褐煤制粉系统比较

褐煤掺烧制粉系统事故防范与掺烧效果分析
吕春艳
（北安热电有限公司，黑龙江北安 164000）
摘要：国电北安热电有限公司现有三台哈尔滨锅炉有限责任公司生产的
HG-220/9.8-YM10型锅炉，钢球磨、中间储仓式制粉系统。

锅炉设计煤种为烟煤，实际燃烧双鸭山和鹤岗矿产烟煤。

面对电煤价格不确定的情况，公司积极谋划，寻找替代煤源，同时为降低燃料成本，减缓生产和经营压力，在保证安全生产的前提下，在燃烧烟煤中按一定比例掺烧褐煤试验，通过对比性经济分析，确定最佳的掺烧方案,提高企业经济效益。

1 掺烧褐煤带来的危害：
由煤质对照表可以看出：由于褐煤比设计煤种挥发份高，使着火温度降低，易自燃，易造成制粉系统爆炸；褐煤含硫份大，灰熔点较低，锅炉受热面易结焦；褐煤比设计煤种水分大，引燃和着火较困难，且延长燃烧过程，降低燃烧室温度，增加不完全燃烧损失和排烟热损失；同时还会增加引风机的耗电量，影响制粉系统的煤粉细度，降低磨煤机出力，增加制粉电耗，使磨煤机出口温度降低，甚至堵塞制粉管道，使煤粉仓、给粉机下粉不均匀，造成燃烧失常。

2 为防止掺烧褐煤造成制粉系统爆炸，制定如下防范措施：
2.1 启磨前必须对制粉系统易积粉粘煤部位进行全面检查
副司炉负责检查给煤机内部及磨入口是否有粘煤及自燃现象（必要时可打开磨入口人孔门检查）、如有磨入口粘煤及自燃予以消除。

检查粗、细粉分离器的检查孔、防爆门、入口水平管段、出口水平管段壁温度是否异常，如温度不正常应联系检修人员打开检查孔进行检查，如有积粉自燃应予以消除。

副司炉负责检查木块分离器、木屑分离器（包括交叉木屑分离器）内是否有积粉、积煤、木块等杂物，如有将积粉及杂物消除（对检查出的问题及时上报，以便及时采取措施）。

2.2 启磨后立即加煤，严格控制磨出口温度不超过70℃，当煤斗堵煤及给煤机故障时，应立即倒风，然后方可处理煤斗及给煤机故障。

（此时不可打开给煤机检查门以防爆伤人），如故障在5分钟内消除不了，立即停磨处理。

2.3 磨煤机运行中禁止打开以下门、孔。

（木块分离器检查门、给煤机磨入口处检查门、木屑分离器检查门），当木块、木屑分离器内杂物多时应抽净煤粉后停磨处理，再次启动前重点部位检查无异常后方可启磨。

2.4 运行中当磨出口温度及粉仓温度不正常升高时要及时倒风控制磨出口温度，需检查给煤机下煤情况时，要开启给煤机后部检查门（电机处）检查给煤机情况，禁止开启给煤机磨入口处检查门检查（平时检查时要避开八米木块分离器、给煤机磨入口处检查门，以防爆炸时检查门爆开伤人）。

2.5 停磨前必须按规程规定将系统内煤粉抽彻底干净后方可停磨。

停磨后3分钟后方可清理
木块、木屑分离器内积粉、杂物，必须清理彻底，防止留下隐患。

2.6 制粉系统运行时各值班员一定要远离制粉系统检查门、孔及防爆门。

2.7 为了保证制粉系统正常运行，严格控制磨煤机出、入口温度，严密监视粉仓温度不超过规定值。

2.8 司磨值班员应加强磨煤机入口堵煤情况的检查，发现有堵煤的现象及时通知班长进行处理。

2.9 启磨前及停磨后检查制粉系统，防止制粉系统有积粉的存在，在制粉系统运行中，不准对制粉系统检查孔、门、落粉筛子、木块分离器进行检查，防止造成人员损伤。

在制粉系统停用时，要将余粉抽净，锅炉停运时要将粉仓烧空，原煤斗烧净，给粉机内部煤走净。

2.10 应保证制粉系统的灭火装置完整好用，运转员必须会正确使用，在异常情况下，防止事故扩大。

3 为防止掺烧褐煤造成炉膛结焦，保证炉内燃烧稳定，采取如下措施：
3.1 各班司炉加强燃烧调整，注意炉膛负压和各个温度测点的变化，根据氧量的变化情况及时进行配风调整，防止由于燃烧不稳造成锅炉灭火。

3.2 司炉燃烧调整时防止调整不当，使炉膛火焰发生偏斜，防止一、二次风配合不合理，一次风速过高，造成煤粒没有完全燃烧而在高温软化状态下粘附在受热面上继续燃烧，而形成恶性循环。

3.3 在运行中应加强监视一次风压的变化。

如果一次风压变化异常，应立即查明原因，予以消除。

如果需要应减少对应给粉机的转速，必要时停止其运行，燃烧不稳时及时投油助燃。

待故障消除后，重新投入给粉机运行。

3.4 经常检查喷燃器外部温度、喷燃器口的结焦情况及煤粉的着火距离，发现结焦及异常应查明原因及时消除。

3.5 加强各段烟温、汽温及其它主要参数的监视，在安全允许的情况下，尽量提高一次风压（褐煤挥发份高防止烧损喷燃器），如发现异常，及时进行调整。

3.6 各班司助在巡检时加强锅炉受热面及捞渣机内灰渣的检查，特别是水冷壁的结焦情况，发现结焦现象及时汇报司炉并进行打焦。

防止形成大块焦渣落下，砸坏冷灰斗，防止掉渣将水封中的水激起，破坏炉膛内的燃烧，造成锅炉灭火。

也防止受热面大面积结焦造成水循环不良，使水冷壁过热损坏。

3.7 当发现锅炉结焦时，司炉应调整火焰中心位置，适当增加过剩空气量，控制好火焰中心的位置，火焰中心不要过高，防止炉膛出口处结焦加剧。

3.8 炉膛安全保护装置必须完善并正常投运,如果灭火保护不能投入,禁止锅炉启动。

运行中暂时解列,必须经总工程师批准,但要限期投入。

3.9 锅炉运行和操作,必须严格按运行规程的规定进行,要使氧量适当，各(层)燃烧器的煤粉浓度应均匀.同层燃烧器对应的给粉机转速相同，必须严格按规程要求对锅炉受热面进行吹灰。

3.10 受热面及炉底部位严重结渣，影响锅炉安全运行时，应立即停炉处理，应尽量避免在高负荷时油煤混烧,造成燃烧器区域局部缺氧和热负荷过高。

3.11 送入炉膛的总风量不应低于设计值.为防止炉膛严重结渣,必要时宜适当增大风压。

周
期性改变负荷是控制大量结渣和掉渣的一种有效手段。

3.12 如果结焦位置在燃烧室不易清除的部位，为维持锅炉继续运行，应适当降低锅炉蒸发量。

3.13 如果燃烧室内有不易清除的大块焦渣有坠落损坏水冷壁的可能时，应及时停炉。

3.14 如因煤质变化大引起燃烧不稳或结焦严重时，司炉及班长应及时通知燃料调整配煤比例并汇报值长及专业主任。

3.15 锅炉当班人员应加强捞渣机运行情况及灰量监视，如发现灰量过大，应及时调整捞渣机转速并将情况及时汇报司炉和班长。

3.16 脱水仓值班员应根据灰量情况及时倒仓，电除尘值班员应及时监视灰量情况，及时监督放灰情况，防止电除尘电场跳闸，降低除尘效果。

4 褐煤掺烧效果
经过不同掺烧工况试验基础数据统计对比分析，得出以下试验结果：
（烟煤/褐煤）比例掺烧时，对锅炉负荷及制粉系统出力影响较低，炉膛出口温度变化较小，锅炉结焦量少，对锅炉整体运行没有明显的影响。

（烟煤/褐煤）比例掺烧时，锅炉制粉系统出力下降，磨煤机运行时间延长，锅炉满负荷运行时，制粉困难，同时锅炉结焦增多，通过及时人工打焦和吹灰，能够保持正常运行，对厂用电率等运行指标也没有大的影响。

1：2比例掺烧适合非供热期和非雨季进行掺烧。

全烧褐煤时，锅炉结焦量明显增加，制粉系统出口温度下降，不能维持在正常范围内，制粉系统出力下降，影响锅炉带负荷。

全烧褐煤影响锅炉安全稳定运行。

经过比较分析，确定最佳褐煤掺烧比例为1：1（烟煤/褐煤）。

5 掺烧褐煤后的经济性对比
按照1：1（烟煤/褐煤）掺烧褐煤，按公司全年消耗原煤319756吨计算，全年预计可掺烧褐煤159878吨，折成标煤91359吨。

如按烟煤标煤单价：540.94元/吨，褐煤标煤单价：506.43元/吨，全年可节约成本：（540.94-506.43）×91359=3152799元=315.3万元。

经过一个多月的褐煤掺烧试验，说明我公司在原有设计烟煤的基础上按1：1的比例进行掺烧是可行的，如果非供热期条件许可时进行1:2（烟煤/褐煤）比例掺烧，会有更好的经济效益，可有效缓解当前煤源紧张的严峻形势，为公司增收创效，减轻经营压力，全面完成年度工作目标奠定坚实基础。

上都发电有限责任公司(以下简称上都电厂)一期、二期4×600MW机组锅炉燃用锡林浩特胜利煤田的褐煤,在进行制粉系统的选择时,依据热平衡计算结果和西安热工探究院的试烧结论,同时考虑到锅炉能够实现长期的平安、可靠、经济运行以及中速磨煤机有更大的煤种适应能力和运行调节裕度,设计中采用了较高的一次风率,设计磨煤机最大通风量37.80kg/s。

通过试验探究得出:在设计最大通风量时,当磨煤机入口风温达到设计最大出力要求的风温值,磨煤机出力却达不到最大值,只达到最大出力的75%～80%;对高水分褐煤采用中速磨煤机制粉系统,磨煤机入口通风量的选择应在40kg/s以上,才能满足干燥和通风出力;在已采用的磨煤机入口最大通风量下保证锅炉燃烧稳定。

通过对磨煤机的配风及煤粉细度调整,可提高磨煤机的出力,从而提高锅炉的带负荷能力。