燃煤掺烧精细化管理方案.doc
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1、.-附件1QC小组活动成果资料汇总表序号申报班组名称QC小组名称QC小组活动成果名称小组成员姓名01优化配煤掺烧燃煤掺烧精细化管理苗承刚、李洪庆、蒙嘉刚、谭定、牛志军、佟伏生、靳诚、侯斌、刘永、李巍、肖济和、陶洪伟、邓星亮、沈文阳报送单位名称联系人姓名联系电话备注:成果资料附后。附件2QC小组活动成果资料样式封面QC小组活动成果报告 课题名称: 燃煤掺烧精细化管理 类 型: 问题解决型 QC小组注册号: QC课题注册号: 报送单位: 小组名称: 优化配煤掺烧 发 表 人: 二一二年 五月十八日国投电力控股股份有限公司2012年度QC小组活动成果发表会交流资料1、小组概况QC小组本着“攻克难点,
2、追求创新”的精神,在QC活动当中不断增强小组人员的质量意识,以达到“完善细节,提升品质” 目标。小 组 名 称优化配煤掺烧成 立 时 间2011.01小 组 类 型现场 型注 册 时 间2011.11课 题 名 称燃煤掺烧精细化管理小 组 人 数14人活 动 时 间 小 组 成 员姓 名性 别文化程度职 务职务分工1苗承刚 男本科副总经理组 长2李洪庆男本科总经理助理、燃料采购部副组长3蒙嘉刚男本科安全技术部经理副组长4谭定 男本科发电运行部经理副组长5牛志军 男本科发电运行部经理助理组员6佟伏生男本科发电运行部经理助理组员7靳诚男本科安全技术部运行管理专工组员8侯斌男本科发电运行部燃料专工组
3、员9刘永男本科发电运行部锅炉专工组员10李巍男本科发电运行部值长组员11肖济和男本科发电运行部值长组员12陶洪伟男本科发电运行部值长组员13邓星亮男本科发电运行部值长组员14沈文阳男本科发电运行部值长组员2、课题选择1)公司生产方针 加大煤种掺烧力度,降本增效。2)实际存在的问题 因电煤价格上升,造成火电企业发电成本上升,火电企业经营异常困难。如何降低燃料成本成为企业面临的难题,掺烧价格相对较低的印尼煤成为必由之路。内容3)员工成长的需要 通过掺配煤优化,提高技术水平,实现自我全面提升。4)选定课题 优化配煤掺烧3、现状调查1)锅炉概况国投钦州发电公司一期工程装设两台630MW汽轮发电机组,锅
4、炉型号东方锅炉厂制造的DG1900/25.4-II2,为超临界直流炉,一次再热、单炉膛、尾部双烟道、采用前后墙燃烧方式、挡板调节再热汽温、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构型锅炉。制粉系统采用BBD3854双进双出筒式钢球磨煤机表1:锅炉主要参数表名 称单位B-MCRT-MCRBRL过热蒸汽流量t/h195018571857过热器出口蒸汽压力MPa25.525.425.4过热器出口蒸汽温度571571571再热蒸汽流量t/h1590.41519.81510.4再热器进口蒸汽压力MPa4.924.714.67再热器出口蒸汽压力MPa4.74.54.46再热器进口蒸汽温度32732
5、2321再热器出口蒸汽温度569569569省煤器进口给水温度290287286炉膛截面热负荷MW/m24.354.184.18炉膛容积热负荷kW/m379.676.5376.54燃烧器区域面积热负荷MW/m21.631.561.57锅炉计算热效率(低位发热量)%94.0694.1594.18炉膛出口过剩空气系数1.141.141.14省煤器出口过剩空气系数1.151.151.152)设计煤种我公司燃煤设计煤种为山西大同烟煤,校核煤种1为神府东胜煤,校核煤种2为贵州水城煤,其燃煤特性如下:项目符号单位设计煤种(大同塔山)校核煤种1(神府东胜煤)校核煤种2(贵州水城1.元素分析收到基碳Car%6
6、7.8767.1854.5收到基氢Har%3.874.232.98收到基氧Oar%7.067.223.28收到基氮Nar%0.671.573.22收到基硫St,ar%0.880.571.22.工业分析收到基水份Mar%10.5811.1收到基灰份Aar%9.1511.2323.72干燥无灰基挥发分Vdaf%31.5238.4524.75空干基水份Mad%4.122.452.05收到基低位发热量Qnet,arkJ/kg260202648020960kcal/kg622263245012单位设计煤种(大同塔山)校核煤种1(神府东胜煤)校核煤种2(贵州水城526178-2.171.63.04 灰熔点
7、变形温度DT124015001270软化温度ST132015001360流动温度FT142015001430 灰成分二氧化硅SiO2%47.3258.8947.98三氧化二铝Al2O3%29.6828.6229.51三氧化二铁Fe2O3%10.783.597.24氧化钙CaO%4.571.843.52氧化镁MgO%1.210.860.81二氧化钛TiO2%1.071.070氧化钾+氧化钠K2O+Na2O%1.461.490.74三氧化硫SO3%2.910.011.04二氧化锰MnO2%0.090.08其他%1.633.558.84、目标设定1)领导支持 本次活动受到公司领导和部门经理的高度重视
8、。2)人员保障 本小组成员具有丰富的现场实践经验和较强的团队精神。3)技术和资金保障 小组成员具有较强的工作能力,掌握实际运行经验及掺配煤情况。5、原因分析1)2007年掺配煤情况年入炉煤量为109.4万吨。其中掺烧印尼煤共2万吨,占总量的比例达到1.83%,全部为低热值印尼煤;燃用国内优混烟煤107.4万吨占总量的98.17。2)2008年掺配煤情况年入炉煤量为173.5万吨。其中越南煤掺烧时由于该煤种挥发分过低为无烟煤,造成锅炉燃烧着火不稳,灰渣可燃物高达12以上,不利于锅炉安全经济稳定运行,因此不再进行该煤种的掺烧。3)2009年掺配煤情况,年入炉煤量为198.2万吨4)2010年掺配煤
9、情况,年入炉煤量为269.1万吨。5)2011年至11月份掺配煤情况,入炉煤量为354.39万吨。6、要因确认因电煤价格上升,造成火电企业发电成本上升,火电企业经营异常困难。如何降低燃料成本成为企业面临的难题,掺烧价格相对较低的印尼煤成为必由之路。2011年6月份后,以具有代表性的秦皇岛港5500大卡山西优混煤炭为例,4、5、6月份其平均价格分别为777元/吨、820元/吨和838元/吨,分别环比上涨11.3元/吨、42.4元/吨和18.0元/吨,6月份的平均价比3月份上涨71.6元/吨,使得本来已普遍亏损的火电企业经营异常困难。秦皇岛港5500大卡山西优混动力煤月平均价格及其同比、环比变化情
10、况7、制定对策掺烧试验的开展情况投产以来,2007年为保证机组调试的正常运行,采购煤种相对较好,基本为国内优混烟煤,接近设计煤种,因此掺配煤工作相对简单。从2008年开始,印尼煤在公司的掺烧比例逐年提高由19%到2010年的43%,2011年截至11月份达到46%,印尼煤已成为公司掺烧的主要煤种。公司所燃用的煤种随着国内外煤炭市场的变化,煤种最多时达到15种不同的燃煤,其中印尼煤就达到7种,造成锅炉入炉煤的掺配工作复杂、难度大。掺烧印尼煤存在的问题1)印尼煤具有高水分、高挥发分、低灰分、低热值或中高热值以及中高硫分等特征。印尼煤挥发分达到50%左右,着火温度低,极易着火的特性会导致煤粉自燃与制
11、粉系统爆炸等事故。2)燃用高挥发分印尼煤易出现“燃烧尖峰温度”形成局部高温区,燃烧器区域结渣与高温腐蚀倾向增加,危及锅炉设备安全。3)印尼煤高水分,引起排烟温度升高,排烟损失增大,同时烟气量的增加使除尘、脱硫等设备超负荷运行。4)印尼煤热值相对较低,掺烧时制粉系统系统的出力超出设计值较多,对设备安全构成威胁。为此,公司在2009年10月委托西安热工研究院进行了1号炉印尼煤掺烧试验,试验目的如下1)了解燃用印尼煤后炉膛燃烧区、水冷壁区域燃烧产物(O2、CO以及H2S)分布情况。2)通过运行参数的调整,优化炉内贴壁温度及气氛,降低发生高温腐蚀与炉内结渣的趋势。3)确定锅炉燃用印尼煤的最佳掺烧比例以
12、及掺烧方式。4)确定锅炉燃用印尼煤的最佳运行参数,并提出相关的运行调整方式和注意事项。试验结论1)磨煤机选型偏小,造成实际燃煤量远高于设计值,磨煤机基本处于最大出力状态,分离器折向挡板阻力大、调节范围小,易堵塞,导致煤粉较粗。2)锅炉采用了低NOX燃烧器、分级燃烧措施,在炉内实现低氧燃烧,使煤粉在炉内的燃烧效果变差、燃尽时间加长,当煤粉较粗时,造成屏过结渣、炉膛出口温度升高,以及水冷壁的高温腐蚀。3)满负荷工况修正后的排烟温度均在140以上,高出设计值(129)10以上,再加上燃煤量大、烟气量大,排烟热损失较高,对锅炉效率影响较大。4)燃烧器区域侧墙水冷壁存在较为严重的高温腐蚀倾向。两侧水冷壁
13、区域形成较强的还原性气氛,大多数测点处氧量接近0%、CO浓度大于5000ppm,H2S含量大于100ppm,部分区域H2S含量大于500ppm。经燃烧优化调整后,A侧墙水冷壁的贴壁气氛明显好转,但是B侧墙仍存在较高的高温腐蚀倾向。5)NOX的生成量在300mg/m3以下,部分工况低于200mg/m3,不但低于设计保证值不大于400 mg/m3的要求,也远低于国内同类机组的排放水平。6)考虑到制粉系统的安全性与降低炉膛高温腐蚀倾向的要求,燃用印尼煤时应满足入炉煤煤质如下:A、干燥无灰基挥发分(Vdaf)不大于45%。B、收到基全硫(St,ar)不大于1.0%。8、对策实施根据试验结论采取燃煤掺烧
14、方案 印尼煤着火迅速,属于极易自燃与爆炸的煤种,制粉系统防爆是燃用印尼煤首要考虑的问题。考虑到制粉系统的安全性与降低炉膛高温腐蚀倾向的要求,燃用印尼煤时应控制入炉煤煤质如下:1) 收到基全硫(St,ar)不大于1.0%; 2) 干燥无灰基挥发分(Vdaf)不大于45%。3) 神混煤具有严重的结渣性,且本身也属于极易着火煤种,印尼煤与神混煤的掺烧比例不宜超过50%。4) 优先采用炉前预混的掺烧方式。降低了入磨燃煤的水分与挥发分,对保证制粉系统的干燥出力以及安全防爆均有利。5) 短期单磨印尼煤时,单磨印尼煤的磨不超过两台磨。6) 单磨印尼煤的磨应维持较小出力,不大于48t/h;7) 磨出口温度控制
15、小于60,旁路风门开度不大于35%;8) 监测磨出口CO浓度,如有异常升高应立即处理。掺烧大友煤时锅炉主要运行参数控制范围表 参数控制值调整目的说明氧量3.13.5%(600MW)增加燃烧器区域的氧量,降低炉膛的高温腐蚀及结渣倾向负荷300MW对应氧量控制在5.05.5%二次风室调整门15100提供燃料燃烧所需氧量对应磨煤机运行时开度在60100,对应磨煤机停运后开度为1520内二次风3格降低内二次风比例,增加外二次风量,同时兼顾保护燃烧器喷口开度试验确定,运行中不再调整外二次风50%提高旋流风量,强化风粉混合 掺烧大友煤时全部置50即燃煤位,印尼煤两侧两个置80即燃油位燃尽风门开度4070%
16、合理分配燃尽风比例,提高燃烬风量运行中根据负荷、氧量偏差、CO浓度变化及时调整OFA中心风20%促进煤粉的后期燃烧,降低分隔屏结渣倾向开度试验确定,运行中不再调整煤粉细度18%降低大友煤煤粉细度,促进煤粉的快速燃尽磨煤机分离器开度约2.03格;定期清理分离器。定期合理添加搭配钢球比例,提高煤粉均匀性磨出口温度7075(大友煤)提高大友煤煤粉着火热,降低印尼煤煤粉着火热;避免制粉系统爆炸与自燃事故5862(印尼煤)磨旁路风风门3050%提高一次风粉温度,为煤粉的早期燃烧提供更多的空气根据负荷进行相应调整料位600800Pa保持较高料位,维持较低煤粉细度印尼煤控制在500Pa给煤量非均等给煤控制大
17、友煤给煤量避免在较高出力下运行,尽可能降低大友煤耗煤量,而多消耗印尼煤。9、效果检查1)掺烧对主要指标的影响指标掺烧前单烧掺烧印尼煤后掺烧大友煤后总煤量 (t/h)255265248总风量(t/h)188919801950给水流量(t/h)180018311816蒸汽流量(t/h)184518891871生产厂用电率(%)5.35.455.63锅炉效率 (%)93.593.1591.06发电煤耗(g/kWh)298.7299.8304.6供电煤耗(g/kWh)315.42317.08322.77飞灰可燃物(%)2.32.6811.31炉渣可燃物(%)1.561.128.3锅炉排烟温度()125
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