國源電力(神東電力)集團(tuán)公司 趙煥慶
按照國神公司“一廠一策”的原則,找出各單位燃煤摻燒的瓶頸和制約因素,通過摻燒經(jīng)濟(jì)性測算、技術(shù)環(huán)保評估,提出了各發(fā)電單位燃煤摻燒總體思路:一是通過提高燃煤熱值解決原煤總量限制問題;二是充分發(fā)揮CFB機(jī)組煤種適應(yīng)廣和低負(fù)荷穩(wěn)燃能力強(qiáng)等優(yōu)勢,采取摻燒煤泥,煤矸石、城市污泥等措施,降低燃料成本;三是通過摻燒高嶺土替代低鈉煤解決燃用高堿煤鍋爐結(jié)焦問題;四是煤粉爐摻燒高硫煤、煤泥和經(jīng)濟(jì)煤種等措施,降低燃料成本;五是煤電一體化單位統(tǒng)一協(xié)調(diào)產(chǎn)、供、銷,做到“應(yīng)燒盡燒、應(yīng)銷盡銷”,采取燃用低熱值煤種、高熱值煤種外銷等措施,實(shí)現(xiàn)煤電一體化單位整體效益最大化;六是根據(jù)設(shè)備系統(tǒng)技術(shù)改造情況制定摻燒目標(biāo),同時根據(jù)摻燒情況提出設(shè)備和系統(tǒng)改造思路,提升經(jīng)濟(jì)煤種摻燒比例,進(jìn)一步降低燃料成本。
經(jīng)濟(jì)煤摻燒按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、逐步推進(jìn)、全方位實(shí)施的原則進(jìn)行,綜合三個方面、三個層面和三個要素,提出經(jīng)濟(jì)煤摻燒總體原則,簡稱經(jīng)濟(jì)煤摻燒“三個三”。
三個方面考量:不安全不摻燒、不環(huán)保不摻燒、無效益不摻燒;三個層面推進(jìn):公司提出和制定摻燒標(biāo)準(zhǔn),公司燃煤摻燒工作組制定具體摻燒方案,基層單位具體落實(shí);三個要素聯(lián)動:人員、設(shè)施設(shè)備和資源要素聯(lián)動,缺一不可、相互促進(jìn)。一是公司分布區(qū)域廣、機(jī)組類型多,充分發(fā)揮集約化優(yōu)勢,提供人員保障。二是CFB機(jī)組多、煤種適應(yīng)性強(qiáng),有晾曬場地,設(shè)施設(shè)備具備摻燒條件。三是摻燒資源富集,有智造資源,可對資源合理調(diào)配。
按照同類型、同狀態(tài)、同標(biāo)準(zhǔn)的原則,逐廠定置摻燒目標(biāo),根據(jù)市場變化情況,分步驟實(shí)施。
標(biāo)準(zhǔn)化定制原則。通過提升燃煤熱值解決燃煤總量限制問題,達(dá)到不限制發(fā)電和不限制供熱的目的。國神公司某電廠由于政府限煤政策要控制入爐原煤總量。為不影響發(fā)電量,要根據(jù)鍋爐運(yùn)行情況和進(jìn)煤價格情況調(diào)整進(jìn)煤比例,提升燃煤熱值。同時抓好節(jié)能降耗工作,降低發(fā)電煤耗。
煤泥泛指煤粉含水形成的半固體物,是煤炭生產(chǎn)過程中的一種產(chǎn)品,根據(jù)品種的不同和形成機(jī)理的不同性質(zhì)差別非常大,可利用性也有較大差別,其種類眾多,用途廣泛。
煤泥特性:粒度細(xì)、微粒含量多,尤其是小于200目的微粒約占70%~90%。持水性強(qiáng),水分含量高。經(jīng)圓盤真空過濾機(jī)脫水的煤泥含水一般在30%以上,折帶式過濾機(jī)脫水的煤泥含水在26%~29%,壓濾機(jī)脫水的煤泥含水在20%~24%;灰分含量高,發(fā)熱量較低。按灰分及熱值的高低可把煤泥分成三類:低灰煤泥灰分為20%~32%、熱值為12.5~20MJ/kg,中灰煤泥灰分為30%~55%、熱值為8.4~12.5MJ/kg,高灰煤泥灰分>55%、熱值為3.5~6.3MJ/kg;黏性較大,由于煤泥中一般含有較多的黏土類礦物,加之水分含量較高,粒度組成細(xì),所以大多數(shù)煤泥黏性大,還具有一定的流動性。
煤泥摻燒標(biāo)準(zhǔn)化定制原則:具備煤泥摻燒資源的CFB機(jī)組,完成煤泥系統(tǒng)改造的摻燒比例達(dá)到35%以上、未完成煤泥系統(tǒng)改造的摻燒比例達(dá)到25%以上,煤粉爐泥摻燒比例達(dá)到10%以上。摻燒煤泥時,應(yīng)加強(qiáng)對輸煤系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù),發(fā)現(xiàn)問題及時處理。提高檢修質(zhì)量,保證設(shè)備的可靠性。遇有停爐的檢查機(jī)會,應(yīng)檢查受熱面磨損情況,并結(jié)合灰分分析對磨損情況進(jìn)行評定。加強(qiáng)對煙道積灰情況檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
標(biāo)準(zhǔn)化定制原則:從安全性、經(jīng)濟(jì)性來定制。摻燒煤矸石時要加強(qiáng)運(yùn)行調(diào)整和設(shè)備巡視,尤其要針對鍋爐冷渣器、鏈斗機(jī)、斗提機(jī)進(jìn)行重點(diǎn)檢查,確保鍋爐設(shè)備系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
污水廠污泥性質(zhì)主要包括物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)等方面,污泥性質(zhì)是選擇污泥處理處置工藝的重要依據(jù);標(biāo)準(zhǔn)化定制原則:按照政府要求進(jìn)行摻燒,同時取得經(jīng)濟(jì)收益;污泥摻燒模式宜采用第三方建設(shè)運(yùn)營模式(BOT),污泥的資源收集、轉(zhuǎn)運(yùn)處置、前期運(yùn)作、設(shè)備設(shè)施投資建設(shè)等均由第三方負(fù)責(zé),運(yùn)維由第三方負(fù)責(zé),該過程的各類風(fēng)險由第三方承擔(dān)。電廠方提供場地和摻燒入爐接口,按照規(guī)定邊界條件接受污泥摻燒,最終產(chǎn)生的收益按照約定原則分配。
標(biāo)準(zhǔn)化定制原則:在有高硫煤資源區(qū)域,入爐煤硫份達(dá)到脫硫系統(tǒng)設(shè)計最大標(biāo)準(zhǔn)。摻燒高硫煤易出現(xiàn)爐膛結(jié)焦、冷灰斗排渣口堵焦、鍋爐偏燒、脫硝入口NOx偏高、空預(yù)器差壓偏高等問題,要通過燃燒優(yōu)化調(diào)整確定最合理的摻燒方式和比例,并獲得最佳摻配方式時的參數(shù)調(diào)整方案,有效指導(dǎo)運(yùn)行操作和保證鍋爐安全運(yùn)行。
標(biāo)準(zhǔn)化定制原則:全部燃用準(zhǔn)東煤,不摻燒低鈉煤。新疆準(zhǔn)東地區(qū)五彩灣高堿煤準(zhǔn)東煤屬于高水分、中高揮發(fā)分、中等熱值煤種,燃燒性能優(yōu)異,極易著火、極易燃盡,但具有嚴(yán)重結(jié)渣和沾污傾向,完全燃用準(zhǔn)東煤時鍋爐結(jié)焦嚴(yán)重,可采用摻燒高嶺土替代低鈉煤來解決,大幅降低燃料成本。高嶺土的配比一般在6~10%,同時要開展精細(xì)化摻配試驗(yàn),確定機(jī)組各負(fù)荷段高嶺土摻燒比例,降低高嶺土用量,提升鍋爐效率。
標(biāo)準(zhǔn)化定制原則:低熱值煤種全部自用,高熱值煤種外銷;哈密區(qū)域。兩廠兩礦要根據(jù)煤礦產(chǎn)量情況和機(jī)組運(yùn)行方式安排,分析摻燒比例的經(jīng)濟(jì)性,找出最佳摻燒比例,實(shí)現(xiàn)效益最大化;河曲區(qū)域。為避免在小區(qū)域范圍內(nèi)相互競爭、哄抬價格,安排兩廠摻燒不同的經(jīng)濟(jì)煤種;煤電一體單位要根據(jù)煤礦產(chǎn)煤熱值,在保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行前提下兼顧銷售及燃煤供應(yīng),優(yōu)先全部燃用低熱值煤種自用,實(shí)現(xiàn)外銷效益最大化。
為進(jìn)一步做好燃煤存儲摻燒工作,做到科學(xué)存儲摻燒、安全配煤摻燒,實(shí)現(xiàn)整體效益最大化,確保機(jī)組設(shè)備長期安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,要認(rèn)真落實(shí)以下重點(diǎn)工作要求。
要根據(jù)來煤煤質(zhì)的不同特性,在指定區(qū)域合理、分類堆放,并建立煤場示意圖和堆、存量臺賬,不同煤種需單獨(dú)存放且界限分明;揮發(fā)分高、易自燃的煤種應(yīng)設(shè)專儲位置,堆放高度不宜過高,要邊儲邊壓實(shí)并留有倒垛位置,嚴(yán)格控制置換周期;加強(qiáng)煤場測溫工作,明確測溫周期、地點(diǎn)、深度等,做好記錄。發(fā)現(xiàn)超溫要采取降溫措施,若自燃要及時清理壓實(shí),不宜用大量噴水方式滅火;結(jié)合場地和設(shè)備條件積極探索和利用新技術(shù),盡可能降低泥煤外水分,減少熱值損失。
視摻燒煤種選擇阻燃皮帶類型。按規(guī)定配備專用滅火器材,完善消防設(shè)施符合相關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求;加強(qiáng)對煤中火種檢查,上煤時要將原煤中攜帶的易燃易爆物清除,嚴(yán)防將隱燃煤上至系統(tǒng);輸煤皮帶停運(yùn)前要走空皮帶,檢查確定皮帶、落煤筒無存煤。要及時將各輸煤段皮帶上及地面的煤粉清掃干凈;每月至少進(jìn)行一次消防水系統(tǒng)試驗(yàn),檢查水源可靠、水壓符合要求、噴淋暢通,確保能正常投入使用;定期清掃電纜及橋架,明確責(zé)任人,清理易積粉的區(qū)域和死角并加強(qiáng)監(jiān)督檢查,防止發(fā)生自燃著火;在煤斗、粉倉、磨煤機(jī)內(nèi)作業(yè),進(jìn)入前要把煤(粉)用空并清理干凈,對入口和出口處要采取安全隔離措施,斷開犁煤器等相關(guān)設(shè)備動力電源并掛警告牌,防止誤上煤和其他物體落入斗內(nèi),造成人員傷害。
根據(jù)設(shè)備和摻配煤種的特性,明確磨煤機(jī)出、入口溫度,粉倉溫度,煤粉細(xì)度的控制范圍及上下限值并嚴(yán)格執(zhí)行,嚴(yán)密監(jiān)視,防止爆炸、自燃、堵粉等事故;每班應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)密性檢查,防爆門、磨煤機(jī)一次風(fēng)管、噴燃器入口、給煤機(jī)平臺、磨煤機(jī)頂部等位置要重點(diǎn)檢查,發(fā)現(xiàn)漏粉現(xiàn)象及時處理;加強(qiáng)防爆門的檢查和管理工作,保證制粉系統(tǒng)防爆設(shè)備完好率達(dá)100%。防爆門薄鐵板應(yīng)符合設(shè)計要求,要保持完整、嚴(yán)密,及時清除門上的異物以免妨礙其動作;鍋爐所燃用的煤粉細(xì)度都在爆炸危險區(qū)域內(nèi),尤其燃用高揮發(fā)分煤種,制粉系統(tǒng)在低出力運(yùn)行、斷煤或啟、停過程中要高度重視巡視檢查及運(yùn)行調(diào)整。
完善磨組定期切換制度,合理分配各制粉系統(tǒng)的出力及運(yùn)行、備用時間,維護(hù)制粉系統(tǒng)的良好運(yùn)行狀況和備用性能,保障機(jī)組適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度要求;摻燒高揮發(fā)性煤種,應(yīng)制定制粉系統(tǒng)突發(fā)故障停運(yùn)的安全技術(shù)措施,防止存煤(粉)自燃;在制粉系統(tǒng)檢修消缺,要消除存煤積粉爆炸隱患,落實(shí)防火防爆措施,確保作業(yè)人身安全;制粉系統(tǒng)的蒸汽消防應(yīng)正常投用。燃用高揮發(fā)分煤種的,要完善惰化消防設(shè)施并保持系統(tǒng)完備、快速、有效。
及時調(diào)整摻燒比例,鍋爐出力要滿足電網(wǎng)調(diào)度要求,避免扣罰電量。主蒸汽壓力、溫度等主要參數(shù)要壓紅線運(yùn)行;應(yīng)定期開展配煤摻燒對鍋爐經(jīng)濟(jì)性的影響分析、評估,以指導(dǎo)、優(yōu)化摻燒和調(diào)整工作,保證鍋爐運(yùn)行工況良好,不得長期出現(xiàn)受熱面超溫、結(jié)焦、腐蝕、嚴(yán)重積灰等現(xiàn)象,嚴(yán)防造成“四管”泄漏;應(yīng)根據(jù)摻燒情況進(jìn)行火焰檢測裝置的調(diào)整,確?;鹧鏅z測裝置能正確反映爐內(nèi)燃燒狀況;高揮發(fā)分、低熱值煤種著火點(diǎn)提前、燃燒迅速,要相應(yīng)調(diào)整一次風(fēng)速和二次風(fēng)配風(fēng)情況,經(jīng)常檢查燃燒器及附近區(qū)域,防止燃燒器燒損、水冷壁結(jié)焦、高溫腐蝕。
低熱值煤一般灰分較大,要加強(qiáng)對冷灰斗、撈渣機(jī)的檢查,及時處理棚灰、堵焦,做好安全防護(hù)措施,確保人身安全;摻燒高灰分、高水分低熱值煤種,旋轉(zhuǎn)式空預(yù)器(脫硫GGH)蓄熱元件易堵灰、沾污,應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視和吹灰工作,充分利用停機(jī)機(jī)會沖洗、清理;應(yīng)根據(jù)摻燒經(jīng)濟(jì)煤種情況、鍋爐燃燒調(diào)整特性的變化,優(yōu)化熱工自動調(diào)節(jié)品質(zhì),滿足電網(wǎng)調(diào)度和“兩個細(xì)則”要求。
應(yīng)關(guān)注摻燒后煤灰比電阻變化對除塵效率的影響。對灰分或水分較大煤種,應(yīng)提高振打、電加熱和輸送系統(tǒng)出力,防止電除塵灰斗、除灰系統(tǒng)倉泵及輸灰管道堵灰;摻燒高灰分煤應(yīng)確?;叶愤B續(xù)除灰裝置運(yùn)行正常,防止灰斗嚴(yán)重積灰,尤其是發(fā)生垮塌事故;嚴(yán)格控制入爐煤含硫量符合脫硫設(shè)施設(shè)計要求,確保穩(wěn)定運(yùn)行,達(dá)標(biāo)排放。
落實(shí)責(zé)任,結(jié)合實(shí)際,制定措施,細(xì)化管理,加強(qiáng)協(xié)調(diào),監(jiān)督考核。煤場、輸煤、制粉、燃燒以及汽輪機(jī)、電氣等各系統(tǒng)要密切配合,協(xié)同運(yùn)行,確保配煤摻燒工作順利開展;認(rèn)真開展經(jīng)濟(jì)煤種燃燒試驗(yàn)工作,做好摻配煤種的日常工業(yè)分析、統(tǒng)計工作,了解煤種灰分中的主要成分,研究對機(jī)組安全運(yùn)行、性能指標(biāo)、環(huán)保排放等的影響,掌握運(yùn)行規(guī)律,指導(dǎo)運(yùn)行操作;燃用非設(shè)計煤種對鍋爐效率等部分指標(biāo)產(chǎn)生不利影響,要綜合考慮煤種的熱值、灰分、硫份等,以及電網(wǎng)調(diào)度負(fù)荷變化要求,確定摻燒方式、入爐煤質(zhì)底線,分時上煤,以達(dá)到運(yùn)行安全、發(fā)電經(jīng)濟(jì)、出力合格、排放達(dá)標(biāo)。
燃用新煤種前須現(xiàn)場取樣,在本廠化驗(yàn)分析并送權(quán)威檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行煤質(zhì)特性分析化驗(yàn)。通過摻燒試驗(yàn)確定最佳摻燒比例,形成配煤摻燒標(biāo)準(zhǔn)操作卡,指導(dǎo)運(yùn)行操作調(diào)整,確保鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行;總結(jié)摻燒經(jīng)驗(yàn),修訂運(yùn)行規(guī)程和管理制度,完善煤炭接卸、堆放、摻配,輸煤、制粉、燃燒調(diào)整以及消防等涵蓋配煤摻燒全過程的操作規(guī)程和安全技術(shù)措施,做到摻燒工作規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、制度化。加強(qiáng)對有關(guān)人員配煤摻燒技術(shù)培訓(xùn),確保有序開展,持續(xù)降本增效;研究分析電煤市場的變化規(guī)律,積極開展商業(yè)儲煤,防范經(jīng)營風(fēng)險。要結(jié)合煤種變化開展摻燒試驗(yàn),有計劃、有步驟、科學(xué)地進(jìn)行設(shè)備技術(shù)改造工作,增加配煤機(jī)械、設(shè)施,提高系統(tǒng)和設(shè)備對配煤摻燒的適應(yīng)能力,進(jìn)一步挖潛增效。
2020年摻燒煤泥、煤矸石、城市污泥和高硫煤等253萬噸,節(jié)約燃料成本約2.3億元。國神公司繼續(xù)以“提質(zhì)增效、降本增效”為抓手,充分發(fā)揮公司煤電一體化,CFB機(jī)組煤種適應(yīng)廣和低負(fù)荷穩(wěn)燃能力強(qiáng)等優(yōu)勢,積極推進(jìn)配煤摻燒工作,在確保安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提下,節(jié)約燃料成本,不斷提升市場競爭力,實(shí)現(xiàn)公司效益最大化目標(biāo)。