褐煤在我國有著較為豐富的儲(chǔ)量，其主要特點(diǎn)是水分高、發(fā)熱量低。由于以往我國電廠煙煤等優(yōu)質(zhì)煤種的供應(yīng)較為充足，較少燃用褐煤，因此我國對(duì)褐煤的研究多停留于實(shí)驗(yàn)室階段或試驗(yàn)性的探索，雖然我國部分電廠和科研院所也針對(duì)燃用褐煤進(jìn)行過若干嘗試，但是由于我國褐煤本身成分的多變性以及機(jī)組類型的多樣性，故尚未形成系統(tǒng)化、理論化的成果和結(jié)論，對(duì)燃用其它煤種（如煙煤等）的機(jī)組改燒或摻燒褐煤的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)更是欠缺。
進(jìn)入2008年以后，國內(nèi)煤炭市場煙煤價(jià)格上漲十分迅速，國內(nèi)各電廠購煤成本大幅度上升，在售電價(jià)格維持不變情況下，各發(fā)電公司普遍大幅度虧損。為應(yīng)對(duì)巨大的經(jīng)濟(jì)虧損壓力，國內(nèi)一些發(fā)電廠開始試驗(yàn)摻燒褐煤，本文以秦皇島發(fā)電有限責(zé)任公司200 MW機(jī)組為例，開展了燃用煙煤機(jī)組的摻燒褐煤試驗(yàn)，為摸清機(jī)組摻燒褐煤情況下的鍋爐燃燒情況以及相關(guān)輔機(jī)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行了有益嘗試，可為其它類似機(jī)組提供借鑒，富通新能源銷售
生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
秸稈顆粒機(jī)、
木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
1、設(shè)備概況
秦皇島發(fā)電有限責(zé)任公司1、2號(hào)機(jī)組為設(shè)計(jì)裝機(jī)容量為200MW的燃煤機(jī)組，配套鍋爐為北京巴布科克，威爾科克斯有限公司制造的B&W-670/13.7．M型超高壓、一次中間再熱、單爐膛、Ⅱ型布置、前后墻對(duì)沖燃燒方式、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、自然循環(huán)鍋爐。本鍋爐配有兩臺(tái)三分倉容克式回轉(zhuǎn)空氣預(yù)熱器；兩臺(tái)離心式吸風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)離心式送風(fēng)機(jī)及兩臺(tái)離心式冷一次風(fēng)機(jī)；4臺(tái)ZGM95中速輥式磨煤機(jī)，采用正壓直吹式制粉系統(tǒng)，3臺(tái)磨煤機(jī)可以滿足鍋爐MCR負(fù)荷，一臺(tái)運(yùn)行備用．
燃燒器為B&W標(biāo)準(zhǔn)的EI-DRB型旋流燃燒器，配備有外二次風(fēng)旋流調(diào)節(jié)裝置、內(nèi)二次風(fēng)旋流調(diào)節(jié)裝置、內(nèi)二次風(fēng)量調(diào)節(jié)擋板．過熱汽溫調(diào)節(jié)主要靠噴水減溫，再熱汽溫靠布置在尾部豎井煙道的煙氣擋板及過量空氣系數(shù)調(diào)節(jié)，另外，再熟器入口還裝有事故噴水。
2、鍋爐燃用煤種情況與分析
秦皇島發(fā)電有限責(zé)任公司200 MW機(jī)組鍋爐設(shè)計(jì)煤種是晉北煙煤，實(shí)際燃用煤種為平朔煙煤和廣匯褐煤混燒，實(shí)際燃用煤種相對(duì)水分較高、發(fā)熱量較低。表1分別列出了設(shè)計(jì)煤種、校核煤種及試驗(yàn)煤種相關(guān)數(shù)據(jù)。
實(shí)際摻燒的廣匯褐煤收到基全水分(25.8%)高于設(shè)計(jì)煤種(9+64%)，從而需要系統(tǒng)提供更高的磨煤機(jī)入口一次風(fēng)溫度及入口一次風(fēng)風(fēng)量來保證磨煤機(jī)的干燥出力，實(shí)際運(yùn)行情況也表明磨煤機(jī)帶負(fù)荷能力明顯受到磨煤機(jī)干燥出力能力的嚴(yán)重限制。
實(shí)際燃用煤種無論是廣匯褐煤(16970 kj/kg)還是平朔煙煤(18730t/kg)的低位發(fā)熱量都明顯低于設(shè)計(jì)煤種(22400 kj/kg)，在實(shí)際設(shè)備運(yùn)行方面表現(xiàn)為帶同樣負(fù)荷情況下，需要投入更大的煤量和更大的風(fēng)量，從而也嚴(yán)重影響機(jī)組的帶負(fù)荷能力．
3、摻燒工作情況及主要數(shù)據(jù)
3.1摻燒方案
整個(gè)褐煤摻燒工作從2008年12月—2009年4月進(jìn)行，最終確定為：1號(hào)磨煤機(jī)使用平朔煙煤，2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)磨煤機(jī)使用廣匯褐煤．
3.2主要數(shù)據(jù)
秦皇島發(fā)電有限責(zé)任公司2號(hào)機(jī)組的2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)磨煤機(jī)磨制的是廣匯褐煤，平均低位發(fā)熱量為13668kj/kg，每臺(tái)磨均帶最大負(fù)荷；l號(hào)磨煤機(jī)是平朔煙煤，低位發(fā)熱量為20116kj/kg，帶單臺(tái)磨最大負(fù)荷。由于實(shí)際原煤供應(yīng)的不穩(wěn)定性，現(xiàn)場燃用的褐煤和煙煤實(shí)際發(fā)熱量還要低于表l中給出的數(shù)據(jù)。
使用廣匯褐煤情況下，磨煤機(jī)最大出力最終結(jié)果為：1號(hào)磨煤機(jī)最大負(fù)荷33 t/h;2號(hào)磨煤機(jī)最大負(fù)荷33 r/h;3號(hào)磨煤機(jī)最大負(fù)荷為30 t/h;4號(hào)磨煤機(jī)最大負(fù)荷為25 t/h:燃燒煤種綜合熱值為15281 U/kg。最終2號(hào)機(jī)組的最大負(fù)荷為170MW(設(shè)計(jì)容量為200MW)．
4、摻燒褐煤后出現(xiàn)的問題與分析
4.1磨煤機(jī)帶負(fù)荷能力下降明顯
由于原鍋爐配套的磨煤機(jī)設(shè)計(jì)為磨制煙煤，目前實(shí)際情況是2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)三臺(tái)煤機(jī)改為磨制廣匯褐煤后，這三臺(tái)磨煤機(jī)普遍出現(xiàn)了干燥出力嚴(yán)重不足問題，同時(shí)磨煤機(jī)的出力也明顯下降，實(shí)際情況是磨煤機(jī)出口溫度由原80℃（原磨制煙煤數(shù)據(jù)）降低到55—60℃情況下，該ZGM95磨煤機(jī)處理廣匯褐煤為30 t/h左右，而該磨煤機(jī)出廠時(shí)磨制設(shè)計(jì)煤種時(shí)可以達(dá)到35t/h以上。磨煤機(jī)帶負(fù)荷能力下降主要就是由于廣匯褐煤的全水分(25.8%)達(dá)到設(shè)計(jì)煤種(9.64%)的兩倍半多，導(dǎo)致磨煤機(jī)出口風(fēng)粉混合物溫度明顯降低，為防止磨煤機(jī)堵磨事故的發(fā)生，磨煤機(jī)出力較原設(shè)計(jì)有較大幅度下降。
4.2鍋爐后墻結(jié)渣
1號(hào)、2號(hào)200 MW機(jī)組摻燒褐煤一段時(shí)間后，鍋爐后墻均出現(xiàn)了結(jié)渣問題，如圖I所示，鍋爐爐膛其他部位未見明顯異常。從熱態(tài)結(jié)渣厚度的實(shí)際觀察情況來看，還是較為嚴(yán)重的，實(shí)際機(jī)組運(yùn)行中倒是沒有實(shí)際發(fā)生影響安全運(yùn)行的事故，但是掉焦滅火的危險(xiǎn)還是存在的。從現(xiàn)場工作來看，后墻部位有比前墻溫度高的情況存在，后墻水冷壁的結(jié)渣應(yīng)該是由于局部熱負(fù)荷過高造成的，如圖2所示．
4.3機(jī)組AGC跟隨能力下降明顯
秦皇島發(fā)電有限責(zé)任公司200 MW機(jī)組摻燒褐煤后，在試驗(yàn)中對(duì)機(jī)組負(fù)荷進(jìn)行了變動(dòng)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明機(jī)組隨AGC指令變化的變負(fù)荷能力明顯不如以前全部燃用煙煤的情況，鍋爐的變負(fù)荷能力下降，鍋爐的調(diào)整汽溫汽壓能力均有下降。這是由于褐煤的燃燒速度雖然快，熱量釋放快，但是在爐膛出口以后流程上熱量釋放不足，爐膛燃燒對(duì)于汽溫汽壓影響較為緩慢，具體表現(xiàn)在機(jī)組調(diào)節(jié)特性上就出現(xiàn)一種調(diào)整能力下降，響應(yīng)速度緩慢的問題。
4.4機(jī)組帶不了滿負(fù)荷
在4臺(tái)磨煤機(jī)均帶各自的最大負(fù)荷情況下，機(jī)組無法達(dá)到原設(shè)計(jì)的200 MW負(fù)荷，機(jī)組最大只能帶負(fù)荷170MW。這個(gè)問題產(chǎn)生的原因一方面是平朔煙煤和廣匯褐煤的低位發(fā)熱量遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)煤種的低位發(fā)熱量；另一方面是褐煤的高水分導(dǎo)致磨煤機(jī)出力降低。
5、建議
5.1磨煤機(jī)帶負(fù)荷能力下降問題
實(shí)際燃用煤種外在水分偏高，這項(xiàng)數(shù)據(jù)表明在降低實(shí)際燃用煤種外在水分方面還是有潛力可挖的，可以考慮在煤場、輸煤環(huán)節(jié)增加降低褐煤外在水分的工作環(huán)節(jié)，在降低實(shí)際燃用煤種的全水分后，磨煤機(jī)帶負(fù)荷能力下降問題會(huì)得到明顯緩解。
5.2鍋爐后墻結(jié)渣問題
鍋爐熱態(tài)結(jié)渣情況從爐外來看還是比較嚴(yán)重的，冷態(tài)檢修實(shí)際情況也表明還是應(yīng)該重視鍋爐結(jié)渣問題。從冷態(tài)檢查結(jié)果來看，后墻還是有熱負(fù)荷過高問題存在。而鍋爐燃燒器為巴威公司設(shè)計(jì)制造的旋流燃燒器（如圖3所示），具有較大的調(diào)節(jié)能力，可以適當(dāng)針對(duì)后墻燃燒器降低外二次風(fēng)旋流強(qiáng)度、降低內(nèi)二次風(fēng)旋流強(qiáng)度、降低內(nèi)二次風(fēng)風(fēng)量，從而降低燃燒器區(qū)域的熱負(fù)荷，緩解鍋爐后墻結(jié)渣問題．也可以考慮在易結(jié)渣區(qū)域加裝吹灰器，強(qiáng)化吹灰。
5.3機(jī)組AGC跟隨能力下降與機(jī)組帶不了滿負(fù)荷問題
燃用褐煤鍋爐普遍存在鍋爐調(diào)節(jié)特性動(dòng)作緩慢的特性，導(dǎo)致機(jī)組的AGC負(fù)荷調(diào)節(jié)跟隨能力較差�？紤]到電網(wǎng)公司進(jìn)行負(fù)荷調(diào)度有很強(qiáng)的規(guī)律性，建議在鍋爐輸煤環(huán)節(jié)加大管理力度，在負(fù)荷平穩(wěn)階段，可以考慮較大比例摻燒褐煤以實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)性：在負(fù)荷變動(dòng)階段可以考慮兩臺(tái)或3臺(tái)磨煤機(jī)磨制平朔煙煤，降低褐煤的摻燒比例，以保證機(jī)組的AGC負(fù)荷調(diào)節(jié)跟隨能力。
6、結(jié)論
秦皇島發(fā)電有限責(zé)任公司200 MW機(jī)組褐煤摻燒試驗(yàn)總體上是可行的，但是在1號(hào)磨煤機(jī)使用平朔煙煤，其他3臺(tái)磨煤機(jī)使用廣匯褐煤情況時(shí)，機(jī)組最高只能帶負(fù)荷170 MW，無法帶滿200 MW負(fù)荷，考慮到電網(wǎng)公司調(diào)度該200 MW機(jī)組的滿負(fù)荷工況有很強(qiáng)的規(guī)律性，可以考慮在電網(wǎng)公司調(diào)度滿負(fù)荷時(shí)間段，兩臺(tái)或3臺(tái)磨煤機(jī)磨制平朔煙煤，降低褐煤的摻燒比例，以保證機(jī)組帶滿負(fù)荷的能力，三門峽富通新能源除了生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐外還大量銷售木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料供生物質(zhì)鍋爐燃燒使用。
相關(guān)顆粒機(jī)秸稈壓塊機(jī)產(chǎn)品：
1、
秸稈顆粒機(jī)
2、
木屑顆粒機(jī)
3、
秸稈壓塊機(jī)
