做好火電廠復(fù)雜煤種的配煤摻燒工作的相關(guān)探討

1火電廠復(fù)雜煤種配煤摻燒過程中常見的問題分析

1.1煤種在燃煤電廠中的困境

一是供應(yīng)商過多，許多火電廠的供應(yīng)商數(shù)量超過20家，沒有可靠、穩(wěn)定的碳源作為支撐。二是煤的質(zhì)量參差不齊，主要來源是粗煤、劣質(zhì)原煤，常用的煤泥產(chǎn)品高灰、高黏度、高濕等，燃燒從源頭上有其局限性。三是單位能源消耗很高，購置煤炭的市場價格沒有競爭力。四是購買的原煤硫含量約為4％。如果煤炭不足，則需要購買無煙煤和褐煤進行摻配，這使得摻配工作非常困難。

1.2未建立煤炭結(jié)構(gòu)管理體系

一是露天摻配時，著陸溝的頂篷只能覆蓋煤斗的空間，摻配后堆積在煤溝一側(cè)的煤在下雨時很容易變濕，尤其是在使用大量副產(chǎn)品（例如泥漿）的燃煤發(fā)電廠中。這導(dǎo)致煤炭運輸系統(tǒng)嚴(yán)重受阻。二是前期數(shù)據(jù)的證實工作不嚴(yán)謹(jǐn)，針對現(xiàn)場經(jīng)驗情況對煤炭質(zhì)量狀況進行有效處理。三是摻配效果沒有受到監(jiān)控，容易影響設(shè)備的正常負(fù)載連接。四是沒有嚴(yán)格按照煤炭質(zhì)量狀況堆放存儲，沒有動態(tài)管理煤田，并且相關(guān)的輸入、獲取和存儲數(shù)據(jù)賬戶也不規(guī)范和嚴(yán)格。整個煤炭結(jié)構(gòu)管理體系尚未建立，職責(zé)不清，政府法規(guī)不健全，激勵機制還不完善。

2  火電廠復(fù)雜煤種配煤摻燒的目標(biāo)與原則

最大的摻配效益需要科學(xué)的摻配方案、完善的主數(shù)據(jù)，以及實時監(jiān)控不同負(fù)載下的工作條件，通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析購買準(zhǔn)則及從源頭控制煤摻配以實現(xiàn)最佳循環(huán)過程。在科學(xué)和數(shù)據(jù)驅(qū)動的數(shù)字燃料平臺的基礎(chǔ)上，開發(fā)了用于煤炭摻配和摻配的數(shù)學(xué)模型，以實現(xiàn)“安全，環(huán)保和經(jīng)濟”的共同目標(biāo)。

2.1  安全性原則

在設(shè)計和執(zhí)行燃料摻配計劃時，應(yīng)確保配煤的質(zhì)量及相關(guān)指標(biāo)參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)，建立具有較強穩(wěn)定性、安全性的運輸系統(tǒng)，尤其是對噴霧、粉體存儲、燃燒等系統(tǒng)要著重檢查，消除安全隱患。

2.2  環(huán)保性原則

做好對排放指標(biāo)的控制，粉塵、灰塵、反硝化等數(shù)據(jù)指標(biāo)一定要嚴(yán)格按照國家的規(guī)定進行控制，進而起到環(huán)保效果，促使企業(yè)積極承擔(dān)社會責(zé)任，同時確保產(chǎn)品的安全性和成本效益。

2.3  經(jīng)濟性原則

煤炭的摻配方案必須基于公司經(jīng)濟采購中煤炭來源的數(shù)量、質(zhì)量和價格的比較。按照最佳價值原則進行購買，以減少碳成本并最大化收益。

3  做好火電廠復(fù)雜煤種的配煤摻燒工作的經(jīng)驗方法探究

3.1  借助信息數(shù)字化手段，創(chuàng)新煤炭存放方式

鑒于目前中國大多數(shù)火力發(fā)電廠的煤炭供應(yīng)情況，煤炭供應(yīng)地很多，礦區(qū)的煤炭供應(yīng)質(zhì)量不穩(wěn)定，煤種更加復(fù)雜，將各煤種單獨存放某一區(qū)域?qū)龅匾蠹罢{(diào)運摻配都有極大的影響。為此，火力發(fā)電廠正在使用數(shù)字平臺來創(chuàng)建詳細(xì)的煤場數(shù)據(jù)，逐步改善煤的摻配和摻配系統(tǒng)，并開始使用先摻配，后堆放的方法。存儲分堆依據(jù)方式以熱值為主，兼顧含硫，由于揮發(fā)分基本能滿足要求，因此除了對長期存放的煤有要求外不作考慮，將摻配的煤分堆存放：卸煤溝的AB＃1?＃3原煤倉的兩側(cè)以高負(fù)荷存儲煤，3300kcal/kg<發(fā)熱量<3500kcal/kg，＃4?＃9原煤倉在平坦的部分存儲碳，3100kcal/kg<發(fā)熱量<3300kcal/kg，在原來的煤炭倉庫中，煤以低負(fù)荷存儲，2800kcal/kg<發(fā)熱量<3100kcal/kg。其他區(qū)域也根據(jù)需要進行堆放，應(yīng)急煤堆以3500kcal/kg<熱值<3800kcal/kg的干燥煤倉存儲。特殊煤種臨時堆放區(qū)，堆放未能及時摻配的特殊煤種，如高硫煤、煤泥、褐煤等。

基于發(fā)熱量的摻配存儲的優(yōu)勢在于，摻配方法是在爐前預(yù)先摻配的，這保證了所產(chǎn)生煤的碳質(zhì)量指數(shù)的穩(wěn)定性，并且可以在每個負(fù)載周期進行精確摻配以確保機組的穩(wěn)定性。

3.2  建立火電廠復(fù)雜煤種的配煤摻燒工作體系

火電廠的煤種摻配工作應(yīng)隨著技術(shù)的進步實現(xiàn)發(fā)展，可以引入數(shù)字化與科學(xué)化的發(fā)展內(nèi)容，同時基于指標(biāo)的跟蹤效果，形成準(zhǔn)確的配煤摻燒體系，促進采購效果經(jīng)濟合理。基于單位負(fù)荷，以及煤炭質(zhì)量和碳價之間的適當(dāng)關(guān)系，建立摻配煤比例模型，以有效地進行摻配煤的摻配和燃燒。根據(jù)煤的數(shù)量和質(zhì)量，發(fā)電廠的核心單元執(zhí)行各種任務(wù)，包括采購、管理、安裝、選擇煤種和配煤。

3.3  合理地?fù)綗淤|(zhì)煤、煤泥、高硫煤等經(jīng)濟煤種

為了降低燃料購買成本并提高摻配效率，要重視摻配經(jīng)濟煤。爐渣石灰是洗煤和循環(huán)利用的副產(chǎn)品，發(fā)熱量低（約2000 kcal/kg）、含水量高（約26％）、小粒徑、高黏度、含硫量低（小于1％）。完全干燥或干燥后，適合與高硫和高卡路里的木炭摻配使用，可滿足生產(chǎn)需求。

3.4  做好對配煤摻燒的管控工作

首先，要做好控制摻配過程的工作，以確保摻配結(jié)果的準(zhǔn)確性和代表性。有必要對摻配結(jié)果進行進一步研究，并每周分析摻配結(jié)果數(shù)據(jù)。為確保配煤工作安全可靠，配煤還必須確保摻配煤的質(zhì)量滿足最低標(biāo)準(zhǔn)排放要求。要考慮碳質(zhì)、強烈的鍋爐結(jié)焦、著火和粉末系統(tǒng)爆炸、煤炭運輸堵塞等原因，因此應(yīng)避免在配煤摻燒過程中摻燒的影響與阻礙情況的出現(xiàn)。

其次，要加強煤場的管理工作。做好區(qū)域化管理，實時掌握煤場中的動態(tài)情況，保證煤場數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與煤碳質(zhì)量，有效優(yōu)化煤泥與經(jīng)濟媒的摻配比例，保證整個煤場的結(jié)構(gòu)平衡。設(shè)計并執(zhí)行配煤和混煉測試，并對不同配煤和不同摻配比進行混煉測試，以科學(xué)、準(zhǔn)確地了解配煤的各項指標(biāo)。摻配時，應(yīng)嚴(yán)格遵循月度計劃、每周摘要和每日分析，不斷完善摻配方案。此外，所有部門應(yīng)加強信息流，并及時接收和處理反饋信息，以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。

3.5  綜合考慮各方面指標(biāo)的影響情況

進一步加強對鍋爐設(shè)備的磨損指數(shù)，碳灰滲透性指數(shù)，環(huán)境指數(shù)（包括灰、硫、氮、氟、氯，以及其他重金屬元素）及其他性能的測試工作，基于測試結(jié)果綜合考慮各方面的熱值指標(biāo)情況，保證排放標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定合理，確保排放質(zhì)量。此外，要確保進入爐內(nèi)的煤不會對鍋爐設(shè)備造成過度磨損。制訂最佳的摻配計劃，遵循購買計劃。

3.6  提高配煤摻燒工藝

增加污垢和劣質(zhì)煤的摻配比例，要強調(diào)摻配和摻配過程以確保均勻摻配，并制定摻配過程指南以保持摻配過程的科學(xué)合理。

3.7  加強人員培訓(xùn)工作

要加強對人員的培訓(xùn)工作，明確有效的配煤方案，組織相關(guān)人員學(xué)習(xí)配煤工藝，定期開展相關(guān)教學(xué)會議，保障工作人員的專業(yè)素養(yǎng)與專業(yè)能力。

3.8  實現(xiàn)配煤與控價的有效結(jié)合

加強市場研究，對周圍市場狀況進行準(zhǔn)確分析，了解碳價格趨勢。改進的煤炭摻配和市場競爭互補，使煤炭摻配和電廠摻配獲得最佳的煤炭價格收益和摻配收益。

4  對火電廠復(fù)雜煤種的配煤摻燒的發(fā)展方向探究

4.1  建構(gòu)數(shù)字化煤場，提高燃料利用效率

在設(shè)計數(shù)字煤場時，使用3D圖形以詳盡、直觀的方式顯示碳場數(shù)據(jù)。動態(tài)屏幕提供每個煤場燃煤的信息，包括數(shù)量、質(zhì)量、價格構(gòu)成和分布及煤場溫度。在實踐中檢測碳質(zhì)量指標(biāo)的變化，選擇特定區(qū)域并提高燃油效率。

4.2  開展自動配煤控制系統(tǒng)的設(shè)計工作

配煤的發(fā)展方向是科學(xué)化、精細(xì)化和數(shù)字化。配煤系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動供碳鏈的啟動和停止、供碳器碳監(jiān)測、自動切換、自動計算碳質(zhì)量參數(shù)（灰粉、硫、揮發(fā)性物質(zhì)等）、比例確定和PLC。釋放說明、顯示工作流程屏幕、提供的值、反饋值、調(diào)整量參數(shù)，并逐漸切換到智能摻配。

4.3  深度測算摻燒的經(jīng)濟效益情況

對摻配經(jīng)濟效益進行詳細(xì)計算。煤炭成本的降低是明顯且可以量化的，但是單位效率、工廠能耗、設(shè)備損失的負(fù)面影響將花費很長時間。比較、計算、數(shù)據(jù)建模可相對精確地計算摻配的經(jīng)濟效益。

5  結(jié)語

總之，隨著電力市場的不斷發(fā)展，市場競爭的激烈程度越來越高，發(fā)電企業(yè)的利潤空間受到了較大的影響與壓縮，火電廠應(yīng)考慮如何提高經(jīng)濟效益。對此，基于火電廠復(fù)雜配煤摻燒工作，開展相關(guān)措施成為火電廠重要的發(fā)展方向，影響并推動著火電廠的技術(shù)革新與進一步發(fā)展。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://12-baidu.cn/w/kj/21223.html