烧经济煤及高风险煤的关键控制点

烧经济煤及高风险煤的关键控制点

黄劲

华能淮阴电厂燃料部 江苏省淮安市 300122

【摘要】 在保证安全、环保、经济运行的基础上，科学合理的掺烧经济煤、高风险煤种，最大限度降低燃料成本，保证经济收益的最大化。

【关键词】经济煤、高风险煤、掺烧、控制

引言

2017年，为了降低发电成本，提高经济效率，我厂建立了以生产副厂长负责的经济煤及高风险煤种掺烧的工作体系, 由生产部、燃供部、燃料部、运行部分工负责运行体系、评价体系、考核体系的运作，加强燃料全过程管理，实行精细化入炉掺配，确保目标协同最优，任务效果受控，标准执行奖惩。全年掺烧经济煤30.58万吨、高风险煤16.45万吨，合计47.03万吨，超额完成了耗用45万吨经济煤及高风险煤的生产目标。

掺烧经济煤及高风险煤的主要有煤质数据分析、掺配方案确定、过程控制优化、掺配效果评价等关键控制点。

1 煤质数据分析

1.1 经济煤、高风险煤的定义

1.1.1 经济煤

燃煤的任意一个主要指标（热值、挥发份、硫份、灰熔点、可磨性数）在下列标准范围内，其标煤单价低于市场价10%以上的煤种。具体指标如下：

收到基低位发热量（Qnet,ar）： 15.07 MJ/kg（3600kcal/kg）-16.75MJ/kg（4000kcal/kg）

空气干燥基挥发份（Vad）：18%-20.7%；30%-32%

空气干燥基硫份（St,ad）：1.3%-1.5%

灰熔点（ST）：1105℃-1300℃

可磨性系数（Kkm）：1.205-1.39

1.1.2 高风险煤

燃煤的任意一个主要指标（热值、挥发份、硫份、灰熔点、可磨性系数）在下列标准范围内，其标煤单价低于市场价15%以上，通过试烧确认可以掺配入炉的煤种。具体指标如下：

空气干燥基挥发份（Vad）：高挥发份32%-36.8%；低挥发份：13.6%-16%；

收到基低位发热量（Qnet,ar）：13.82 MJ/KG（3300 kcal/kg）-15.07MJ/KG（3600 kcal/kg）；

空气干燥基硫份（St,ad）：1.5% -2.5%；

可磨性系数（Kkm）：1.1-1.205；

灰熔点（ST）：1000℃-1105℃

粉煤、粘煤的普通煤种，也属于高风险煤种。

1.2 采购调运

按照“保供控价”原则，燃供部加强市场信息收集研判，采购质优价廉、适烧对路的煤炭，合理编排经济煤及高风险煤种采购计划。规范燃料调运过程管理，责任到人，深入矿点、港口督促装船（车）、转运，及时发布船驳航运动态，预报煤质煤量数据信息。

生产部、燃料部、运行部根据预报信息，掌握是否粉、潮、难磨等煤种特性，确定热值、挥发份、硫份的高低，加强煤质数据分析，是否新煤种，做好应对措施及处置方案。

表1:2017年度经济煤、高风险煤耗用统计

1.3 人工采样

为了减少矿点、港口预报的煤质数据偏差造成入炉煤掺配不稳影响锅炉燃烧的安全风险，水路来煤到厂后，增加了人工采样的环节。

燃料部采样人员上船舶进行水路来煤的人工采样，制样后送运行部化验。由采样人员在采样时对来煤的颗粒度、粘度及湿度情况，进行初步鉴定，并负责书面汇报输煤集控室。人工采样的煤质化验数据不作为结算依据，仅供入炉煤掺配用。

1.4 煤场管理

燃料部煤管专职负责煤场管理，做好月末盘点和看板数据更新，保证存煤记录准确统一。每日进行接卸、掺配、经济煤及极端煤种消耗、数字化煤场的数据分析，统计好码头待卸船队煤质情况，及时发送相关专业及部门领导。

表2：2017年12月2日煤场数据表

2 掺配方案确定

2.1 入炉煤标准

不同煤源的煤种，掺配后空干基挥发分不超过23-28%，极限值不超过31%；掺配后全水分不超过20%，硫分不高于1.03%，热值不低于18600kj/kg。

2.2 掺配工作小组会议

生产部、燃料部、运行部、燃供部分管领导及专业人员根据燃料管理领导小组会议、厂办会、月度会、调度会等布置的任务，按照燃料管理制度要求执行入炉煤掺配工作。

每周定期召开燃料掺配工作小组会议，综合燃料采购调运信息、入炉煤质指标等情况，讨论、确定入炉煤的掺配原则及掺配方案。每月召开燃料管理领导小组会议，由领导小组决策提出燃煤结构模式，供燃料供应部采购和燃料部执行，并对掺烧过程中出现的具体情况进行会商。

2.3 入炉掺配卡

燃料部燃运专责根据掺配工作小组制定的入炉煤掺配原则及掺配方案，结合每天煤场结构、水路铁路来煤煤质煤量等情况，制定入炉煤掺配卡，下发燃料运行班组。燃运班组根据入炉煤掺配卡确定上仓方式，并将入炉煤掺配卡报值长批准后执行。

表3：掺配卡

3 过程控制优化

3.1 新煤种掺烧试验

经济煤及高风险煤到厂，必须进行新煤种掺烧试验。首先进行小比例的单炉单磨掺烧，试验正常后，再逐步推广。

通过不断摸索总结，最终确定不同煤种较为安全、经济的掺配比例。具体如下：

泥煤：粉，流动性差、易堵煤，掺配比例不宜超过30%；

中煤：高硫（2.0），易超排，掺配比例不宜超过30%；

上海庙煤：难磨、差压大，掺配比例不宜超过25%；

前海瑞茂通煤：高挥发、差压大，掺配比例不宜超过20%；

俄罗斯煤：挥发极高、难磨、差压大，掺配比例不宜超过20%。

3.2 流动性模拟掺配

为了防止粉煤和潮煤进入原煤仓引起断煤，造成机组减负荷或投油而带来的安全、经济风险，燃料部针对潮、粉、容易堵的煤种，进行煤种流动性的模拟掺配试验。

分别取少量的不同煤种，按照不同的比例人工进行混合，通过观察混合后煤样的潮湿度、颗粒度等情况，最终评估确定最合适的掺配比例。

桥机卸煤上仓，优先考虑接卸整船煤，并要求非在卸船队一律覆盖雨布防雨。泥煤、粉状煤上仓期间，燃料上仓系统的水喷淋装置不得投入运行。

发现有粘湿煤、冻煤或大雪块时，立即停止上仓。雨天期间，禁止粉状煤上原煤仓。清仓煤、冻煤、粉状煤一律堆煤场。

3.3 优化调整

我厂输煤系统除了安装了入厂煤、入炉煤的电子皮带秤和电视监控摄像头，在四台斗轮机上加装了电子皮带秤，并实现数据无线传输至输煤DCS控制系统。

燃料运行人员通过查阅电视监控和皮带秤数据，可以准确把握不同煤种的掺配吨位，严格控制掺配比例，真正做到精细化入炉煤掺配。

配煤上仓过程中，当班燃运班长应随时掌握配用煤种的物理状态，发现不符合要求的煤，应汇报值长、专业或部门领导，及时更换煤种或改变运行方式，减少因煤种偏差造成对锅炉稳定燃烧产生较大影响。

4 掺配效果评价

4.1 效果跟踪

当班燃料运行班长加强与值长沟通，及时通报原煤仓的仓位，实地观察给煤机及磨煤机的煤流是否正常，并提醒运行部注意不同的煤种颗粒度及粉、潮、难磨等特性。值长及时将锅炉燃烧的热值、耗油等数据通报燃料运行班长，便于跟踪分析入炉煤的实时掺配热值是否符合18800 kj /kg、低于16500 kj /kg的频次。

表4：入炉煤实时热值数据表

4.2 运行评价

依据着火点远近、火检强度变化等燃烧情况定性判断挥发分均匀性；依据热值差、局部热值变化以及汽压、汽温不正常变化情况、热值与负荷变化的不一致性、硫分折算对比、灰分折算对比、粘煤、断煤等综合判断掺配均匀性，运行部对燃料部入炉煤掺配进行分级评价。

五级：优。当班负荷变化≤5MW时，实时发热量与掺配单差值≤800或>-500kJ/kg；且给煤机未发生断煤粘煤、磨差压正常≤2.5KPa/30T,硫分偏差合格（绝对值≤10%)。

四级：良。当班负荷变化≤5MW时，实时发热量与掺配单差值在-800-500或800-1200kJ/kg；且给煤机未发生断煤粘煤,磨差压正常≤2.5KPa/30T。硫分偏差合格（<10%或者在-10%至-30%之间)。

三级：一般。当班负荷变化≤5MW时，实时发热量与掺配单差值在1200-2000或-1200到-800kJ/kg之间；且给煤机未发生断煤粘煤,磨差压正常≤2.8KPa/30T。硫分偏差合格（<10%或者在-30%至-40%之间)。

二级：较差。当班负荷变化≤5MW时，实时发热量与掺配单差值在2000-3000kJ/kg或-1200--2000kJ/kg之间；或给煤机断煤粘煤积煤台数≤1台,磨差压正常≤3.5KPa/30T。硫分偏差≥10%或在-40%于-50%之间。

一级：差。当班负荷变化≤5MW时，实时发热量与掺配单差值>3000kJ/kg或≤-2000kJ/kg；或给煤机断煤粘煤积煤台数≥2台,磨差压正常>3.5KPa/30T。硫分偏差≥20%或≤-50%

4.3 奖惩兑现

2017年度，掺烧低热值煤218169吨、泥煤87720吨、中煤49341吨、上海庙煤吨、26821吨、前海瑞茂通煤51327吨、俄罗斯煤36986吨，合计470364吨，耗助燃油117.12吨。

入炉煤累计平均发热量4896 kcal/kg，挥发分27.98%，硫份0.70%；采购煤与入炉煤的热值差，累计9 kcal/kg；到厂煤与入炉煤的热值差，累计9 kcal/kg。

对比2016年度累计平均发热量4921 kcal/kg，挥发分26.54%，硫份0.71%，热值降低了25 kcal/kg，挥发分提高了1.44%，硫份降低了0.1%。

掺烧泥煤等经济煤：每掺烧1万吨，奖励1万元，燃料部、运行部、检修部、燃供部按照3.5：4.7：1：0.8分成。

掺烧高风险煤：每掺烧高风险煤1万吨，奖励1万元，燃料部、运行部、检修部按照3.5：5.5:1分成。

燃油奖惩标准：奖励时每吨500元，考核时每吨500元。按照运行部80%、燃料部按10%比例，检修部10%比例分成；

5 结束语

通过强身瘦体提质增效，发挥企业内部优势，提高抗市场风险能力，全面提升燃料管理水平，改进生产运营管理，科学合理的掺烧经济煤、高风险煤种。指导燃供部根据最佳热值和煤炭市场情况、月度电量计划，规划低成本燃煤最优组合采购方案。通过燃料部精细化掺配，保证进入原煤仓的燃煤热值、硫份达到要求且波动幅度小。运行人员根据不同负荷下对应的最佳热值，保持入炉煤稳定燃烧，确保机组综合效益达到最佳状态。

参考文献：

[1]《电力用燃料标准汇编》，中国标准出版社 2012年10月第三版

[2]《华能淮阴电厂年度主要效益指标考核奖励办法》，2017年8月第四版

作者简介：

黄劲（1970年），男，江苏淮安 现就职于华能淮阴电厂燃料部