掺至平6（挥发分29，热值5386）中，共加仓约400t，12：00将磨煤机1D出口温度降至65,就地检查D层燃烧良好。表3、 1号炉工况（1月7日）点名功率总煤量磨煤机D氧量A氧量B 级减温 级减温 主汽温再热汽温排烟温度电流煤量风量磨碗 差压入口 风温出口 风温预进预进减温 水量减温 水量单位At/ht/hkPat/ht/h限额46.72.5 65 65 65 65 110时，应手动紧急停磨，关闭冷热隔门、出口门，磨煤机和给煤机的密封门。 强制有关条件，启动磨煤机维持磨煤机空转。 开启磨煤机CO2手动灭火门或磨煤机汽灭
10、门对磨煤机灭火。 待磨煤机进出口温度下降至正常后，关闭磨煤机CO2手动灭火门或磨煤机汽灭门，再进行石子煤渣斗的检查和清理。 待磨煤机温度降至60以下，进行磨煤机内部检查和清理。各项检查正常方可重新启动磨煤机。(3) 防止燃烧器区域结焦和烧损燃用混煤时，磨煤机一次风量按照正常配置，风粉比不设置负偏置，在就地检查燃烧器着火情况，如着火点离燃烧器过近还应适当增加磨煤机一次风量正偏置，以防止燃烧器结焦和烧损。(4)防止锅炉结焦 a) 燃用混煤后，每班对燃烧器和本体结焦情况的检查（一期在40米和燃烧器看火孔；二期在53米左右侧和燃烧器看火孔。）为防止炉内产生还原性气氛增加结焦趋势，规定一期按照表1控制各
11、负荷段氧量（一期未投氧量校正），二期严格按照锅炉负荷氧量曲线控制省煤器出口氧量，禁止氧量设负偏置。二期控制OFA开度在600MW及以上开度控制60，在540MW控制30，在480MW以下关闭。表7、300MW机组负荷氧量表项 目单位电负荷MW3503002401801500表盘氧量%2.82.83.65.15.56表8、600MW机组负荷氧量表（二期实际氧量比显示偏高约0.7%）项 目单位电负荷MW6606004803603000表盘氧量%2.12.133.845b) 严格执行锅炉吹灰规定，一期视结焦情况早班增加水冷壁吹灰层数；二期在机组负荷允许时早中班全面吹灰，夜班尾部烟道吹灰。c) 必要时
12、通过大幅变负荷或更换煤种方法来除焦。三 褐煤掺烧优化调整试验为考察锅炉及其辅机对掺烧褐煤的适应性，推荐保证锅炉安全运行的褐煤比例，确定掺烧褐煤对经济性的影响，确定锅炉的最佳运行方式，2009年5月华能太仓电厂委托西安热工院对褐煤掺烧进行了专门的试验，试验结论如下：a) 扎赉诺尔煤属于低灰分、高水分、低热值、特低硫含量，高挥发分的煤种，极易着火、极易燃尽，具有严重的结渣倾向。表9、试验煤基本煤质特性评价煤 种着火性燃尽性结渣性灰沾污灰磨损煤可磨煤磨损硫分扎煤极易极易严重低中等难轻微特低大友煤易易低低中等中等较强低平朔煤易易低低中等中等低中神混煤极易极易严重低低中等轻微特低伊泰煤易易严重低低中等低
13、特低b) 在使用褐煤和高灰熔点山西煤掺配时，锅炉掺烧30%扎煤的试烧效果要好于20%扎煤，炉内结焦和屏过沾污、结焦较轻，排烟温度较低，锅炉按30%褐煤和山西煤掺配可长期运行。c) 与全烧山西煤相比，掺烧30%扎煤后满负荷时600MW机组的供电煤耗升高3.6g/kWh，300MW机组的供电煤耗升高1.6g/kWh。d) HP1003磨煤机磨制混煤的最大出力约为48t/h(原55t/h)，混煤的煤粉细度R90为20.026.0%，煤粉较细；HP843磨煤机磨制混煤的最大出力约为27t/h(原33t/h)，混煤的煤粉细度R90为32.441.2%，煤粉较粗，两种磨煤机煤粉均匀性指数较高。e) 掺烧扎
14、煤对NOX排放的影响不大；由于扎煤自身的硫含量较低，掺烧扎煤后有利于脱硫侧的正常运行。f) 掺烧30%扎煤后，影响锅炉安全性的结焦主要出现在屏区；为了进一步提高锅炉对低灰熔点煤的适应能力，建议在一、二期锅炉屏区各加装4只吹灰器。g) 考虑到山西煤的优良的防结渣能力，但硫含量偏高和燃尽性稍差，建议其比例为30%。h) 建议增加600MW机组锅炉省煤器受热面，降低排烟温度、提高锅炉的经济性，保证脱硫侧的安全运行。i) 建议增加300MW机组锅炉低再或高再受热面，提高再热汽温、降低飞灰含碳量和排烟温度。j) 建议600MW机组锅炉负荷率在80%以上时每天锅炉全炉膛吹灰23次，低过区、省煤器区和空预器
15、34次；负荷率在80%以下时，锅炉全炉膛吹灰12次，低过区、省煤器区和空预器23次。k) 建议300MW机组锅炉负荷率在80%以上时每天锅炉炉膛单层吹灰投入12次，低过区、省煤器区和空预器23次；负荷率在80%以下时，锅炉全炉膛吹灰01次，低过区、省煤器区和空预器12次。l) 根据试验结果，综合考虑结渣、燃烧的经济性以及环保性等多方面的因素，建议600MW机组锅炉下表所推荐的参数运行。运行参数实测值备 注B、D层燃烧器三次风旋流原位置-20有利于控制混煤燃烧器的结焦，保护喷口一次风压8.59.0kPa有利于保证磨煤机出力，对燃尽无不良影响一次风温入口270出口6065有利于提高制粉系统运行的安
16、全性，入口风温偏高时应注意增加石子煤排放次数分离器挡板50%有利于获得较低的煤粉细度，提高燃烧的经济性建议300MW机组锅炉按下表所推荐的参数运行， 运行参数推荐运行值备 注一次风温入口270出口6065有利于提高制粉系统运行的安全性，入口风温偏高时应注意增加石子煤排放次数分离器挡板50%有利于获得较低的煤粉细度，提高燃烧的经济性燃尽风开度0%有利于维持主、再热汽温，对NOx无影响周界风开度40%有利于保护喷口四、目前存在的问题1. 由于褐煤热值低、水分大，灰熔点低，和褐煤混配的煤种要求热值高，水分低，灰熔点高，满足此要求的煤种一般为山西煤，褐煤掺配量取决于高热值山西煤的比例，华能太仓电厂在煤
17、种合适时，单月燃用褐煤最高约万吨，但近期由于山西煤煤价偏高，采购量低，影响褐煤掺配。2. 华能太仓电厂600MW机组锅炉存在吸风机出力裕度偏小，排烟温度偏高问题，在迎峰度夏度夏期间，褐煤掺入后对机组出力带来影响，高负荷期间只能停止掺配褐煤或一台磨煤机掺配褐煤。3. 由于褐煤掺配采取两条堆取料机取煤后同时向煤仓上煤，掺配比例主要依据操作员经验，掺配后煤质不一定完全均匀，目前机组存在煤量稳定时机组汽压、汽温突然波动。并且由于褐煤热值低，水分大，掺配褐煤后机组负荷响应比掺配前下降。4. 采用两条堆取料机取煤后同时向煤仓上煤方式，对卸船作业有影响，有时只能停止掺配褐煤保证卸船，目前华能太仓电厂已安装了褐煤掺配小皮带，但目前皮带尚处于调试期间，皮带运行尚不稳定。5. 由于褐煤是挥发份高的煤种，堆放时间超过一个月极易产生自燃，并且发现部分褐煤在卸船时即发现有自燃现象，对设备安全和经济性均带来影响。6. 目前燃用掺配褐煤时，磨煤机出口温度维持在65，磨煤机内混入冷风，使排烟温度升高，了解部分电厂燃用掺配褐煤时出口温度维持在70，但磨煤机曾发生过爆燃事故。
