1概述
通過分析和探討，影響鍋爐摻燒能力的主要因素有：接帶負荷能力、給水自動控制、RB工況事故處理和環保的影響，基於以上問題，我們進行一系列的改造和優化，為提高經濟煤種摻燒率奠定基礎，經濟煤種實現100%摻燒成為了可能。
2經濟煤種摻燒情況介紹
2.1設備概況
鍋爐型號：SG1913/25.40-M951，是超臨界參數變壓運行螺旋管圈直流爐，單爐膛、一次中間再熱、採用四角切圓燃燒方式、平衡通風、固態排渣、全鋼架懸吊結構∏型、露天佈置。設計煤種：神府煤，校核煤種：晉北煤。制粉系統採用HP1003型中速磨冷一次風機正壓直吹式，每臺爐配六臺磨煤機，與六層24個燃燒器相匹配，五臺磨可帶鍋爐BMCR負荷。每臺爐還配有三層共12支油槍，作為等離子點火的備用或其它緊急情況下的投用，鍋爐每支油槍設計為0.8噸/小時，主要用於鍋爐穩燃。
2.2經濟煤種摻燒情況介紹
2.2.1經濟煤種範疇
入廠煤中符合下述一項條件的即為經濟煤：
——低熱值煤，收到基低位發熱量（Qnet,ar）≤4000kcal/kg；
——高硫煤，收到基全硫（St,ar）≥1.0%
2.2.2鍋爐燃用煤種情況
公司鍋爐的設計設計煤種：神府煤，校核煤種：晉北煤，近年以來燃用的主力煤種有神混、伊泰、平煤、石炭和印尼煤。公司燃用的低熱值煤主要從印尼進口，通常稱作印尼煤，高硫煤主要是平煤。
公司燃用煤種情況一覽表
從上表數據來看，經濟煤種（印尼煤和高硫煤）與常規燃用煤種相比有以下特點：
印尼煤的特點：
A、具有發熱量偏低（發熱量在3500 kcal/kg左右）；
B、灰分和硫份明顯偏低。
高硫煤的特點：
一般都是高灰煤，硫份明顯偏高（一般在1.0~1.7），遠遠超出鍋爐正常燃煤標準。
2.3經濟煤種摻燒情況
2017年公司實現摻燒印尼煤37萬噸，高硫煤68.9萬噸，摻燒率為34.5%；2018年公司實現摻燒印尼煤62.1萬噸，高硫煤73.2萬噸，摻燒率為44.1%。
3 影響鍋爐摻燒的因素：
3.1鍋爐接帶負荷能力
印尼煤發熱量偏低，加入過多的印尼煤，導致進入鍋爐的燃料發熱量降低，磨煤機和給煤機出力達到最大後，無法滿足鍋爐接帶負荷的要求。
3.2給水自動控制的影響
三期鍋爐的設計煤種熱值為：5300Cal/Kg，對應給水控制器“O”值為1，正常情況下給水控制器“O”調節範圍在0.8~1.2，如果摻燒3臺及以上的印尼煤，由於燃煤加權熱值降低，給水控制器“O”值降低至0.8以下進入自動控制死區，機組的給水控制器及CCS無法正常工作。
3.3 RB工況事故處理
發生重要輔機跳閘後，機組RB動作，保留三臺磨煤機運行，煤的熱值過低，造成事故處理失敗，可能導致機組跳閘或更嚴重事故。 鍋爐每支油槍設計為0.8噸/小時，主要用於穩燃，RB動作後雖投了油槍，增加燃料量非常有限，存在一定的安全風險。
3.4環保的影響
鎮江市經信委發文《關於做好重點燃煤企業燃煤品質控制的通知》要求：全市重點燃煤企業必須嚴控燃煤品質，含硫率低於0.7%，灰分低於15%；江蘇省環保廳要求：脫硫入口二氧化硫濃度<=1800ppm，各項環保排放指標必須達到超低排放標準。
4經濟煤種摻燒模型的優化
4.1摻燒要素
燃煤發熱量、揮發份、硫分、水分、灰分，灰熔點、流動性、可磨性是配煤的約束條件。摻配煤核心三要素是揮發份、發熱量和硫分。揮發分影響鍋爐燃燒穩定性，是摻燒首先考慮第一要素，發熱量影響鍋爐帶負荷能力，硫分影響環保指標。滿足三要素的前提下，考慮入爐煤灰份、灰熔點，以減少對受熱面的磨損和爐內結焦現象。根據機組鍋爐和脫硫設備配置及國家環保排放要求，一般控制入爐加權煤質如下：低位發熱量熱值4800—5200Kcal/Kg,收到基硫份0.4—0.7%，收到基灰份15—20%。
- 、配比約束條件：
X 1 + X 2 + …… + X n = 1
說明： X 1 , X 2 , ……, X n ：各種煤所佔入爐煤總量的比例。
Q net,ar ：各種煤的收到基低位發熱量。
V daf ：代表乾燥無灰基揮發分。
S t,ar ：代表收到基全硫
- 、揮發份約束條件：
X 1 V daf1 + X 2 V daf2 + …… + X n V dafn ≥ V daf,min
- 、發熱量約束條件：
X 1 Q net,ar1 + X 2 Q net,ar2 + …… + X n Q net,arn ≥ Q net,ar,min
滿足RB和機組接帶負荷的需要，加倉時充分考慮RB動作後保留磨煤機的發熱量情況，以滿足事故處理需要。
- 、硫分約束條件：
X 1 S t,ar1 + X 2 S t,ar2 + …… + X n S t,arn ≤ S t,ar,max
4.2給水控制器邏輯修改
熱工人員通過修改邏輯，將TPID.OUT及其上、下游功能塊的上下限均放開至0.6~1.2，中間點溫度修正TPID輸出量程修改為0.6~1.2（原始0.8~1.2），保證控制系統有充足的調節裕量。
4.3油槍的改造
在事故情況RB動作時，所剩餘的三臺磨煤機可能會有一臺低熱值印尼煤的情況，對於鍋爐穩定工況不利，結合現有情況，對鍋爐油槍進行了改造。綜合考慮啟、停階段用鍋爐燃油用量，保持AB、CD層油槍不變，更換了EF層四角油槍霧化片（見附圖），將EF層油槍流量由0.8t/h提高至2.5t/h，增加6.8噸燃油，相當於增加約14噸燃煤，確保事故處理的成功。
4.4環保的控制
我們利用印尼煤硫份低的特點摻燒高硫煤，控制入爐煤加權硫分不超限（小於0.7%），滿足政府環保要求。制定摻燒方案，合理摻燒印尼煤和高硫煤，控制入爐煤加權硫份不超限。
4.5摻燒模型的優化
1年以前經濟煤種摻燒以模型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為主，一般為印尼煤*2+高硫*2+其它優質煤*2，或者印尼煤*2+高硫*1+其它優質煤*3，印尼煤摻燒始終無法突破兩臺。我們提出了大膽的想法，將印尼煤臺數提高至3-4臺。
4.5.1採用印尼煤*3+高硫*2+其它優質煤*1模型基本上可以滿足任何工況，需要停運磨煤機時優先停運優質煤；
4.5.2預計近期機組負荷不高可以採用印尼煤*4+高硫*2模型加倉，實現經濟煤種100%摻燒；每日夜班負荷較低，可以在中班加倉時按此模型加倉，夜班加倉時更改，盡力提高經濟煤種摻燒量。
4.5.3如果高硫煤硫份在1.0%左右，印尼煤硫份在0.2%左右，可以採用印尼煤*3+高硫*3模型加倉，實現經濟煤種100%摻燒。
4.6入爐煤加權參數控制表
通過對入爐煤種的控制，實現入爐煤加權參數全部在控制範圍內，滿足機組接帶負荷和環保排放的要求，最大程度上提高經濟煤種的摻燒率。
4.7 今年以來的摻燒情況
2019年1~6月份公司實現摻燒印尼煤55.1萬噸，高硫煤35.5萬噸，實現經濟煤種摻燒率63.4% 。尤其是進口印尼煤摻燒率的大幅提高，有效降低了公司的燃料採購成本。
5結論
隨著能源問題的日益嚴重，用好煤炭資源、發揮煤炭作用，對保障國家能源安全、實現可持續發展至關重要。今後較長一段時期火電仍是我國的主力電源，降低發電成本是火電的生存根本。優化鍋爐經濟煤種摻燒模型，徹底解決了鍋爐摻燒能力的瓶頸，大幅提高了鍋爐經濟煤種摻燒率，尤其是突破印尼煤的摻燒極限，可以充分利用進口印尼煤價差大的優勢，大幅降低煤炭採購成本，增加公司利潤，增加公司在業內的競爭力。
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