来源：电联智造

原文名：【数字化煤场与智能掺烧】精细化配煤掺烧在燃煤电厂的应用与实践

推荐单位及作者

国家电投集团江西电力有限公司新昌发电分公司

黄益民、孙浩童、吴松、帅琪霖、葛镇江、崔彬

摘要：燃料是火力发电企业生产经营的命脉。在生产成本中占比70%以上燃料实现精细管理就是抓住了扭亏增盈的关键环节，把握住经营主动权。所以发电企业必须抓紧燃料这个牛鼻子。通过精细化配煤掺烧可提升火电企业煤炭保供能力，有效发挥区域协同作用，为火电企业煤炭保供提供有力支撑。

关键词：配煤掺烧；精细化；煤炭保供

一 前言

众所周知，火力发电厂锅炉选型有相对应的设计煤种。在实际工作当中，当煤质超出设定适应范围，将会给锅炉的安全、经济性及使用寿命带来很大的影响，由于煤质变化大而导致锅炉炉膛结焦、超温、爆管、灭火等问题较为突出。为了保障机组安全经济运行，配煤掺烧应当是当前火电厂稳定煤质的最安全和最经济的方法，这和当前我们国家提出建立节约型企业是相吻合的。

二 主要配煤设备

新昌发电分公司现有装机容量2×700MW超超临界机组，原锅炉设计燃烧安徽淮南、陕西黄陵和河南平顶山烟煤，每台锅炉额定蒸发量时实际耗煤量，设计煤种为271.245t/h。输煤系统现有干煤棚、露天煤场各一个，煤场贮煤量约21.7万吨；煤场配有出力为1650T／H的斗轮堆取料机2台；电煤码头配有1台出力为250t/h型的门座起重机，1台1000t/h桥式卸船机；火车煤配有侧倾式翻车机2台，配套有2台每台出力为850t/h活化振动给煤机；无筒仓，现有皮带23条，带速2.8m/s，出力1000～1650t/h，整个系统担负2台2×700MW机组年均原煤仓用煤310余万吨的卸、转、供、存任务。2023年燃煤接卸321.9万吨（火车煤28万吨，水运煤293.9万吨）。

三 配煤掺烧概述

配煤掺烧是在电厂锅炉燃煤的过程中，根据一定的配合比掺加一定低热量的煤种，降低锅炉温度，减少锅炉受损的程度。电厂锅炉在长期运行的过程中，因煤种单一，易给锅炉安全性和经济性构成威胁，为避免此问题的发生，采用配煤掺烧方法来燃烧，在确保锅炉温度的同时，最大程度上减轻了其经济损耗，从而提高了企业经济效益

配煤掺烧的应用目的在于根据相关规定比例，在主燃煤种之中按应有比例掺加其他煤种，形成混合煤，在不影响锅炉发电要求的基础上，减少燃料损耗，在工作中，掺烧产生的积极作用非常突出，它不但能提高煤的反复利用，降低电运营成本，提高企业效益，且这一燃烧方式的应用还有效的减少了锅炉有毒物质的排出，其中包含了二氧化硫、氨氢化合物等，有效保证了锅炉运行经济性、安全性的同时，极大地符合了当前节能降耗及环境保护社会发展要求。

四 煤种的选择与分类

精细化配煤掺烧的第一步是对煤种进行选择和分类。燃煤电厂应根据自身的设备性能、环保要求以及经济效益等因素，选择适合的煤种进行掺烧。

为了保证锅炉的安全性、经济性及调峰的需要，对煤质提出各种要求达到的指标，如可燃烧质挥发分、低位发热量灰分、水分、硫分，灰的熔融性。这些指标构成煤种混配中的约束条件。根据新电锅炉相关设计参数，同时考虑锅炉燃烧调整、负荷接带能力、制粉系统电耗、环保参数达标因素，以及锅炉受热面高温腐蚀减薄、磨煤机石子煤排放量、空预器蓄热元件堵塞、锅炉受热面结焦等情况，确定燃煤掺配的边界条件。

1.灰熔点：软化温度（ST）≥1200℃。蒙煤灰熔点、热值偏低，水分较高，造成接带高负荷时总煤量较高，排烟温度过高，炉内受热面结焦明显，造成捞渣机卡涩等问题。

2.收到基低位热值：4800～5500大卡。热值较低，无法确保满负荷运行，制约了配煤掺烧的正常进行。

3.哈氏可磨系数：＞55。热值、挥发份等均达要求，由于可磨系数较低，与设计煤种偏差较大，造成制粉系统大面积出力下降，影响机组负荷，不宜单独上仓。

4.挥发份：25%～32%。高硫煤与印尼煤挥发份相差过大（18%与36%），掺烧会导致锅炉燃烧效率降低，炉渣与飞灰过高，试烧过程中，出现炉渣颗粒过大等问题，宜采用印尼煤大量掺烧与高硫煤单独上仓等方式进行掺烧。

5.硫份：1.5%～2.0%。单台磨煤机掺烧高硫煤，硫分3.0%以上，SCR装置A、B侧入口Nox偏高，造成喷氨量较大，且入口烟气硫份较高，不仅造成脱硫电耗较高，同时炉内水冷壁侧墙高温腐蚀比较严重，上仓配煤硫分的控制，可确保掺烧量。

五 精细化配煤掺烧的主要做法

1.为了实现环保指标可控在控，每月组织召开专题会，在采购、调运、储存和掺配环节分别建立管理模型，根据煤场“来耗存”结构，按照“烧旧存新”标准，明确经济煤种、高硫煤、污泥掺烧的工作要求，及时修编《掺烧高硫煤专项方案》《污泥掺烧安全运行技术措施》相关制度，将工作细化为限定负荷上限、加强掺烧管理、强化运行调整、提前设备维护等各个方面，真正把掺烧工作做细做实。

2.加大掺配煤、入炉煤的化验力度，在做好不同煤种上仓工作的同时，严格把关掺配比例；根据当日负荷曲线，细化当日掺烧方案，明确配煤比例和上煤方式；强化锅炉运行和脱硫运行调整，及时调整炉内喷钙和浆液浓度，最大限度地降低对环保参数的影响；将设备维护关口前移，加强环保设备和输煤设备的消缺管理，进一步提高设备的健康水平。各相关部门通过电投壹“燃料接卸掺烧群”实时通报燃煤接卸、配煤掺烧情况，实时跟踪监督，按需调整。通过这些举措，使高硫煤掺烧取得明显成效。

3.强化配煤掺烧安全性。建立煤场管理动态台账，建立易自燃煤、污泥掺配易堵等煤种台账，根据煤种煤质特性和锅炉燃烧要求，科学制定配煤掺烧、污泥掺配比例方案，根据每日机组负荷计划“96点图”，精准“双带合一”比例，探索实施“不同时间不同负荷段”上仓方案。

（1）580-700MW，预计6台磨煤机运行，且负荷较高，需要尽量提高入炉煤热值，且硫份达到环保要求。方案具体为：A、F磨煤机挥发分25-30%，热值5000大卡以上，B、E磨掺烧经济煤种，C、D磨适烧煤种，总体硫份不超过3500，总体热值保持4800大卡以上。

（2）480-580MW,预计5台磨煤机运行，负荷适中，备用磨煤机可启动运行。方案具体为：A磨煤机挥发分25-30%，热值5000大卡以上，B、E磨掺烧经济煤种，C、D、F磨适烧煤种，总体硫份不超过3800，总体热值4700大卡以上。

（3）330-480MW,预计4台磨煤机运行，负荷较低，备用磨煤机可启动运行。方案具体为：A磨煤机挥发分25-30%，热值5000大卡以上，B、E磨掺烧经济煤种，C、D、F磨适烧煤种，总体硫份不超过3800，总体热值4700大卡以上。

（4）330MW以下，预计4台磨煤机运行，负荷偏低，存在稳燃的要求，方案具体为：A磨煤机挥发分25-30%，热值5000大卡以上，B、E磨掺烧经济煤种，C、D、F磨适烧煤种，总体硫份不超过3800，总体热值4700大卡以上。

4.精细化污泥掺烧。专人监督入厂污泥含水率，调阅曲线对日污泥掺烧比例进行检查，加强日管理和分析，防止堵煤、断煤现象发生。建立来煤台账找到与污泥掺配较好煤种，利用煤种流动性，颗粒多等特性与污泥进行掺配。协同发电车间，通过B、C、E磨定期倒换掺烧污泥，防止污泥在原煤仓内长时间停留造成给煤机断煤的情况发生。

（1）严格控制污泥品质，对于不合格污泥坚决拒收，若已倒入污泥储物间，立即组织化验，来泥含水率超过标准要求的3％，并进行索赔工作；

（2）根据水运煤接卸煤种现场查看煤质含水率和试烧结果进行污泥掺配，针对含水率、流动性污泥掺烧效果等建立台账，实现掺配比例1：7—1：9可调范围，含水率低的煤种可按1：7掺配，含水率高的煤种可按1：9掺配。合理比例掺配可以避免因为掺烧不均匀造成给煤机断煤的问题。

5.提升煤场管理水平。每批次煤种在煤场按照“先堆先用”原则，存放不超过2个月，及时分区域做好烧旧存新工作；对遇水湿粘煤种优先存放至干煤棚内防止雨水影响，按照“先堆后用”原则，经过一段时间风干再取用上仓。

六 加强人员培训，提高运行人员配煤掺烧水平

精细化配煤掺烧技术的实施需要有一支高素质的运行团队。因此，需要加强人员培训，提高运行人员的专业技能。结合往年配煤情况，查找存在的不足，制定应对措施，保证锅炉燃烧稳定，密切关注炉膛结焦情况，根据负荷及时炉内优化；对煤场管理人员进行理论知识、分堆存放、防止自燃、高低硫煤的配比培训，同时在全面提升人员掺配技能和掺配积极性的基础上，每月开展配煤掺烧合格率评比活动，从综合热值、挥发分含量、烟气含硫量和影响电量四个方面进行考评。严格各种参数填报的准确性、及时性，确保掺配指标的有效性、入炉煤指标的稳定性，不断降低燃料成本。

七 结论

精细化配煤掺烧技术具有显著的优势和应用前景。通过实施精细化配煤掺烧技术，可以提高煤炭的综合利用效率降低燃料成本。未来，随着技术的不断发展和完善，精细化配煤掺烧技术将在燃煤电厂的可持续发展中发挥更加重要的作用。

参考文献

[1] 王铮.火电厂入炉煤掺烧管理系统的应用及探讨.北极星电力网,2016.5.16

[2] 王双童 杨希刚.基于燃煤机组安全环保的科学配煤掺烧．电力科技与环保,2018年05期

往期精彩推荐

【数字化煤场与智能掺烧】关于新能源企业油化验室规范管理的实践与应用

【数字化煤场与智能掺烧】基于数字孪生的煤场存煤结构管理

【数字化煤场与智能掺烧】基于管理提高燃煤掺配合格率探索与应用

【数字化煤场与智能掺烧】煤场堆取料机无人值守系统的研究及应用