准东煤精准掺配在火电厂的应用

赵振龙 金志国

摘要：随着电力煤炭供应市场的变化，煤炭的供应日趋紧张，总体质量下滑，发电厂已无法完全燃用符合锅炉燃烧要求的设计煤种，煤价高、煤质差成为新常态，燃煤火电厂的盈利点逐渐被吞噬，火电企业亏损范围逐渐蔓延扩大。新疆准东地区煤储量巨大，资源相对集中，开采成本低。准东煤田2005年被勘探确认，预测煤炭储量高达3900亿吨。开采成本低，经济性高，已成为各大火电厂争相降本增效的有利资源，但是新疆准东煤普遍具有碱金属（Na 2 O、K 2 O、CaO等）含量明显偏高，极易结渣和沾污的特点，导致火电厂不能够大量燃用。我公司针对准东煤做了大量试验、分析和调研工作，提出改造路线，进行分步改造，以提高准东煤的燃用比例。

关键词：准东煤;精准掺配;翻车机房改造

1 前言

新疆准东地区煤储量巨大，资源相对集中。随着新疆开发的加速，准东地区已成为我国重要的煤、电基地。根据规划，准东煤田划分为五彩湾、大井、西黑山和将军庙4个矿区（如下图所示）。现有资料表明，准东煤普遍具有碱金属含量明显偏高，极易结渣和沾污的。准东煤煤质分析：高水分（20-35%）、中高挥发份、中高热值、 低灰分（大部分在10%以下）、低硫分、碱性氧化物（CaO、MgO、Na2O）明显偏高稳定。因其存量大，开采成本低，整体煤价较低，发电厂燃用后会产生较高的经济性，但由于其易结焦、易沾污性，导致整体使用量不高。华电红雁池分公司是较早使用准东煤掺配的发电企业，使用初期因缺乏掺配及燃用准东煤经验，也曾造成锅炉大面积结焦，甚至停炉除焦的情况。随着对准东煤特性的不断了解，及锅炉对准东煤适应性的不断摸索，逐渐总结出了适应本厂锅炉的准东煤掺烧方案。为进一步提质增效、降本增收，大比例燃用准东煤已成为各火电厂争相预攻克的难题。

2  设备系统概述

华电红雁池分公司装机容量为4×200MW抽汽供热机组，#1、#2锅炉为武汉锅炉厂制造的WGZ 670/13.7-10型超高压锅炉，#3、#4锅炉为东方锅炉厂制造的DG670/13.7-21型超高压锅炉。基本型式为：自然循环、一次中间再热、中速磨正压直吹式制粉系统、燃烧器改造为低氮燃烧器，四角切圆燃烧、固态排渣。设计煤种为烟煤，低位发热量为21MJ/kg。

3  运行现状

大比例安全燃用准东煤，在一系列的措施中，精准掺配是能够达到预期效果的必不可少的手段，限于目前设备及实际上煤掺配方式，很难做到精准掺配，为此我们提出，利用原有的设备，进行相应的改造，使其能够满足精准掺烧的要求。

4  改造内容

4.1  对原翻车机厂房进行改造，做为添加剂堆放、倒运的场所

原翻车机房一楼面积约3500m2，对其1500m2土质地面进行硬化处理。翻车机房层高8米左右，中间布置有四个200吨的煤斗，占地面积约450m2，再除去支撑梁柱12根，一楼可堆放物料8000吨左右，能够满足日常堆放、倒運的需要。

4.2  翻车机下部的煤斗处新增2台称重计量式给煤机，安装至1号甲乙皮带落煤管，实现给料的远程自动控制

将原翻车机房1、2号煤斗下方的皮带拆除，更换成两台称重计量式给煤机，分别安装在1、2号煤斗下方，煤斗利用原有的两台作为存料斗，在煤斗上方沿煤斗一圈制作了高度1.2米的方形围堰，单台煤斗存量200吨。给煤量可由0-40t/h自由调节，煤斗底部安装有手动物料控制装置（手动插杆），可根据所需的多少手动控制插杆数量，做到二次调节。计量式给煤机操作信号引致程控楼，可实现远程启停操作及煤量调节，其落煤至1号甲乙皮带落煤管。

4.3  恢复电气一、二次设备，增加了远程监控设备

对翻车机房的原电气设备进行恢复，并在翻车机房一楼、新增计量式给煤机处、1号皮带机处增设了远程监控设备，能够实现在程控随时监控各处运行状况的功能。

4.4  1号甲、乙皮带机延长

为使通过计量式给煤机的物料顺利进入煤仓，将1号甲、乙皮带机分别延长30米，至1号栈桥底部，与给煤机下料管对接，并增加相应的消防喷淋及温感、烟感系统。

5  应用效果

通过对给料系统的一系列改造，改造后的系统能够精准的实现预想的掺配比例，其流程如下：

5.1  华电红雁池分公司卸煤沟接卸存储准东煤，上煤时采用煤沟底部的叶轮给煤机进行均匀上煤，通过调整叶轮给煤机的转速调整给煤量，以达到要求的上煤量。

5.2  翻车机房一楼作为存储掺配物料的场所，本次已储存5000吨，通过铲车将物料运送至煤斗，当需要进行掺配时，启动1号皮带机，启动计量式给煤机，将煤斗内的物料均匀的运送至煤仓。通过调整给煤机的煤量配合煤沟叶轮给煤机，能够达到精准掺配的目的。

在9月16-24日的准东煤掺配试验中，精准的按照试验要求进行不同比例的掺配，对试验的顺利进行打下了坚实的基础。

6  结束语

大比例掺烧燃用准东煤，是我们今后重要的降本增效的途径，而安全的大比例燃用准东煤更是作为生产人员的突破方向，本次对燃煤掺配系统的改造，是我们进一步大比例掺烧准东煤的第一步，也是最基础的一步，做到精准掺配，从而了解各种掺配比例对锅炉燃烧的影响。

参考文献：

[1] 陈新蔚《准东煤田煤质特征及分布》，新疆地质.

[2] 叶江明，《电厂锅炉原理及设备》，北京，中国电力出版社.

（华电新疆发电有限公司红雁池分公司，新疆 乌鲁木齐 830000）