江蘇新電2330MW機(jī)組摻燒印尼煤總結(jié)

1、江蘇新海發(fā)電有限公司2×330MW 機(jī)組鍋爐摻燒印尼煤分析及總結(jié)劉慶華 朱廣忠 林革 摘要 介紹了新海發(fā)電有限公司2×330 MW機(jī)組鍋爐摻燒印尼煤的試驗(yàn)情況，針對(duì)印尼煤高揮發(fā)份、高內(nèi)水、低熱值、低灰分的特性,提出了切實(shí)可行的摻燒措施，為2×330 MW鍋爐燃燒高揮發(fā)分煤種積累了經(jīng)驗(yàn),擴(kuò)大了鍋爐燃煤的適應(yīng)范圍。關(guān)鍵詞 四角切向燃燒 印尼煤 高揮發(fā)分 低熱值 摻燒前言：江蘇新海發(fā)電有限公司2×330 MW 機(jī)組（#15、#16機(jī)組）相繼于2005年6月、2005年8月投產(chǎn)，鍋爐設(shè)計(jì)煤種為山西貧煤，可燃基揮發(fā)份(Vdaf)在15.64%,低位發(fā)熱量(Qnet

2、,ar)在21.77MJ/kg。2×330 MW機(jī)組投產(chǎn)后,曾試燒過(guò)揮發(fā)份較高的神華煤，取得一定成功,并積累了燒高揮發(fā)份煤的經(jīng)驗(yàn)。隨著電力體制的深化改革,電力燃料的供應(yīng)逐步走向市場(chǎng)化,在2008年1月份,由于自然環(huán)境的異常變化,加之交通運(yùn)力的不足,造成我公司煤碳供應(yīng)相當(dāng)緊張,為避免出現(xiàn)無(wú)煤停機(jī)的局面,公司從港口運(yùn)進(jìn)7萬(wàn)多噸高揮發(fā)份、高內(nèi)水、低熱值的印尼煤，要求進(jìn)行摻混配燒，并確保機(jī)組安全運(yùn)行，緩解公司生產(chǎn)壓力。1 設(shè)備概況2×330 MW機(jī)組鍋爐型號(hào)：WGZ1100/17.45-4型亞臨界、一次中間再熱、自然循環(huán)汽包爐，生產(chǎn)廠家為：武漢鍋爐廠。制粉系統(tǒng)采用ZGM95G型中速

3、磨煤機(jī)、冷一次風(fēng)機(jī)、正壓直吹、負(fù)壓爐膛、平衡通風(fēng)制粉燃燒系統(tǒng)，配5臺(tái)磨煤機(jī)，其中4臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用。設(shè)計(jì)煤粉細(xì)度R9013。鍋爐采用四角切向燃燒、直流式百葉窗水平濃淡燃燒器。燃燒器正四角布置，在爐內(nèi)形成雙切圓燃燒，假想切圓分別為890mm和1206mm。過(guò)熱器系統(tǒng)設(shè)有兩級(jí)噴水減溫系統(tǒng)，再熱蒸汽調(diào)溫以煙氣擋板調(diào)節(jié)為主，噴水調(diào)溫為輔助調(diào)節(jié)手段，在再熱蒸汽的進(jìn)口管道上，裝有事故噴水減溫器，作為事故緊急噴水用，以保護(hù)再熱器。表1 鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)序號(hào)內(nèi) 容單位BMCRBECR高加切除1過(guò)熱蒸汽出口流量t/h1100988.1867.122過(guò)熱蒸汽出口壓力MPa17.4517.4517.453過(guò)熱蒸汽出

4、口溫度5415415414再熱蒸汽流量t/h914.97827.393850.7715再熱蒸汽進(jìn)口壓力MPa3.8483.4673.656再熱蒸汽出口壓力MPa3.6473.3033.487再熱蒸汽進(jìn)口溫度330.93203278再熱蒸汽出口溫度5405405409給水溫度280.4273.5188.510減溫水溫度186.3182184.911空預(yù)器一次風(fēng)進(jìn)口28.928.928.912空預(yù)器一次風(fēng)出口339.2331.9328.313空預(yù)器二次風(fēng)進(jìn)口23.323.323.314空預(yù)器二次風(fēng)出口351.2342.7339.615省煤器出口285.4278.4200.316排煙溫度（修正前）1

5、29.4125.5124.617排煙溫度（修正后）124.6120.5119.818爐膛設(shè)計(jì)壓力kPa±5.80±5.80±5.8019爐膛可承受壓力kPa±8.70±8.70±8.7020鍋爐效率92.98表2 鍋爐燃用煤種項(xiàng)目名稱符號(hào)單位設(shè)計(jì)煤種校核煤種1收到基碳分Car58.9558.73收到基氫分Har3.163.21收到基氧分Oar2.136.44收到基氮分Nar0.931.13收到基硫分St,ar10.51收到基灰分Aar26.8023.48收到基水分Mt7.036.5可燃基揮發(fā)分Vdaf15.6417.69收到基低位發(fā)熱

6、量Qnet,arMJ/kg21.7723.29可磨度HGI86107變形溫度DT13301260軟化溫度ST14001500流動(dòng)溫度FT145015002 印尼煤特性新海發(fā)電有限公司此次摻燒的印尼煤由中港印能源集團(tuán)有限公司提供, 印尼煤煤質(zhì)特性：可燃基揮發(fā)份（Vdaf）為50.81%，低位發(fā)熱量為14.94MJ/kg,全硫Sad為0.19%，灰熔點(diǎn)在1150左右。從煤種特性來(lái)看,印尼煤具有如下特點(diǎn):(1) 揮發(fā)分較高,著火容易。過(guò)高的揮發(fā)分可能導(dǎo)致輸煤系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)存在爆燃隱患,燃燒器噴口易出現(xiàn)燒損現(xiàn)象，另外由于揮發(fā)分較高,使得存放時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，可能會(huì)發(fā)生自燃現(xiàn)象,影響電廠經(jīng)濟(jì)性和安全性。(2

7、) 低位發(fā)熱量較低, 僅為14.94MJ/kg，影響機(jī)組帶負(fù)荷能力。(3) 含硫量不高，有利于減少大氣污染物的排放。(4) 從灰特性來(lái)看,灰熔點(diǎn)低于新海發(fā)電有有限公司常規(guī)煤種,可能會(huì)促進(jìn)爐內(nèi)的結(jié)焦程度。3 摻配標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)新海發(fā)電有限的常規(guī)煤種標(biāo)準(zhǔn)，燃料部門提供相應(yīng)摻配措施，決定將印尼煤與河南煤進(jìn)行摻配，摻配比例為1：2，河南煤煤種特性：可燃基揮發(fā)份（Vdaf）為15.25%，低位發(fā)熱量為22.58MJ/kg,全硫Sad為0.3%。摻配后控制入倉(cāng)煤質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為1）21MJ/Kg熱值Qnet,ar20MJ/Kg。2）加權(quán)全硫St,ad2.0%。3）30%揮發(fā)份Vdaf15.64%。4 摻燒印尼煤安全性措

8、施新海發(fā)電有限公司在使用印尼煤前,對(duì)國(guó)內(nèi)部分燃用高揮發(fā)分煤種的電廠進(jìn)行了調(diào)研,發(fā)現(xiàn)這些電廠在機(jī)組運(yùn)行中都曾經(jīng)發(fā)生過(guò)制粉系統(tǒng)的爆燃事件,且多發(fā)生在磨煤機(jī)啟停過(guò)程中。印尼煤的揮發(fā)分V daf高達(dá)50.81 %，著火點(diǎn)極低，極易引起輸煤系統(tǒng)發(fā)生自燃,制粉系統(tǒng)發(fā)生爆炸事故。一般來(lái)說(shuō),風(fēng)粉混合物的爆燃與可燃?xì)怏w濃度、溫度、流速、含氧量，及系統(tǒng)存在明火等有關(guān)，我們通過(guò)調(diào)研分析,結(jié)合印尼煤的特性，在燃用該煤種時(shí)采取了相應(yīng)安全技術(shù)措施。4.1 燃料部防止印尼煤在輸煤系統(tǒng)中自燃及爆炸安全措施 1、使用印尼煤之前由車間安全專職聯(lián)系武保部對(duì)輸煤棧橋消防水系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)消防設(shè)施的完善情況進(jìn)行認(rèn)真檢查，并在醒目位置張

9、掛火災(zāi)報(bào)警電話號(hào)碼，組織一次燃料運(yùn)行人員消防實(shí)戰(zhàn)演練。2、確定室內(nèi)離皮帶5米范圍內(nèi)視為“動(dòng)火”區(qū)域。設(shè)備檢修工作動(dòng)火前須將動(dòng)火點(diǎn)的積煤、積粉沖洗干凈。動(dòng)火后要用大量的水沖洗動(dòng)火部位和火星容易到達(dá)的地方，直至使之完全冷卻。3、煤場(chǎng)存放印尼煤超過(guò)一周后，調(diào)度組人員每個(gè)班次至少到現(xiàn)場(chǎng)2次檢查煤場(chǎng)是否有冒煙、起火等自燃情況。4、對(duì)存放時(shí)間超過(guò)半個(gè)月的印尼煤堆，調(diào)度組人員每三天進(jìn)行一次測(cè)溫(定時(shí)定點(diǎn))，測(cè)溫點(diǎn)既要有針對(duì)性，重點(diǎn)突出，又要在一定范圍內(nèi)均勻分布，使之具有代表性。5、每個(gè)煤堆的測(cè)溫點(diǎn)不少于6點(diǎn)，并做好測(cè)溫記錄,分析煤場(chǎng)溫度是否有上升趨勢(shì)。發(fā)現(xiàn)煤堆內(nèi)部溫度超過(guò)70時(shí)，要及時(shí)采取措施，并優(yōu)先取用。

10、6、定期進(jìn)行翻燒，做到清場(chǎng)徹底，不留底腳及邊角陳煤，翻燒周期一般不超過(guò)一個(gè)月。7、如發(fā)現(xiàn)某一煤堆自燃嚴(yán)重，立即通知上煤班打堆處理，嚴(yán)禁在煤堆中加水降溫，同時(shí)按照燒舊存新要求，調(diào)度員要優(yōu)先安排與其它煤種摻配取用，同時(shí)通知運(yùn)行班長(zhǎng)在日志中做好記錄。8、如皮帶棧橋有著火點(diǎn)，值班員應(yīng)立即采取措施進(jìn)行滅火，并匯報(bào)班長(zhǎng)，如火勢(shì)較大要立即撥打火災(zāi)報(bào)警電話（2119）。4.2 發(fā)電部關(guān)于摻燒印尼煤安全性措施1、防止制粉系統(tǒng)發(fā)生爆炸事故安全措施1）對(duì)磨煤機(jī)蒸汽滅火系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，確保事故工況下能正常投用；2）對(duì)磨煤機(jī)分離器上方的積存煤粉、部分死角的剩粉等進(jìn)行清理；3）嚴(yán)格控制運(yùn)行磨煤機(jī)出口溫度：揮發(fā)份在20以

11、下時(shí)，磨煤機(jī)出口溫度控制在110左右；揮發(fā)份在2025時(shí)，磨煤機(jī)出口溫度控制在100左右；揮發(fā)份在25-30時(shí)，磨煤機(jī)出口溫度控制在8090；如揮發(fā)份超過(guò)30，則根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)燃燒情況磨煤機(jī)出口溫度控制在70，不許超過(guò)75。啟磨過(guò)程中對(duì)磨煤機(jī)出口溫度限制邏輯進(jìn)行修改，由原先65允許啟動(dòng)改為55。4）機(jī)組負(fù)荷盡量保持穩(wěn)定,減少操作,如負(fù)荷發(fā)生大幅變動(dòng),風(fēng)煤比嚴(yán)重失調(diào),應(yīng)聯(lián)系省調(diào),解除AGC,保證燃燒穩(wěn)定；5）正常運(yùn)行中如發(fā)生斷煤，應(yīng)立即關(guān)小熱風(fēng)門、開(kāi)大冷風(fēng)門，控制磨煤機(jī)出口溫度不超過(guò)上述規(guī)定值；如發(fā)生跳磨，則應(yīng)立即關(guān)閉熱風(fēng)門、一次風(fēng)隔絕門、出口旋轉(zhuǎn)閥，并開(kāi)大冷風(fēng)門；6）啟磨、停磨抽粉過(guò)程中，煤粉易達(dá)到

12、爆炸極限而發(fā)生爆炸，操作人員對(duì)此要有清醒的認(rèn)識(shí)，嚴(yán)禁突然開(kāi)大或關(guān)小風(fēng)門，風(fēng)門調(diào)節(jié)應(yīng)緩慢進(jìn)行；7）在啟磨前和停磨后，均應(yīng)用冷一次風(fēng)對(duì)制粉系統(tǒng)進(jìn)行吹掃，單角管道吹掃時(shí)間為5-10分鐘；停磨吹掃結(jié)束后，應(yīng)嚴(yán)密關(guān)閉該制粉系統(tǒng)的各風(fēng)門擋板;8）開(kāi)啟備用磨前，如發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)出口溫度不正常升高，應(yīng)立即查明原因，只有在故障消除后方可繼續(xù)進(jìn)行開(kāi)磨操作；9）遇緊急停磨或磨煤機(jī)跳閘時(shí)，如無(wú)法進(jìn)行吹掃，應(yīng)在有關(guān)記錄中交待清楚，故障處理結(jié)束后，則應(yīng)及時(shí)對(duì)煤粉管道進(jìn)行吹掃，防止積粉自燃；10）輔機(jī)值班人員應(yīng)加強(qiáng)巡回檢查的力度，每班不少于6次，特別要加強(qiáng)對(duì)磨煤機(jī)蒸氣滅火、排渣箱噴淋系統(tǒng)、分離器出口有無(wú)積粉、煤粉管道有無(wú)泄漏等

13、進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)通知檢修處理；11）輔機(jī)值班人員每小時(shí)打開(kāi)排渣箱進(jìn)行冷卻一次，并根據(jù)渣量情況及時(shí)排渣，防止排渣不及時(shí)渣箱里著火，發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時(shí)通知檢修進(jìn)行處理，保持系統(tǒng)正常備用；12）經(jīng)常檢查制粉系統(tǒng)周圍的消防器材，發(fā)現(xiàn)缺少應(yīng)及時(shí)通知武保部；13）當(dāng)制粉系統(tǒng)發(fā)生自燃或爆炸時(shí)，應(yīng)立即停止其運(yùn)行，關(guān)閉一次風(fēng)隔絕門和冷熱風(fēng)門，及時(shí)投入蒸氣滅火，30分鐘后關(guān)閉蒸氣滅火電動(dòng)門，并通知檢修進(jìn)行檢查，在確認(rèn)各部件完整無(wú)損和火源消除后，制粉系統(tǒng)方可投入備用；2 防止噴燃器燒壞安全措施1）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)觀火頻次，并做好相應(yīng)記錄，發(fā)現(xiàn)點(diǎn)火線過(guò)短或直接在噴燃器內(nèi)著火時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)磨煤機(jī)出口溫度、一次風(fēng)速等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整

14、；2）運(yùn)行調(diào)整時(shí)應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視機(jī)組負(fù)荷、爐膛壓力、磨煤機(jī)出口溫度、主汽壓力、二過(guò)后煙溫等參數(shù)，當(dāng)以上參數(shù)發(fā)生異常變化時(shí)，往往是煤質(zhì)突變的前兆，此時(shí)應(yīng)立即投入油槍助燃并至現(xiàn)場(chǎng)看火；3）燒高揮發(fā)份運(yùn)行磨燃料風(fēng)開(kāi)度不低于30%，煤量增加時(shí)應(yīng)相應(yīng)開(kāi)啟，一次風(fēng)速控制在28m/s左右。3 防止?fàn)t內(nèi)結(jié)焦加劇安全措施1）增加爐內(nèi)吹灰頻次，每8-14班、20-2班對(duì)P6區(qū)各吹灰一次，14-20班水冷壁P1- P5全面吹灰一次。2）為防止?fàn)t內(nèi)結(jié)焦加劇，每8-14班向爐內(nèi)噴入除焦劑一次，每次二桶。3）做好運(yùn)行參數(shù)分析，尤其加強(qiáng)對(duì)減溫水用量、二過(guò)出口后煙溫、排煙溫度等參數(shù)加強(qiáng)監(jiān)視。5摻燒印尼煤安全和經(jīng)濟(jì)性分析我公司經(jīng)過(guò)摻

15、燒印尼煤前期分析，并制定安全技術(shù)措施，在2008年1月25日開(kāi)專題會(huì)討論摻燒印尼煤會(huì)議，確定由#15機(jī)組先進(jìn)行試燒。1月26日8：00分，#15機(jī)組開(kāi)始摻燒印尼煤，試燒情況整體良好，實(shí)現(xiàn)了摻配印尼煤安全試燒的目的,1月30日起,#16機(jī)組也開(kāi)始摻燒印尼煤。至3月25日印尼煤摻燒結(jié)束，共消耗7萬(wàn)多噸印尼煤，摻燒期間，經(jīng)過(guò)燃料部和發(fā)電部全體同仁一致努力，安全生產(chǎn)狀況良好，鍋爐運(yùn)行呈現(xiàn)如下特點(diǎn):1) 摻燒期間，鍋爐帶負(fù)荷能力下降。由于印尼煤內(nèi)水含量較高，磨煤機(jī)出力較高時(shí)，出口干燥出力不足現(xiàn)象，被迫降低磨煤機(jī)出力、另外印尼煤低位發(fā)熱量較低，摻配后熱值仍低于正常煤的熱值。2) 摻燒印尼煤期間，未出現(xiàn)受熱

16、面結(jié)焦加劇，管壁溫度超溫現(xiàn)象,主、再汽溫控制正常。從二過(guò)出口煙溫、減溫水使用量來(lái)看，基本與負(fù)荷相關(guān)，未發(fā)現(xiàn)有大的異常變化。3）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察，發(fā)現(xiàn)各燃燒器噴口著火位置均在噴口附近，約3050cm處，著火穩(wěn)定、明亮，保證了燃燒器噴口的安全。4）飛灰含碳量有所增加。摻燒期間，不定期對(duì)飛灰含碳量進(jìn)行了取樣測(cè)量，發(fā)現(xiàn)部分時(shí)段達(dá)到5%以上，主要原因是為保證制粉系統(tǒng)及噴燃器的安全，降低磨煤機(jī)出口溫度，提高磨煤機(jī)出口一次風(fēng)速有關(guān)。5)制粉系統(tǒng)電耗率上升。摻燒期間#15機(jī)組磨煤機(jī)制粉電耗率達(dá)0.4% ,摻燒前磨煤機(jī)制粉電耗率為0.34%(2007年12月份),一方面與磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),制粉能力下降有關(guān),另一方面也與摻配后煤種特性、運(yùn)行調(diào)整有關(guān)。6)一次風(fēng)機(jī)電耗率上升。由于印尼煤高揮發(fā)份、高內(nèi)水含量的特性，為保證制粉系統(tǒng)安全，提高了一次風(fēng)機(jī)出力，增加磨煤機(jī)通風(fēng)量。 7）在1月30日11：28分負(fù)荷290MW ,B、D、A、C磨煤機(jī)運(yùn)行，D磨入口一次風(fēng)溫260，出口溫度64穩(wěn)定運(yùn)行。11：28輔機(jī)對(duì)D磨煤機(jī)放渣時(shí)發(fā)現(xiàn)有火星，渣量正常，立即降低D磨入口一次風(fēng)溫至200，