燃煤掺烧精细化管理.docx
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燃煤掺烧精细化管理.docx
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燃煤掺烧精细化管理
附件1
QC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、洪庆、蒙嘉刚、谭定、牛志军、佟伏生、靳诚、侯斌、永、巍、肖济和、洪伟、邓星亮、文阳
报送单位名称
联系人姓名
联系
备注:
成果资料附后。
附件2
QC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,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。
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Π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-MCR
T-MCR
BRL
过热蒸汽流量
t/h
1950
1857
1857
过热器出口蒸汽压力
MPa
25.5
25.4
25.4
过热器出口蒸汽温度
℃
571
571
571
再热蒸汽流量
t/h
1590.4
1519.8
1510.4
再热器进口蒸汽压力
MPa
4.92
4.71
4.67
再热器出口蒸汽压力
MPa
4.7
4.5
4.46
再热器进口蒸汽温度
℃
327
322
321
再热器出口蒸汽温度
℃
569
569
569
省煤器进口给水温度
℃
290
287
286
炉膛截面热负荷
MW/m2
4.35
4.18
4.18
炉膛容积热负荷
kW/m3
79.6
76.53
76.54
燃烧器区域面积热负荷
MW/m2
1.63
1.56
1.57
锅炉计算热效率(低位发热量)
%
94.06
94.15
94.18
炉膛出口过剩空气系数
-
1.14
1.14
1.14
省煤器出口过剩空气系数
-
1.15
1.15
1.15
软化温度
ST
℃
1320
1500
1360
流动温度
FT
℃
1420
1500
1430
灰成分
二氧化硅
SiO2
%
47.32
58.89
47.98
三氧化二铝
Al2O3
%
29.68
28.62
29.51
三氧化二铁
Fe2O3
%
10.78
3.59
7.24
氧化钙
CaO
%
4.57
1.84
3.52
氧化镁
MgO
%
1.21
0.86
0.81
二氧化钛
TiO2
%
1.07
1.07
0
氧化钾+氧化钠
K2O+Na2O
%
1.46
1.49
0.74
三氧化硫
SO3
%
2.91
0.01
1.04
二氧化锰
MnO2
%
0.09
0.08
其他
%
1.63
3.55
8.8
4、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。
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400mg/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
3.1~3.5%(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5.0~5.5%
二次风室调整门
15%~100%
提供燃料燃烧所需氧量
对应磨煤机运行时开度在60~100%,对应磨煤机停运后开度为15~20%
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
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- 燃煤 精细 管理