CN107435940A - 大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法，包括以下步骤：步骤(1)对煤场中的燃煤进行称重，并进行采样检验；步骤(2)根据步骤(1)检验得到的燃煤特性进行分垛存放；步骤(3)根据燃煤特性，将单一经济煤种投入1‑2个原煤仓，进行炉内掺配，其他煤种混合进入剩余原煤仓，进行炉外掺配。本发明结合不同煤种的燃煤特性，采用内、外混合掺配的方法，掺配形式多样、灵活，明显提高了掺烧效益；且本发明在降低生产经营成本的同时，实现了燃料的最大化利用，有效的解决了燃料资源。

Description

大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法

技术领域

本发明涉及燃煤发电领域，具体的说，是涉及大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法。

背景技术

燃烧成本是活力发电厂在生产经营过程中最基本的运行成本，自2016年4月份，在国家供给侧改革“三去一降一补”政策实施以来，电煤价格持续上涨，造成电厂经营形势十分严峻。燃料成本约占发电厂总成本的80％，有效降低燃料成本是增加企业效益的有力途径。

由于从不同煤矿采购的燃料价格也是不同的，这就使不同的配煤掺烧比例下，燃料成本出现明显差异，目前，大部分发电厂掺烧方式为炉内掺配或炉外掺配，掺配形式单一，掺配灵活性差，掺配效益低，因此，掺配方法对发电成本来说是极其重要的，如何有效配煤掺烧以实现降低成本的同时实现燃料的最大化利用是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法，本发明结合不同煤种的燃煤特性，采用内、外混合掺配的方法，掺配形式多样、灵活，明显提高了掺烧效益；且本发明在降低生产经营成本的同时，实现了燃料的最大化利用，有效的解决了燃料资源。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法，包括以下步骤：

步骤(1)对煤场中的燃煤进行称重，并进行采样检验；

步骤(2)根据步骤(1)检验得到的燃煤特性进行分垛存放；

步骤(3)根据燃煤特性，将单一经济煤种投入1-2个原煤仓，进行炉内掺配，其他煤种混合进入剩余原煤仓，进行炉外掺配。

进一步的，所述步骤(1)还包括制定月度需求计划，所述月度需求计划包括：掺烧需使用的燃煤的数量、通过配煤掺烧得到的发电量以及获得该发电量的预期成本。

进一步的，制定月度需求计划的依据为：根据机组运行方式及负荷率预测情况，按照配煤掺烧综合效益最优原则，制定配煤掺烧策略，进而得出月度需求计划。

进一步的，所述步骤(2)中，所述的燃煤特性包括燃煤的种类、水分、挥发分、热值、灰熔点、灰分、灰熔点以及含硫量。

进一步的，所述步骤(3)中，根据燃煤特性选取适合炉内掺配的煤种，为不限机组出力，煤种的热值越低、挥发分差别越大，越适合炉内掺配。

进一步的，所述步骤(3)中，根据燃煤特性选取适合炉外掺配的煤种，为不限机组出力，煤种水分差别越大、硫分差别越大，越适合炉外掺配。

作为一种优选的方案，与上述技术方案的不同在于:

所述步骤(3)还可以为：根据燃煤特性，将单一经济煤种投入1-2个原煤仓，选择另一经济煤种投入其他1-2个原煤仓，进行炉内掺配；其他煤种混合进入剩余原煤仓，进行炉外掺配。

作为一种优选的方案，与上述技术方案的不同在于：

所述步骤(3)还可以为：根据燃煤特性，将单一经济煤种投入1-3个原煤仓，根据负荷曲线和磨煤机出力情况，选在一个原煤仓料位不加满，改用其他煤种来填充该未加满的原煤仓，进行炉内掺配，其他煤种混合进入剩余原煤仓，进行炉外掺配。

进一步的，所述步骤(3)中，在选择一经济煤种，在一个原煤仓料位不加满，再改用其他煤种对该未加满的原煤仓进行填充时，该两种煤的组合不包括低灰熔点煤与高硫煤掺配，其中，高硫煤为含煤量高于3％的煤种，低灰熔点煤为灰熔点低于1250°的煤种。

作为一种优选的方案，与上述技术方案的不同在于：

所述步骤(3)还可以为：根据燃煤特性，选择单一经济煤种投入1-2个原煤仓，进行炉内掺配；选择另一经济煤种投入其他1-2个原煤仓，进行炉内掺配；再选择一经济煤种，根据负荷曲线和磨煤机出力情况，选择一个原煤仓料位不加满，再改用其他煤种对该未加满的原煤仓进行填充，进行炉内掺配；其他煤种混合进入剩余原煤仓，进行炉外掺配。

进一步的，所述步骤(3)中，在选择一经济煤种，在一个原煤仓料位不加满，再改用其他煤种对该未加满的原煤仓进行填充时，该两种煤的组合不包括低灰熔点煤与高硫煤掺配，其中，高硫煤为含煤量高于3％的煤种，低灰熔点煤为灰熔点低于1250°的煤种。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明结合不同煤种的燃煤特性，采用内、外混合掺配的方法，掺配形式多样、灵活，明显提高了掺烧效益；

(2)本发明采用内、外掺烧的方法，有效的配煤掺烧，在降低生产经营成本的同时，实现了燃料的最大化利用，有效的解决了燃料资源。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本发明方法一的结构图；

图2是本发明方法二的结构图；

图3是本发明方法三的结构图；

图4是本发明方法四的结构图；

其中，1-单一经济煤种①，2-单一经济煤种②，3-其他煤种混合，4-给煤机，5-发电机。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中因掺配形式单一、掺配灵活性差导致掺配效益低，进而增加了生产经营成本的问题，为解决上述技术问题，本申请相应的提供了大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法。

下述实施例为本申请的一种典型的实施方式，在下述实施例中，将结合某发电厂的实施过程对本发明的技术方案进行详细的阐述，具体的：

一、煤场存煤方案

1、来煤管理：

1)公司所进的船运煤、火车煤、汽运煤在靠岸后或到场后2小时内，负责将来煤的“吨数、煤种、热值、堆存垛位”四项内容以手机短信的方式发送到掺配煤小组全体成员。

2)公司所进的船运煤、火车煤、汽运煤在靠岸前或到场后3小时内，完成取样并交到经营部煤化验班，4小时内完成化验，将来煤的“热值、挥发分、全水分、灰分、硫分”五项内容以电子邮件的形式发送到掺配煤小组全体成员及输煤运行班组。每天18:00h后来的煤在第二天12:00前完成化验。

2、煤场分垛管理：

煤场来煤必须分垛、分存、不混垛。根据不同煤种如煤泥、烟煤、高硫煤、煤矸石、褐煤及低灰熔点煤等，或根据煤的水分、挥发分、热值、灰熔点、硫分、热值、灰份或灰熔点进行分存。

如根据热值分存：5300大卡—5700大卡、5000大卡—4500大卡、4500—4000大卡、4000大卡以下或褐煤四个级别储存。

二、配煤掺烧管理：

1、燃料管理部做好燃料采购、来车(船)预报，协助煤场管理部制定配煤掺烧方案。在制定月度配煤掺烧方案前，燃料管理部将可供煤源按不同煤种、不同煤质、不同价格进行排队列表，提供煤场管理部。

2、计划营销部根据次月机组运行方式和负荷率预测情况，按照配煤掺烧综合效益最优原则，按照配煤掺烧方案，编制月度煤炭需求计划。

3、发电运行部每月进行分析总结，为燃料管理部门提供科学的适烧煤种参数范围，满足锅炉设备、环保及燃料设施安全可靠运行。

4、配煤掺烧工作以当班值长为核心，按照既定配煤掺烧方案组织上煤，利用来煤和存煤信息，结合机组实际需求，进行合理调配，确保精细化掺烧工作的有效实施。

5、煤场管理部及燃运分场严格执行配煤掺烧方案，根据配煤掺烧方案组织上煤，当值长下达变更上煤方式的命令时，燃运值班员应立即执行。遇有排车任务多需要改变上煤方式时，须汇报值长批准后执行。

6、煤场管理部及燃运分场做好燃料接、卸、排、储工作，燃料分区堆存、有序掺烧、及时置换，减少损耗。

7、锅炉值班员、灰硫值班员在发生煤质不佳、粉位普降等有影响发电、供热、环保及安全的现象时，及时汇报值长，值长根据生产需求合理调整上煤方式。

8、煤场管理部必须认真做好检斤、检质工作，及时报送快样结果，在煤车入厂后2小时将快样结果报值长及燃料集控值班员，只有发生多批次煤同时入厂时，快样结果可适当延迟报出。

9、主烧煤种直上时，值长及燃运集控高度关注入厂煤快样热值。

10、在入厂煤快样热值结果没出来之前，上煤时控制各炉只上一个原煤仓，快样热值结果出来后，根据情况进行调整，防止影响机组电热负荷。

11、煤场管理部做好入炉煤机械化采样装置的检查及维护工作，及时消除入炉煤机械化采样装置缺陷，保证投入率。燃料管理部按时进行取样，及时将化验结果准确报出。

12、煤场管理部定期进行入炉煤皮带秤校验，燃运分场配合入炉煤皮带秤校验工作。除输煤设备发生故障抢修外，燃运分场须安排运行方式进行配合校验工作。未进行入炉煤皮带秤校验，须在设备发生故障抢修完毕后联系煤场管理部于次日补做。其他各种原因未做入炉煤皮带秤校验均列入考核。

13、计划营销部、监察审计部按照规定进行抽查复样，对煤质进行有效监督。

三、配煤掺烧炉内、外混合掺配方法

1、经实践表明煤质成分对燃烧的影响如下：

1)挥发分的影响

挥发分低：造成锅炉燃烧极不稳定，甚至灭火，需大量投油稳燃。燃烧不稳会造成飞灰增大，影响机组经济性。

挥发分高：威胁锅炉设备安全运行，会造成设备损坏(如大面积烧塌一次风管、发生制粉系统爆破)。

2)灰熔点的影响

灰熔点低：将引起锅炉严重结渣，严重影响锅炉运行，有砸坏冷灰斗水冷壁管可能。炉膛出口烟温高，排烟温度高，再热汽温度不正常高，再热汽减温水量增大至最大流量，仍无法有效控制汽温，经会引起机组限负荷。捞渣机顶部搭桥，造成捞渣机不捞渣，机组被迫停运。

3)水分的影响

水分高：磨煤机出口温度降低，限制磨煤机出力，机组带负荷能力降低；给煤机下煤管堵，制粉系统被迫停运，当多台制粉系统堵时，机组会发生限负荷、限热异常，甚至发生机组非停事件。

4)灰分的影响

灰分大：造成锅炉燃烧不稳定，锅炉容易灭火，需投油稳燃，飞灰明显增大。电除尘输灰系统出力明显增大，容易造成堵灰，电除尘出口烟尘浓度超标，设备磨损严重。

5)硫分的影响

硫分大：造成锅炉受热面腐蚀，特别是水冷壁和空预器，严重时会发生水冷壁爆管非停；空预器压差增大，风机出力受限，机组限负荷。脱硫出口SO2浓度超标。

1)挥发分差别较大的燃煤，适合炉内掺配。如果采用炉外掺配时，燃煤抢风现象明显，焦炭推迟燃烧，造成水冷壁和屏式过热器的结焦，给机组安全生产带来隐患。

2)水分差别较大的燃煤，适合炉外掺配。如果采用炉内掺配，因制粉系统干燥出力受限，磨煤机出力受限，磨煤机总煤量低，机组带高负荷困难，易出现机组限出力现象。

3)硫分差别较大的燃煤，适合炉外底部燃烧器掺配。目前因环保氮氧化物的超低排放问题，主燃烧区采用缺氧燃烧，这样就加剧了高温腐蚀。如果采用炉内掺配，还原区的煤会对周边受热面进行腐蚀，影响锅炉安全。

4)热值低的燃煤，适合炉内掺配。由于负荷曲线是滚动的，有高低峰谷值且波动较大。为不限机组出力，宜采用炉内掺配，低负荷时，选择多耗用低值煤，高负荷时，选择多耗用高热值煤。

5)低灰熔点的燃煤，适合采用底部炉内掺配且不易与高硫煤掺配，因为低灰熔点的煤在还原燃烧区结焦更严重，当低灰熔点的煤与高硫煤掺配时，更易引起高温腐蚀。

基于此，以具有五个锅炉的生产车间为例，具体的掺配方法如下：

方法一，如图1所示：

一种大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法，包括以下步骤：

步骤(1)对煤场中的燃煤进行称重，并进行采样检验；

步骤(2)根据步骤(1)检验得到的燃煤特性进行分垛存放；

步骤(3)根据燃煤特性，将单一经济煤种1投入两个原煤仓，进行炉内掺配，其他煤种混合3进入剩余的三个原煤仓，进行炉外掺配。

所述步骤(1)还包括制定月度需求计划，所述月度需求计划包括：掺烧需使用的燃煤的数量、通过配煤掺烧得到的发电量以及获得该发电量的预期成本。

制定月度需求计划的依据为：根据机组运行方式及负荷率预测情况，按照配煤掺烧综合效益最优原则，制定配煤掺烧策略，进而得出月度需求计划。

所述步骤(2)中，所述的燃煤特性包括燃煤的种类、水分、挥发分、热值、灰熔点、灰分、灰熔点以及含硫量。

所述步骤(3)中，根据燃煤特性选取适合炉内掺配的煤种，为不限机组出力，煤种的热值越低、挥发分差别越大，越适合炉内掺配。

所述步骤(3)中，根据燃煤特性选取适合炉外掺配的煤种，为不限机组出力，煤种水分差别越大、硫分差别越大，越适合炉外掺配。

方法二，如图2所示，与上述掺烧方法的不同在于：

所述步骤(3)还可以为：根据燃煤特性，将单一经济煤种1投入一个原煤仓，选择另一经济煤种2投入其他两个原煤仓，进行炉内掺配；其他煤种混合3进入剩余的两个原煤仓，进行炉外掺配。

方法三，如图3所示，与上述掺烧方法的不同在于：

所述步骤(3)还可以为：根据燃煤特性，将单一经济煤种1投入三个原煤仓，根据负荷曲线和磨煤机出力情况，选在一个原煤仓料位不加满，改用其他煤种来填充该未加满的原煤仓，进行炉内掺配，其他混合煤种3进入剩余的两个原煤仓，进行炉外掺配，在本实施例中，剩余的三个原煤仓内的成分分别为：其他煤种混合3占70％+单一经济煤种1占30％，其他煤种混合3占50％+单一经济煤种1占50％。

所述步骤(3)中，在选择一经济煤种，在一个原煤仓料位不加满，再改用其他煤种对该未加满的原煤仓进行填充时，该两种煤的组合不包括低灰熔点煤与高硫煤掺配，其中，高硫煤为含煤量高于3％的煤种，低灰熔点煤为灰熔点低于1250°的煤种。

方法四，如图4所示，与上述掺烧方法的不同在于：

所述步骤(3)还可以为：根据燃煤特性，选择单一经济煤种1投入两个原煤仓，进行炉内掺配；选择另一单经济煤种2投入其他一个原煤仓，进行炉内掺配；再选择一种经济煤种1，根据负荷曲线和磨煤机出力情况，选择两个原煤仓投入料位至整个原煤仓容量的30％，再改用其他煤种混合3对该未加满的原煤仓进行填充，进行炉内掺配；其他煤种混合3进入剩余的一个原煤仓，进行炉外掺配。

所述步骤(3)中，在选择一经济煤种，在一个原煤仓料位不加满，再改用其他煤种对该未加满的原煤仓进行填充时，该两种煤的组合不包括低灰熔点煤与高硫煤掺配，其中，高硫煤为含煤量高于3％的煤种，低灰熔点煤为灰熔点低于1250°的煤种。

需要注意的是，上述对单一经济煤种①，2-单一经济煤种②进行的标记是为了区分两种单一经济煤种，并不对煤种的具体成分作出区分，即：并不表示特定的单一经济煤种。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤(1)对煤场中的燃煤进行称重，并进行采样检验；

步骤(2)根据检验得到的燃煤特性进行分垛存放；

步骤(3)根据燃煤特性，将单一经济煤种投入1-2个原煤仓，进行炉内掺配，其他煤种混合进入剩余原煤仓，进行炉外掺配。

2.一种大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法，其特征在于：与权利要求1的不同在于，所述步骤(3)中，根据燃煤特性，将单一经济煤种投入1-2个原煤仓，选择另一经济煤种投入其他1-2个原煤仓，进行炉内掺配；其他煤种混合进入剩余原煤仓，进行炉外掺配。

3.一种大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法，其特征在于：与权利要求1的不同在于，所述步骤(3)中，根据燃煤特性，将单一经济煤种投入1-2个原煤仓，根据负荷曲线和磨煤机出力情况，选在一个原煤仓料位不加满，改用其他煤种来填充该未加满的原煤仓，进行炉内掺配，其他煤种混合进入剩余原煤仓，进行炉外掺配。

4.一种大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法，其特征在于：根据燃煤特性，选择单一经济煤种投入1-2个原煤仓，进行炉内掺配；选择另一经济煤种投入其他1-2个原煤仓，进行炉内掺配；再选择一经济煤种，根据负荷曲线和磨煤机出力情况，选择一个原煤仓料位不加满，再改用其他煤种对该未加满的原煤仓进行填充，进行炉内掺配；其他煤种混合进入剩余原煤仓，进行炉外掺配。

5.根据权利要求3或4所述的一种大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法，其特征在于：所述步骤(3)中，在选择一经济煤种，在一个原煤仓料位不加满，再改用其他煤种对该未加满的原煤仓进行填充时，该两种煤的组合不包括低灰熔点煤与高硫煤掺配，其中，高硫煤为含煤量高于3％的煤种，低灰熔点煤为灰熔点低于1250°的煤种。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法，其特征在于：所述步骤(1)还包括制定月度需求计划，所述月度需求计划包括：掺烧需使用的燃煤的数量、通过配煤掺烧得到的发电量以及获得该发电量的预期成本。

7.根据权利要求5所述的一种大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法，其特征在于：制定月度需求计划的依据为：根据机组运行方式及负荷率预测情况，按照配煤掺烧综合效益最优原则，制定配煤掺烧策略，进而得出月度需求计划。

8.根据权利要求1所述的一种大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述的燃煤特性包括燃煤的种类、水分、挥发分、热值、灰熔点、灰分、灰熔点以及含硫量。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的一种大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法，其特征在于：所述步骤(3)中，根据燃煤特性选取适合炉内掺配的煤种，为不限机组出力，煤种的热值越低、挥发分差别越大，越适合炉内掺配。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的一种大型电站锅炉配煤掺烧炉内、外混合掺配方法，其特征在于：所述步骤(3)中，根据燃煤特性选取适合炉外掺配的煤种，为不限机组出力，煤种水分差别越大、硫分差别越大，越适合炉外掺配。