做好燃煤掺配掺烧确保机组安全运行

      孙志宏 柳晓 束文亮 李圣鹤 祁广忠 刘润华

      华电扬州发电有限公司

      摘要：本文主要对不同品质煤掺烧的探讨以及实际经验的总结，为电厂创
造较大的经济效益，在煤掺烧管理上积累了相当的实际经验，，以期对煤掺烧得
管理制度建设有所借鉴。

      关键词：煤质掺配掺烧安全运行

      江苏华电扬州发电有限公司位于扬州市东北郊，东临京杭大运河，南邻宁
通高速，北接宁启铁路。建于1958年，1999年实施公司化改制，是中国华电集团
公司控股子公司，现有装机容量110 万千瓦，2 台22万千瓦机组分别于1989、1990
年投产，2 台33万千瓦机组于2005年投产，年发电能力60亿千瓦时，耗煤量280
万吨左右。

      1 、提出燃煤掺配掺烧的缘由

      上世纪90年代初，我们在江苏省发电企业中率先提出燃煤掺配掺烧的设想，
主要基于三方面的考虑：一是我公司设计煤种为贫瘦煤，资源稀缺，难以组织；
二是公司位于京杭大运河边，煤炭需经运河中转到厂，造成煤炭到厂价格偏高，
加之近年来，煤炭价格大幅上扬以及燃煤耗用量不断增加，燃料成本已占公司总
成本的70% 以上；三是长期以来，“人员多、电价低、负担重”的现状对我们完
成年度目标利润带来很大压力，员工1500多人， 2003 年以前综合上网电价仅为
249 元/ 千千瓦时。为确保机组安全稳定经济运行，努力降低燃料成本，我们开
拓思路，在燃煤掺配掺烧方面积极探索与实践，积累了一些经验，取得了显著成
效。

      2 、开展燃煤掺配掺烧的主要做法

      2.1 做好掺配，抓好源头控制

      2.1.1.规范掺配程序

      为使掺配满足燃烧需要，由发电部根据运行工况向燃料经营部提出入炉煤
各项指标的许可范围，燃料经营部组织煤炭到厂后，化学分公司化验人员及时取
样化验，根据化验结果由燃料经营部提出掺配方案，制成《燃煤接卸通知单》，
通知燃料生产部进行掺配，同时将《燃煤接卸通知单》报发电部，为运行人员燃
烧调整提供依据。

      2.2.2.细化基础管理

      为确保掺配煤合格，我们在基础管理上下功夫。建立了一套完整的燃煤动
态实时跟踪体系，利用表格和图示法，建立“码头待卸动态表”、“燃煤接卸通
知单统计表”、“卸煤加仓情况统计表”及“煤场动态管理示意图”，使燃煤卸、
掺、上、烧全过程做到网上实时跟踪、有案可查。

      2.1.3.拓展掺配方式

      公司22万千瓦机组配有千吨级运河码头一座，5 台6 吨桥式卸煤机；煤场
1 座，储煤量61千吨，配置1 台斗轮堆取料机；配有3 座储煤量各为3000吨的圆
筒仓。33万千瓦机组配有1 台C2型转子式翻车机；煤场1 座，储煤量130 千吨，
储煤场配置斗轮堆取料机1 台。

      我们充分发挥22万千瓦机组上煤方式多样性的特点，在掺配过程中不断优
化掺配方案和流程，形成目前较为成熟的8 种掺配方式13条掺配路径：一是码头
卸煤机之间掺配，二是码头与煤场掺配，三是码头与筒仓掺配，四是筒仓与筒仓
掺配，五是筒仓与煤场掺配，六是铁路煤与码头煤掺配，七是铁路煤与筒仓煤掺
配，八是铁路煤与22万千瓦机组煤场煤掺配。

      2.1.4.严格过程管理

      在过程管理中，我们坚持以“五专”确保“五到位”，即：

      专人负责，确保各级人员掺配责任到位。燃料生产部明确专人签收码头掺
配单，核查掺配比例，确定掺配方式。

      专用渠道，确保特殊煤种掺配质量到位。对挥发份低于8%、焦渣特性大于
5 等特殊煤种，确定专人跟踪负责。

      专业流程，确保有据可查掺配比例到位。各运行班组根据指定掺配方式和
流程，认真做好运行系统、变更、卸空、加仓情况以及煤场存取区域、数量等数
据台帐，确保掺配比例到位。

      专项制度，确保各项组织措施到位。制定完备的掺配措施和管理规定，贯
穿燃煤掺配全过程。

      专项检查，确保掺配质量到位。各级管理人员每天检查督促燃煤管理各类
台帐记录情况，不定期进行掺配煤抽样化验，并拟定在输煤电视监控中加装录像，
监视掺配全过程。

      2.2 做好掺烧，确保锅炉安全运行

      2.2.1.加强掺烧试验，确定最佳掺配方案

      我公司设计煤种为贫瘦煤，其中：22万千瓦机组设计煤种主要指标为：收
到基低位发热量24.55 MJ/kg 、干燥无灰基挥发份13.8% 、收到基硫份0.42% 、
灰熔点＞1500℃、可磨性系数60；锅炉采用中间储仓热风送粉系统。33万千瓦机
组设计煤种主要指标为：收到基低位发热量21.87 MJ/kg 、干燥无灰基挥发份21.29%、
收到基硫份0.81% 、灰熔点＞1400℃、可磨性系数74；锅炉采用正压直吹式制粉
系统。

      为确保来煤掺配的科学性，我们多次进行不同煤种的掺烧试验，以确定最
佳掺配方案。根据设计煤种，结合试验情况，要求掺配后的煤种空干基挥发份14%
～18% ，发热量≥21.4MJ/kg 、哈氏可磨系数≥65、焦结性指数≤4.同时要求掺
配前煤种空干基挥发份在6%～30% 之间，应用基低位发热量不低于19MJ/kg.对于
空干基挥发份6%～8%的煤种，其与高挥发份煤种掺配比例不低于1 ：2 ；对于空
干基挥发份8%～10% 的煤种，与高挥发份煤种掺配比例不低于1 ：1.对于使用空
干基挥发份低于6%，高于30% 以上煤种进行掺配，须事先汇报相关领导，批准后
由发电部拿出掺烧方案，方可通知运行人员执行。

      2.2.2.加大燃烧系统技改力度，为锅炉掺烧夯实基础

      为增强锅炉燃烧掺配煤的能力，公司先后对22万千瓦机组燃烧器、制粉系
统进行了技术改造，为锅炉稳定燃烧提供设备保证。

      （1 ）将原一、二层煤粉燃烧器分别改为煤粉直接点火燃烧器和富集型燃
烧器，适应煤种变化需要，保证燃烧工况稳定。煤粉直接点火燃烧器，通过预埋
在燃烧器内容量为330Kg/h 的油枪小火焰点燃煤粉气流，遇煤质变化大燃烧不稳
可及时投入稳燃。在升、停炉过程中还可以实现点火即可投粉，节油效果十份明
显，公司2 台22万千瓦机组一年升停炉和稳燃用油在150 吨左右。

      （2 ）将制粉系统原径向粗粉分离器改为串联双轴向粗粉分离器，增强了
分离效果，改善了煤粉的均匀性。并在改造完成后进行了全面性能调整试验，得
出制粉系统最佳运行卡片。

      （3 ）对制粉系统三次风进行改造。由改造前一套制粉系统对应2 只三次
风喷口改造为对应4 只三次风喷口，使三次风速由原来70m/s 降至55m/s 以下，
解决了长期困扰锅炉的三次风速过高、飞灰可燃物含量偏大和影响燃烧稳定性等
问题。

      （4 ）为防止烧坏燃烧器，增加了可调一次风冷却风管。一次风热风温度
可在360 ℃～240 ℃范围内调节，使得燃烧器适应煤种变化的能力增强。

      （5 ）原煤仓加装了压缩空气疏通装置及断煤疏通机，为掺烧煤泥等流动
性差的煤种创造了条件。

      2.2.3.注重燃烧调整技术指导，为锅炉掺烧提供支撑

      （1 ）加强人员培训，提高运行人员燃烧调整水平

      我们一方面加强思想教育，提高运行人员的责任心和敬业精神，强化安全、
节能意识；另一方面加大培训力度，提高运行人员的技术业务素质和处理异常燃
烧工况的能力。邀请专家讲解理论知识，让身边的技术能手走上讲台介绍燃烧调
整的经验体会，安排专工对运行调整中发生异常情况进行分析，促进了运行人员
技能水平的提高。

      （2 ）针对来煤指标和设计煤种偏差较大，编制运行操作卡

      为给运行人员燃烧掺配煤提供可操作的依据，经过多次燃烧调整试验，发
电部制定了《异常煤种操作卡》，操作卡首先对异常煤种进行了界定，根据来煤
实际出现机率的多少分为三类：1 、挥发份高、焦结性高；2 、应用基水分大；
3 、挥发份低或灰份大。每类煤种操作卡对燃烧器的检查、一次风温、一次风压
的调整、制粉系统的运行方式等提出了明确要求。操作卡还附有《煤质化验单》、
燃烧指导曲线、不同挥发份下一次风温、一次风压对照表。通过使用《异常煤种
操作卡》，不仅对运行人员操作具有指导作用，而且有利于技术人员对燃煤情况
进行技术分析，为公司煤炭组织经营提供决策依据。如33万千瓦机组中速磨对可
磨系数要求较高，而此数据我公司无法化验，运行中我们一旦发现异常，可及时
查看台帐分析具体煤种，调整上煤方式，最大限度地减少对机组燃烧的影响。

      （3 ）积极应对掺烧过程中出现的新情况、新问题

      随着我公司两台33万千瓦机组的双投，燃煤耗用量巨增，为保证燃料供应，
在华电煤业集团和江苏分公司的直接关心下，2005年3 月份，我们打通了“海进
江”战略通道。目前海进江来煤以蒙混煤为主，空干基挥发份Vad30%左右，灰熔
点1160-1200 ℃，与设计煤种偏差较大。针对新问题，我们及时制定技术措施，
指导运行操作。由于蒙混煤灰熔点仅有1160-1200 ℃，而33万千瓦机组炉膛出口
设计烟温1043℃，因此燃烧调整的重点是防止炉膛结焦，我们主要采取以下措施
：一是合理组合磨煤机运行方式。锅炉5 台磨煤机下层使用蒙混煤，上层磨使用
高灰熔点煤。二是通过风量调整，降低火焰中心，达到降低炉膛出口烟温的目的。
三是加强各受热面吹灰。通过受热面壁温及主再汽温变化情况的分析，决定受热
面吹灰部位及频率，并做好前后对比工作。

      3 、做好燃煤掺配掺烧的几点体会

      近15年来，我们先后对不同挥发份煤种之间，不同发热量煤种之间以及泥
煤、高硫煤、神华煤的掺配掺烧进行了实践，燃煤掺配掺烧工作日益科学化、规
范化、系统化，2001年至今，两台22万千瓦机组未发生一起锅炉熄火事故，未发
生一起因燃烧问题降负荷或损坏设备现象。加入华电集团以来的近三年，累计掺
配掺烧煤量达484 万吨，占总耗煤量94.5%.

      多年的探索与实践，让我们深切地体会到，燃煤掺配掺烧在保证机组安全
稳定经济运行、提升企业效益方面发挥着重要的作用。要使这项工作富有成效，
需把握好以下几个环节：

      领导高度重视。我公司领导高度重视燃煤掺配掺烧工作，成立了由总工程
师为组长，燃料经营部、燃料生产部、发电部、化学分公司等相关人员组成的燃
煤掺配掺烧工作领导小组，定期召开专题会议，协调、总结、完善掺配掺烧工作。
要求燃料生产部做到卸得下、掺得匀、上得去，保证不断煤；发电部要勤调整、
燃烧稳、不熄火，保证安全；燃料经营部要调结构、整资源、比价格，降低成本。

      健全规章制度。燃煤掺配掺烧工作是一项跨部门、跨专业的综合性工作，
为使这项工作科学、有序、系统开展，我们从燃料的采购到中转港口的管理、从
码头的接卸掺配到锅炉燃烧调整，制定了《燃料接卸管理规定》、《燃料掺配管
理规定》、《燃煤掺烧管理规定》等一系列管理制度，并狠抓制度落实。

      严格过程管理。为确保掺得匀、烧得稳，相关部门通力协作、密切配合，
不断完善组织机构、强化技术措施，建立监督机制，全过程跟踪管理。对特殊煤
种掺配，为保证掺得匀，由部门确定掺配现场负责人，加强现场跟踪和监督指导，
严格按照掺配煤接卸通知单的要求比例进行掺配，确保了掺配工作万无一失。对
新掺烧煤种和有过掺烧不稳记录的煤种，发电部负责人和专职亲临现场，加强现
场值班力量，及时分析现场出现的异常情况，找出问题症结，落实整改措施，保
证稳定燃烧。

      营造浓厚氛围。在全公司范围内营造燃煤掺配掺烧工作氛围，为掺配掺烧
工作创造了前提。在这种氛围的熏陶和感染下，燃料生产部和发电部人员从害怕
掺配掺烧，到理解、响应掺配掺烧，从被动参与，到主动为掺配掺烧工作出谋划
策、争做贡献。

      4 、燃煤掺配掺烧工作中存在的问题及下一步打算

      4.1 目前存在的问题

      1.硬度较高的部分无烟煤在33万千瓦机组无法进行掺烧。33万千瓦机组为
正压直吹式制粉系统，煤硬度髙，磨煤机压差增大，出力明显减小，直接影响机
组带负荷。

      2.由于33万千瓦机组磨煤机对煤种的要求较高，煤泥目前还无法在33万千
瓦机组掺配。

      3.由于掺配是一个物理过程，往往会出现分级燃烧现象，特别是Vdaf<10
％的燃煤分级燃烧现象严重，飞灰可燃烧物明显偏高，影响了锅炉效率。

      4.燃料系统运行时间长，设备维护时间紧张。由于33万千瓦机组投产后用
煤量大增，在掺配过程中，输煤系统调换频繁，造成上煤加仓时间紧，斗轮堆取
料机等主要设备维护时间短。

      4.2 下一步工作打算

      4.2.1.继续加强设备改造

      通过设备改造，使33万千瓦机组煤场具备掺配条件。33万千瓦机组煤场仅
有1 台堆取料机，煤场中的煤无法进行自身掺配，制约了铁路来煤。为此，我们
将积极向主管部门反映掺配掺烧的实际情况，申请增加1 台堆取料机计划，为燃
煤掺配创造条件。

      4.2.2.继续探索蒙混煤掺配掺烧方案

      由于蒙混煤统配计划价格较低，燃用此煤种经济效益可观。因此，我们将
进一步进行蒙混煤掺配掺烧的探索，力争彻底解决蒙混煤易结焦等问题。

      4.2.3.继续做好掺配掺烧精细化管理工作

      我们将在总结经验、发扬成绩的基础上，进一步做好掺配掺烧精细化管理
工作，深入研究掺配方案、掺配比例的变化对经济性的影响，用掺配掺烧的试验
结果进一步调整燃料结构，优化采购方案，为企业参与电力市场竞争创造条件。

      以上是我公司燃煤掺配掺烧工作的主要做法。随着电力市场竞争的日益加
剧和煤炭市场的复杂多变，在确保安全的前提下，深化燃煤掺配掺烧工作，努力
降低发电成本的任务更加艰巨。我们将在集团公司及江苏分公司的正确领导下，
认真学习和借鉴兄弟单位好的经验做法，继续创新思路，积极实践，充分挖掘企
业可持续发展的潜力，为集团公司“358 ”战略目标的实现作出我们最大的努力。

      作者简介：

      孙志宏男 1967 年出生。江苏华电扬州发电有限公司副总经理，多年从事
火电厂技术及行政管理工作。

      柳晓男 1965 年出生。江苏华电扬州发电有限公司总工程师，多年从事火
电厂技术及行政管理工作。