摘要：煤，約占火力發(fā)電成本的70%以上。由于我國電力工業(yè)發(fā)展與燃料供應不適應，目前火力發(fā)電廠，實際供應的煤種與設計煤種不符，造成鍋爐燃燒不穩(wěn)定，效率下降，不能滿發(fā)，影響供電，而在短期內(nèi)難以解決。針對這些現(xiàn)實存在的問題，總結某發(fā)電廠來煤煤質(zhì)情況，運用科學計算方法，合理調(diào)度當前輸煤設備，選擇正確運行方式，用煤質(zhì)的可成性，按電廠鍋爐設計煤質(zhì)的主要指標，進行多種煤混配摻燒，為鍋爐安全、穩(wěn)定運行創(chuàng)造條件，降低發(fā)電成本，提高經(jīng)濟效益。
　　關鍵詞：煤種 煤質(zhì) 鍋爐燃燒 發(fā)熱量 揮發(fā)分 配煤 化驗
　　煤，占火力發(fā)電成本的70%，要求熱量高、燃燒盡、灰份及灰渣少，能夠有效利用熱量，是發(fā)電企業(yè)對煤炭的質(zhì)量真正要求。
　　發(fā)電鍋爐是根據(jù)煤種和煤質(zhì)，進行鍋爐本體設計布置和輔助設備選型配套的，因此發(fā)電鍋爐燃用的煤種和煤質(zhì)就有一個極限值的問題，如果實際供應的煤種和煤質(zhì)偏離極限過多，就會影響鍋爐安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行，帶來難以克服的困難。由于我國電力工業(yè)發(fā)展與燃料供應不適應，實際供應的煤種與設計煤種不符，造成鍋爐效率下降，發(fā)電煤耗增大，浪費驚人，鍋爐燃燒不穩(wěn)定，不能滿發(fā)，影響供電。而這些原因絕大部分是由于煤種供應不對路而引起的，而在短期內(nèi)難以解決，當前惟一的方法就是用煤質(zhì)的可成性，按電廠鍋爐設計煤質(zhì)的主要指標，揮發(fā)份、發(fā)熱量、灰分、硫份、灰熔融性等指標進行多種煤混配摻燒，為鍋爐安全、穩(wěn)定運行創(chuàng)造條件，這就是摻配煤的目的。
　　一、電廠輸煤設備情況
　　某電廠總裝機容量為155萬千瓦，是華北電網(wǎng)中主力電廠之一，發(fā)電用煤量是以開灤洗中煤為設計煤種，按原設計煤量為一二期裝機75萬千瓦，年耗煤量為420萬噸，三四期裝機80萬千瓦，年耗煤量為460萬噸，累計耗煤量為880萬噸。
　　為順利卸、運上述燃煤，輸煤安裝兩套翻卸、儲取、運輸、配煤系統(tǒng)，分為一二期和三四期兩個系統(tǒng)。
　　以下以一二期系統(tǒng)作概括介紹：
　　一二期系統(tǒng)供B1—B4爐上煤。機組75萬千瓦，以開灤洗中煤為準年耗煤420萬噸。B1\B2爐設計耗煤量以開灤洗中煤為準102.5噸/時。(B3/B4爐設計耗煤量以開灤洗中煤為準185.75噸/時)
　　1、設備 卸煤系統(tǒng)：甲乙翻車機兩路系統(tǒng)組成。上煤系統(tǒng)：甲乙兩路14條皮帶組成，相互之間由擋板進行倒換。配煤系統(tǒng)：兩路四條皮帶，8個犁煤器和2個配煤小車組成。煤場設備：甲乙兩臺斗輪機和兩條皮帶組成分別堆、取。煤質(zhì)粒度:由甲乙兩臺環(huán)式碎煤機進行破碎、篩分。煤量調(diào)節(jié):四臺振動式給煤機調(diào)節(jié)上煤出力，兩臺斗輪機的出力由人工手動操作進行調(diào)節(jié)。
　　2、煤源 來自開灤礦務局，荊各莊、趙各莊、呂家坨、南范各莊、馬家溝、林西、唐家莊及山西各統(tǒng)配煤礦等。
　　3、煤種 原設計為開灤洗中煤，現(xiàn)為原煤，原混、洗中煤等。
　　4、煤質(zhì) 粒度35mm以下原混含水8%、洗混含水12%。
　　5、煤場 4個，#1、#2煤場共儲煤9萬6千噸，#3、#4煤場共儲煤6萬噸。
　　二、 電廠B1-B4鍋爐燃料質(zhì)量設計標準
　　(表一)

設 計 入 爐 煤 質(zhì)		B 1.2	B 3.4
	空氣干燥基揮發(fā)份 (Vdaf)%	39.3%	49.39%
	收到基低位發(fā)熱量 (Qnet.ar)Mj/kg	12.75	13.08
	收到基水分 (Mt)%	8.22	8.8
	空氣干燥基灰分 (Aad)%	50.40	45.76
	空氣干燥基硫份 (St.ad)%	0.78	0.5
	煤灰熔點 (ST)℃	>1500	>1500
	設計煤種	開灤    （洗中煤）	開灤    （洗中煤）
	設計發(fā)電標煤耗 (g/kwh)	326	307
	制粉方式 配用機組額定功率	球磨 125（MW）×2	中速磨 250（MW）×2

　　三、煤的特性對鍋爐燃燒的影響
　　1、發(fā)熱量：煤的發(fā)熱量是煤質(zhì)一個重要指標，作為動力燃料，發(fā)熱量越大，經(jīng)濟價值愈大，發(fā)熱量越低，磨煤和輸煤耗電越大，廠用電增加，發(fā)電成本增加。發(fā)熱量比原設計煤種過高，爐膛溫度水平上升也高，火焰中心被燒熔的灰粒要向爐膛四周受熱面擴散時不能固化，粘附在管壁上， 形成結渣，影響傳熱導致鍋爐效率下降，甚至釀成事故。
　　2、揮發(fā)份：是煤質(zhì)重要指標，也是判斷煤著火性能、燃燒穩(wěn)定性能的首要指標，揮發(fā)份含量越高的煤著火性能越好，燃燒穩(wěn)定。揮發(fā)份低著火推遲，爐膛火焰中心遠離噴燃器，相繼送入的煤粉一時得不到高溫煙氣加熱，著火緩慢，相應縮短了煤粉燃盡的時間和空間，降低煤粉燃盡，飛灰可燃物增加，降低過多導致爐溫下降，中斷燃燒釀成滅火，揮發(fā)份過高，煤粉未及離開噴燃器上即已著火，灰燒壞噴燃器(打炮)或者爐膛火焰中心逼近噴燃器，火焰中心位置偏斜，水冷壁受熱不均，引起管子局部過熱脹粗或爆管。
　　3、水分：燃煤水分增加，因部分熱量將消耗在水分的蒸發(fā)和過熱，使爐膛燃燒溫度水平降低，導致燃燒穩(wěn)定性下降，減少煤粉燃盡程度，水分增加使排煙體積增加，排煙溫度提高，排煙熱損失增加，鍋爐熱效率降低，發(fā)電煤耗增加。煤中水分多，原煤流散性惡化引起原料斗、給煤機、落煤管內(nèi)粘結堵塞，當表面水分大于8%會造成給煤系統(tǒng)運行上的麻煩，如給煤機跑煤泥，既費人力又影響現(xiàn)場衛(wèi)生。
　　4、硫份：燃料中的硫份雖然是可燃物質(zhì)，但含硫過高，會引起鍋爐空氣預熱器腐蝕和堵灰，并造成大氣污染。
　　5、灰分：灰分增加，火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷?，著火推遲，燃燒穩(wěn)定性差，機械不完全燃燒熱損失增加，灰渣物理熱損失增加，對設備磨損增加。
　　6、灰的融熔特性：對鍋爐運行影響很大，固態(tài)排渣煤粉爐在燃燒灰熔點比較低的煤時，將產(chǎn)生結渣。液態(tài)排渣爐燃燒灰熔點較高的煤時，又不能順利排渣。
　　四、某電廠來煤煤種、煤質(zhì)化驗表
　　(表二)

煤種	(Qnet.ar)Mj/kg	Vdaf	ST	Mt
范各莊	21.47	20.89	>1500	6.0
趙各莊	17.41	20.99	>1500	6.2
荊各莊	16.72	20.89	>1500	8.0
大辛平朔	20.75	21.73	>1500	7.8
懷仁 （蘆子溝）	18.34	25.17	>1500	5.8
神頭楊澗	18.59	25.17	>1500	7.0
前寨	17.27	25.17	>1500	7.6
金沙灘	16.30	25.17	>1500	10.8
宋家莊	19.10	25.17	>1500	5.4
大新聯(lián)營	19.26	25.17	>1500	5.0
北周莊	19.04	25.05	>1500	8.2
平望	19.27	24.05	>1500	5.4
代縣	17.32	25.17	>1500	9.0
軒崗	23.18	22.81	>1500	6.2
軒崗（黃家堡）	19.43	22.81	>1500	7.4
原平	17.88	22.27	>1500	5.2
郭陽鎮(zhèn)	16.74	22.27	>1500	6.0
軒崗（石豹溝）	20.39	22.27	>1500	5.8
原平（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）	17.79	22.27	>1500	8.2
宋家莊（小峪）	18.33	28.28	>1500	5.4
圣佛	21.36	19.04	>1500	6.0
霍州（辛置）	20.65	19.04	>1500	7.6
布落	17.49	25.27	>1500	6.0
陽方口	14.82	25.27	>1500	10.2
寧武	18.76	25.27	>1500	7.0
可嵐	18.98	25.27	>1500	6.6
莊兒上	19.26	25.27	>1500	7.0
太原西	18.79	20.02	>1500	87.2
陽泉曲	22.45	19.12	>1500	4.2
兌鎮(zhèn)	22.51	19.03	>1500	5.4
宋家莊（王平）	18.33	25.18	>1500	7.6
趙城	22.3	28.6	>1500	5.4
汽車煤	17.41	20.99	>1500	8.0

　　五、電廠一二期當前鍋爐燃燒要求
　　摻配的原則：易著火、不結渣，能帶滿負荷，并使燃料有害因素受到管轄，在此基礎追求配煤的成本價，高價、低價。劣質(zhì)煤配比最大或優(yōu)質(zhì)煤配比最小，以完成動力煤的優(yōu)化配比。當灰軟化溫度T2超標時，每爐上煤比例不能高于該爐上煤量的八分之一，且必須同時通知有關司爐，注意燃燒情況及時加藥，防止結焦超溫，一旦司爐通知結焦，要停止該爐上低灰熔點的煤種。
　　煤質(zhì)控制方法
　　(表三)

影響生產(chǎn)因素	適用生產(chǎn)區(qū)間	邊緣區(qū)間
應用基低位發(fā)熱值	16.72—25.08	15.04
可燃基揮發(fā)份	≥20%	≥18%
應用基灰分	≤35%	≤40%
灰熔點溫度(T2)	≥1500	≥1450
可燃硫分	≤0.6%	≤1.0%
煤塊粒度mm	0<Q<25	≤30
全水分	≤12%℃	≤15%

　　六、當前輸煤摻配的原則
　　煤炭實現(xiàn)入爐前的最佳混配，是鍋爐安全、經(jīng)濟運行的有利保證，即鍋爐燃燒的好壞，可在一定程度上否決輸煤運行保質(zhì)、保量、連續(xù)不斷的將煤炭送至鍋爐原煤倉，這個工作任務完成的質(zhì)量。做到上道工序為下道工序服務，下道工序就是用戶，堅持用戶第一的原則。
　　七、當前輸煤摻配工作存在的問題
　　1、當班來煤，煤質(zhì)變化不知道，只憑原來所掌握的煤質(zhì)資料上入煤倉。
　　2、鍋爐燃燒的好壞要等3小時以后知道，各爐深調(diào)峰、滿發(fā)等到開始適才通知。
　　3、煤質(zhì)化驗的結果等到出了什么事以后才有新的表下來。
　　4、沒有山西省各地區(qū)煤礦地圖。
　　5、夜間新到的煤種查問好幾處以后，在有人承擔責任的情況下才能知道大該數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)沒有。
　　6、輸煤主控制室人員責任心不強，不掌握煤質(zhì)變化對鍋爐燃燒有什么影響。
　　7、運行各值本值思想嚴重，要求好煤在本值能燒情況下上、煤質(zhì)不好的后半班上，造成下一班燃燒質(zhì)量不好。
　　8、斗輪機配煤時操作人員技術差，控制不了出力，另外煤場高低不平，沒有技術保證，(無回轉(zhuǎn)角度、下降角度指示 )。
　　9、四臺給煤機只有三個位置可以調(diào)節(jié)，造成輸煤控制室值班人員不能按照要求調(diào)節(jié)出力。
　　10、煤中雜物多，設備運行不穩(wěn) ，造成設備突然停止的事常有發(fā)生，失去配煤作用。
　　11、煤場存煤位置不固定、記錄不清，煤場的煤只能作為混煤配上。
　　12、風、雨、雪造成煤質(zhì)變化無從查找。
　　13、原煤倉坨煤嚴重，正常上煤計劃經(jīng)常被打亂。
　　14、鐵路來煤車，粘煤多時造成不能按計劃配煤。
　　八、電廠輸煤正確的摻配煤方法
　　1、根據(jù)煤質(zhì)化驗(表二)，可以看出某廠來煤，在灰分、硫分等影響不太大，煤的特性上得到了控制，對灰融熔性也有了控制，特殊情況下可以加藥處理，對水分大的煤種采用不進或存入煤場等方法進行處理，主要摻配的是發(fā)熱量、揮發(fā)分。
　　2、低位發(fā)熱量與揮發(fā)分對鍋爐燃燒影響分析
　　燃料控制在斜線的上方為穩(wěn)定區(qū)域，要想維持穩(wěn)定燃燒，必須使低位發(fā)熱量與揮發(fā)分的乘積維持一定的數(shù)值，低位發(fā)熱量與揮發(fā)分的乘積越高，燃燒越穩(wěn)定，但要注意不能造成鍋爐管壁上形成結渣和燒壞噴燃器(打炮)爆管等不安全現(xiàn)象。
　　九、正確的摻配煤需要控制的部位
　　1、控制發(fā)貨單位的煤質(zhì)，加強對發(fā)煤單位的檢查，避免次煤充當好煤進廠。
　　2、對入廠煤經(jīng)化驗出結果后卸，并采用正確配煤方式。
　　3、提供準確的山西各礦圖和基本的地址情況，包括各煤銷站、銷售的煤種。
　　4、各運行值要以大局為主，克服影響安全運行的一切困難，采取措施正確對待煤質(zhì)變化。
　　5、輸煤各值及時匯報和監(jiān)視變化的煤種。
　　6、加強對輸煤主控人員的培訓，使大家都能準確掌握來煤煤質(zhì)對鍋爐燃燒的影響，能正確調(diào)整運行方式。
　　7、加大對出事人員的考核力度，對責任心不強者，嚴肅處理。
　　8、各煤場煤種的存取位置基本不變。
　　9、煤場調(diào)度人員認真學習，仔細詢問，準確掌握來煤種。
　　10、改進給煤機調(diào)解出力，增加各煤量的調(diào)節(jié)方法(由現(xiàn)三檔改為六檔)。平整煤場，培訓斗輪機司機能準確取出所需出力。
　　11、#3皮帶頭部加一個閘板，用電動推桿控制高度，來彌補斗輪機取煤量的大小。
　　12、斗輪機裝大臂回轉(zhuǎn)、上升位置指示器，或改為自動存、取煤。
　　13、對煤質(zhì)粘的煤種，先存入煤場一側，另存干煤到另一側，先在煤場進行摻配。
　　14、煤倉只上半倉，能及時調(diào)整煤質(zhì)。9.15、輸煤系統(tǒng)采用雙路上煤進行配煤。
　　十、配煤設備及配煤方式
　　設備：一二期有甲乙斗輪機、甲乙翻車機系統(tǒng)(給煤機)料斗秤皮帶。
　　三四期有甲丙斗輪機、丙丁翻車機系統(tǒng)(給煤機)， 汽運皮帶。
　　運行方式：
　　1、甲乙翻車機系統(tǒng)與甲乙斗輪機配。
　　2、甲乙翻車機系統(tǒng)與料斗秤配。
　　3、甲乙斗輪機與料斗秤皮帶配。
　　4、丙丁翻車機系統(tǒng)與甲丙斗輪機配。
　　5、丙丁翻車機系統(tǒng)與汽運皮帶配。
　　6、丙斗輪機與汽運皮帶配。
　　7、丙斗輪機與料斗秤皮帶配。
　　8、丙斗輪機與甲斗輪機配。
　　當前配煤方案(例)：
　　汽車煤要與山西煤按1：1混配，荊混煤與山西煤按1：1混配，燃燒穩(wěn)定。
　　十一、煤，發(fā)熱量、揮發(fā)份對發(fā)電廠的影響
　　1、發(fā)熱量每下降418KJ/Kj，廠用電率增加0.8%左右。
　　2、揮發(fā)份下降5%，鍋爐效率降低0.35%
　　綜上所述可見煤質(zhì)與煤耗關系很大，因此對入爐煤的煤質(zhì)監(jiān)督和混煤摻配工作，必須高度重視加強管理，才能保證發(fā)電廠的安全運行。
　　各種數(shù)據(jù)來自
　　1、 電力燃料管理專業(yè)知識(上、下)
　　2、 電力燃料管理基礎知識(第一冊)
　　3、 某發(fā)電廠燃用煤質(zhì)資料手冊
　　4、 發(fā)電廠管理制度匯編(輸煤運行部分)
　　5、 燃料質(zhì)量管理(趙忠編著)
　　6、某發(fā)電廠煤質(zhì)化驗表