提高煤泥掺烧比例实施方案

1、异地锅炉提高煤泥掺烧比例实施方案（讨论稿）1 前言煤炭是火力发电机组的主要生产成本，煤炭成本占总成本的 70 80%，因此，降低燃料成本一直是火力发电企业成本控制的重点。 其中，提高煤泥燃用比例甚至全部燃用煤泥可以显著降低燃料成本， 从而提高企业经营效益。循环流化床锅炉具有燃料适应性广的特点， 可以燃用煤矸石、 煤 泥等劣质燃料，尤其，在掺烧煤泥方面，行业内各公司技术管理人员 做了大量的探索工作，煤泥掺烧比例明显提高，甚至 100% 全部燃用 煤泥的成功案例也不少见。 经市场调研并咨询锅炉生产厂家， 蒸发量 220t/h 以上的循环流化床锅炉达到 40% 以上的高比例掺烧煤泥是很 少的，这些锅

2、炉当掺烧煤泥比例 30% 以上时，存在分离器返料脉动， 锅炉运行不稳定的共同现象。因此，蒸发量 220t/h 以上的循环流化 床锅炉提高煤泥掺烧比例仍然是当前探索的课题。2 机组概况徐州金山桥热电有限公司新厂 2011年 8月份正式投产，现有 3 台 260t/h 高温高压循环流化床锅炉，没有汽轮发电机组，锅炉产生 的新蒸汽通过 #1、2 减温减压器减温减压后给江苏中能硅业科技发展 有限公司供热。 #1、2减温减压器减温减压后的蒸汽通过 #3 减温减压 器再次减温减压后作为除氧器加热蒸汽。锅炉是无锡华光锅炉股份有限公司生产的高温高压循环流化床锅炉，炉膛采用膜式水冷壁，锅炉中部是蜗壳式汽冷旋风分

3、离器，尾 部竖井烟道布置两级三组对流过热器，过热器下方布置三组省煤器及 一、二次风各二组空气预热器。燃料和空气在炉膛内流化状态下掺混燃烧， 并与受热面进行热交 换。炉膛内的烟气（携带大量未燃尽碳粒子）在炉膛上部进一步燃烧放热。离开炉膛并夹带大量物料的烟气经蜗壳式汽冷旋风分离器之后， 绝大部分物料被分离出来，经返料器返回炉膛，实现循环燃烧。通过返料口返回炉膛，烟气则流向尾部对流受热面。整个物料分离和返料 回路的工作温度为950C左右。循环倍率2530。表1 260t/h 时锅炉热力参数表序号项目名称单位设计煤种校核煤种1额疋蒸发量t/h :260260 2额定蒸汽压力MPa9.89.8 13额定

4、蒸汽温度C5405404收到基碳%48.4729.50 15收到基灰分%31.0942.42 16干燥无灰基扌车发份%20.0038.367收到基低位发热量kcal/kg45482700 8燃料消耗量kg/h42890727009灰渣总流量kg/h133343083910炉膛底渣量占总灰量比例0.300.50 11底渣流量kg/h400015420112飞灰流量kg/h933415420锅炉灰渣流量（炉内脱硫时）13灰渣总流量kg/h166213570214炉膛底渣量占总灰量比例0.340.50 15底渣流量kg/h56441785116飞灰流量kg/h10977178513 锅炉掺烧煤泥的必

5、要性自从投产以来，生产管理管理人员积极探索在煤炭中掺烧煤泥， 煤泥掺烧比例由 20%逐步提高到 45%左右，积累了一定的运行经验， 有效降低了生产成本。在当前煤泥供应的旺盛季节，煤泥供应量充足，水分低、发热量 高，煤泥价格 320元/吨，较 360元/吨的煤炭低 40元/吨，具有明显 的成本优势。异地锅炉每月燃煤 5 万吨左右，如果煤泥掺烧比例提高 10%，每月将节省燃煤成本 20 万元左右，经济效益明显，在保证平稳 运行的前提下，值得进一步加大煤泥掺烧量的探索。4 加大煤泥掺烧量的可行性经调研龙固公司、 南京江宁公司、 华美公司等同类型锅炉煤泥掺 烧并咨询锅炉生产厂家，蒸发量 220t/h

6、以上的循环流化床锅炉达到 40% 以上的高比例掺烧煤泥是很少的， 这些锅炉当掺烧煤泥比例 30% 以上时，存在分离器返料脉动，锅炉运行不稳定的共同现象。也有的 公司掺烧煤泥后锅炉运行各参数变化不大， 有的出现床温提高， 带负 荷困难的现象。4.1 加大煤泥掺烧量的理论可行性 循环流化床锅炉物料循环分为炉膛内的内循环和炉膛与旋风分 离器之间的外循环， 其工作原理是： 燃料和空气在炉膛内流化状态下 掺混燃烧，并与受热面进行热交换。炉膛内的烟气 （ 携带大量未燃尽 碳粒子） 在炉膛上部进一步燃烧放热。离开炉膛并夹带大量物料的烟 气经蜗壳式汽冷旋风分离器之后， 绝大部分物料被分离出来， 经返料 器返回

7、炉膛，实现循环燃烧。通过返料口返回炉膛，烟气则流向尾部 对流受热面。根据以上原理，锅炉循环物料多有利于燃烧产生的热量与受热面 之间的热交换，有利于锅炉带负荷。根据锅炉设计参数，设计煤种、校核煤种时锅炉灰渣产生量分别 是13.3吨/小时和30.8吨/小时，说明返料器具有很大的物料输送能 力。理论上讲在锅炉运行时只要灰渣产生量不大于这个设计数锅炉就 可以平稳运行。4.2 煤泥掺烧经验的借鉴性根据调研情况，同类型锅炉参数煤泥量一般 30%左右，掺烧煤泥 后锅炉运行参数变化不一，有的锅炉运行参数变化不大，有的锅炉炉 膛差压达2000Pa也可以正常运行。我公司从投产开始就不断提高煤泥掺烧比例， 做了大量

8、的探索工 作，目前煤泥掺烧比例已达45%锅炉运行总体平稳。随着掺烧煤泥比例的提高，锅炉运行参数变化情况统计见下表2、 表3。表2不同掺烧比例#1炉运行参数变化情况掺烧煤 泥比例(%床 温(C)料层 差压(Kpa)炉膛 差压(Pa)炉膛出 口温度C)分离器 立管压 力(Pa)返料 温度(C)返料风 室压力(Kpa)松动风 室压力(Kpa)负 荷(T/H)20%8607.813008633358522323.221730%8607.9126786146883921.721.621040%8807.513008898028762222220表3不同掺烧比例#3炉运行参数变化情况参烧煤 泥比例(%床

9、温( C)料层 差压(Kpa)炉膛 差压(Pa)炉膛出 口温度C)分离器 立管压 力(Pa)返料 温度(C)返料风 室压力(Kpa)松动风 室压力(kpa)负荷(T/H)20%8758.31100877110687032.333.522330%8897.81284890117987632.533.721740%8847.51205883103987027.326.9210从上表分析掺烧煤泥后，对锅炉变化比较大的运行参数分析如下：421 随着煤泥掺烧量的增加，锅炉床温程上升趋势，整体床温不 高，处于不大于900C的安全水平。随着煤泥量的增加，进入锅炉的总体灰量增加，煤泥颗粒度较细， 造成炉膛燃烧

10、中心上移，炉膛下部大颗粒物料量较少，中上部灰浓度 增加，因而，反映炉膛下部物料量多少的参数一一料层差压降低，而 炉膛差压增加，炉膛出口温度升高。422 炉膛差压呈上升趋势，但是上升趋势比较平缓，维持在1300Pa 左右，与同类型炉型这个炉膛差压不算高，是比较安全的。4.2.3 近期灰渣量统计见表4.表4 5月份锅炉燃煤及灰渣统计燃料统计原煤量(t )煤泥量(t)煤总量(t)平均发热量(kcal/kg)平均灰分(%)275862340950996448831.47灰渣统计灰量（t）渣量（t）灰渣总量（t）平均灰渣量（t/h ）锅炉平均负荷（t/h ）1031282841859612.5214根据

11、上表反映出，我公司现在原煤和煤泥混合后综合发热量4488kcal/kg与设计煤种相当，综合灰分大于设计煤种，因此，灰渣产生 量12.5t/h基本接近13.3t/h的额定设计灰渣量，但是，远低于校核 煤种的30.8t/h的灰渣量，分离器还具有很大的输送富余能力。综合调研情况，结合我公司近几年掺烧煤泥设备运行参数， 我公 司锅炉掺烧煤泥后锅炉床温有所升高，料层差压有所降低，炉膛差压 呈上升趋势，床温不大于 900C，炉膛差压1300Pa左右，距离警戒 床温和差压还具有一定空间，总体保持在安全水平。综上所述，我公司锅炉再提高煤泥掺烧比例，从理论可行性、同类型锅炉掺烧经验，我公司设备设计能力、实际运行

12、参数来看，是安 全的、可行的、可能的。5加大煤泥掺烧量的近期措施为降低生产成本，提高公司经营效益，在保证供热安全的前提下， 平稳有序试验，逐步提高煤泥掺烧量。5.1 加大煤泥掺烧量的基本原则保证设备安全运行，稳定供热第一，追求经济效益第二；小幅度 逐渐增加，稳步提高掺烧比例。鉴于江苏中能公司用热稳定性、可靠性要求特别高的特点，在保 证稳定供热的前提下，5汇10%逐步增加煤泥掺烧量，每改变配煤比 例后稳定运行48小时，观察锅炉运行各参数的变化情况，重点观察 锅炉料层差压、炉膛差压、分离器立管压力、返料风量、风压变化情 况，一旦出现异常及时汇报。5.2 提高煤泥发热量选用发热量不低于 4200 k

13、cal/kg 的煤泥，按照接近设计煤种发 热量的原则配煤，以降低入炉煤的灰分，降低分离器负荷，从而使锅 炉运行接近设计工况，也意味着运行稳定性有更高的保证。5.3 分离器立管增加风压测点借鉴其它机组测点设置经验， 在分离器立管上下各设置一个风压 测点，以监测立管料位高度。正常运行工况下，立管下部风压测点应 该是正压， 上部风压测点应该是负压或微正压， 一旦该点风压明显变 大，意味着料位已经高于该点，而进入分离器锥体，应该引起警戒， 采取降负荷措施或调整配煤。5.4 加大煤泥量后应采取的调整措施加大煤泥量后锅炉灰量明显增加，应采取对应的调整措施：5.4 1 适当开大返料风门、松动风门开度，加大返

14、料风量，增加返 料动力。其中返料风量增加量要大于松动风增加量。5.4 2 适当降低一次风量，增加二次风量。煤泥掺烧比例增加后，配煤颗粒度变小，有利于流化，另外，炉 膛中上部灰量大， 中上部燃烧份额大， 需氧量多，需要增加二次风量， 以增加二次风的穿透力，为中上部的二次燃烧增加氧量。5.4.3 加强吹灰，增加吹频次。掺烧煤泥后飞灰量明显增加， 并且飞灰粒度较细， 锅炉排烟温度会升高，加之，SNCR兑硝影响，增加尾部容易积灰程度，因此，应 增加吹灰频次。6. 加大煤泥量的远期措施加大煤泥掺烧量的近期措施实施后， 煤泥掺烧量应有进一步的提 高，最终会达到多少掺烧量，可能因不同的锅炉而有所差异，也有可 能达到比较理想的份额（ 80%左右）。如果试验效果不理想，没有达到 较理想的份额，可