火力发电厂大比例掺烧褐煤方案分析
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褐煤掺烧基本方案通过对佳厂的考察以及对齐热的了解,确定#8炉褐煤的基本掺烧方案是,“来煤分磨磨制,炉内分层掺烧”,C磨100%上褐煤,在5台磨运行的情况下,掺烧比例可以达到20%。
经过一段时间的经验积累,再逐步提高掺烧的比例,由D磨100%上褐煤,掺烧比例达到40%。
针对褐煤热值低、水分大、挥发份高、易结渣的特点,我们要增加必要的防爆设备,要增加CO实时检测系统、增加给煤机的消防装置,在防止锅炉结焦、防止制粉系统爆破、保证制粉系统的出力等方面要制定出切实可行的措施。
一、防止制粉系统爆破褐煤的挥发份含量高,一般干燥无灰基挥发份为40%-60%,容易着火燃烧,但也容易引起堆放自燃以及制粉系统的爆炸。
1、要增加CO实时检测系统。
运行中对CO的浓度进行严格的检测,控制磨机分离器出口CO含量在150PPm以内,当达到200PPm时,应立即减少给煤量,增大通风量,同时降低磨煤机出口温度,直至CO含量降到正常值,当进行以上操作后无效当达到250PPm以上时,如表记指示正确,应立即停止该磨煤机运行,同时充入惰化蒸汽,对于停止备用的磨煤机停止后严格按要求进行吹扫和排渣,清除煤粉沉积,防止发生制粉系统爆炸事故。
2、确保蒸汽消防系统能可靠的投入。
每班要试验蒸汽消防电动门的可靠性,在发现磨机内有自燃的情况是,要及时进行疏水后,投入蒸汽消防,但要注意低压辅汽的压力是0.5Mpa左右,而磨机的入口防爆门的启动压力是0.35Mpa,不要造成磨机入口防爆门的爆破。
3、磨煤机入口的冷、热风电动门、混合风关断门要严密、可靠。
现在的A-E磨的热风们以及混合风关断门都不是很严密,在制粉系统停备以及检修时,都会有热风漏入磨煤机内,在掺烧褐煤的情况下,如果停止磨煤机机时,煤粉没有吹扫干净,极易造成自然和爆炸。
4、原煤仓蒸汽加热不允许投入。
原煤仓蒸汽加热对缓解棚煤确实起到了非常有效的作用,但是在掺烧褐煤是,就不允许投入了,因为投入蒸汽加热,煤会变的更湿,会在给煤机内积存,在热一次风的吹扫下,很快就会自燃,烧损皮带或者产生爆炸。
掺配掺烧褐煤技术措施批准:审核:编写:一、编制目的根据公司安排,近日将有两批褐煤到厂。
褐煤具有低热量、高挥发分、高水份、高低灰分等特点,有很好的着火特性,但同时也易发生自燃、爆炸和锅炉结焦现象。
为防止褐煤接卸、堆存、燃用过程中发生着火、爆炸事故,保证机组及系统安全运营,同时摸索掺烧褐煤对机组安全性能、运营参数、经济指标的影响,积累存储和使用经验,为下一步开拓煤源渠道,优化进煤结构,提高机组运营经济性等提供资料支持,在对燃用褐煤同类型机组进行调研的基础上,编制本安全技术措施。
燃料质检部、燃料部、发电部要充足结识褐煤掺配掺烧过程中的危险性,提高防范煤场、皮带系统、制粉系统发生自燃和爆炸事故的预控意识。
掺烧褐煤期间,应对煤质化验、燃烧调整、事故解决等各环节做好记录和数据整理,不断总结掺配烧褐煤的经验。
二、褐煤的特性褐煤属于碳化限度较低的煤种,开采成本低,外观呈低于烟煤的光泽,由于碳化限度浅,煤粒具有大量细小纤维空隙,吸水性强,具有低热值(低位发热量12-14MJ/Kg),高挥发份(干燥无灰基>40Vdaf%,空干基挥发份>30Vad%)、高水分(内水13-15Mad%,全水>20Mar%),可磨系数中偏低,燃点低(约270℃),灰熔点较低(<1200℃)的特点。
不同矿点的褐煤煤质存在一定区别,我公司褐煤到厂后,应及时对其工业元素、灰熔性、灰成分、可磨性指数及磨损指数等指标进行煤种校核,并出具具体的煤质报告。
三、掺烧褐煤的风险点1、褐煤挥发份高,着火温度减少,运送、堆放期间易自燃,易导致制粉系统着火、爆炸、烧损喷燃器;2、褐煤含硫份大,灰熔点较低,锅炉受热面易结焦;3、褐煤灰分、水分大,磨制的煤粉粒度大,容易导致不完全燃烧,燃用褐煤时炉膛温度低,容易发生锅炉熄火;4、褐煤水分大,增长引风机的耗电量、排烟温度升高;磨煤机出口温度下降,影响磨煤机出力,增长制粉电耗,甚至堵塞制粉管道。
分析发电厂掺烧褐煤的影响及控制方法发布时间:2022-11-14T07:08:35.684Z 来源:《中国电业与能源》2022年第13期作者:魏学建[导读] 由于煤炭市场的不确定性,为降低采购成本,部分发电厂开始掺烧褐煤。
褐煤魏学建张家口发电分公司河北省张家口市宣化区摘要:由于煤炭市场的不确定性,为降低采购成本,部分发电厂开始掺烧褐煤。
褐煤具有水分大,挥发分高,热值低及易结焦的特点,对锅炉设备的安全运行提出了挑战。
通过进行具体试验综合发电厂自身机组主、辅机设备状况,对褐煤进行掺烧试验验证制粉系统燃用褐煤的能力,同时验证褐煤对输配煤、除灰、脱硫、脱硝系统可靠性的影响,提出掺烧的指导性建议和控制方法关键词:褐煤,掺烧,边界。
通过在某发电厂5号锅炉6号制粉系统进行本次单一原煤仓进行配煤掺烧试验,根据机组运行状态及现场条件,分析掺烧褐煤的影响和控制方法。
一、设备概述1、锅炉本体设备某发电厂二期锅炉是由东方锅炉厂生产的DG1025/18.2-Ⅱ4型亚临界、中间再热、自然循环、全悬吊、平衡通风、燃煤汽包炉。
制粉系统为中速磨正压直吹式系统,采用四角切圆直流摆动式燃烧器,5、6号机组为垂直浓淡低氮燃烧器,布置四层燃尽风。
6台磨煤机型号为ZGM95G型磨煤机,最大连续稳定出力30吨/小时。
二期锅炉设计煤种为大同烟煤,热值4892kcal/kg。
2、输煤系统输煤系统分为一期和二期,每年接卸和输送约650~800万吨煤。
一期输煤系统供1~4号机组,二期输煤系统供5~8号机组。
一、二期输煤系统均为中间仓储式系统,一期有3个3200吨容量的缓冲罐,二期有2个3000吨容量的筒仓。
一期煤场可以为二期筒仓上煤;二期北煤场可以为一期缓冲罐上煤。
来煤方式有火车和汽车两种途径,其中一、二期煤场各设有一台翻车机负责接卸火车煤,汽运煤在煤场直接接卸。
一期煤场储存能力21万吨,分南、北煤场两个区域,中间设置一台斗轮堆取料机。
二期煤场储存能力为15万吨,分南、中、北煤场三个区域,南、中煤场中间设置一台斗轮堆取料机,北煤场北侧设置一台取料机。
火电厂配煤掺烧分析研究随着国家对能源节约减排和环境保护的要求越来越高,火电厂在选用燃料时需要考虑多种因素,比如燃料的价格、可用性、环境污染排放等,同时,燃料的掺烧也被广泛应用于火电厂中。
近年来,对于火电厂配煤掺烧的研究逐渐增加。
本文将介绍火电厂配煤掺烧的基本情况,同时对掺烧过程中的热力学、动力学等问题进行分析。
1.火电厂配煤掺烧基本情况火电厂的燃料通常选用煤炭,但单一的煤种可能会导致火电厂的运行出现问题,比如热效率下降、环境污染排放增加等问题。
因此,火电厂需要进行煤种掺配,来改善煤炭的特性,以达到更好的运行效果。
煤种掺配,通常是采用相对比较接近的煤种进行掺配,而这种煤种掺配,又被称为配煤。
与此同时,如果在燃烧过程中加入其他的燃料,比如燃烧煤油、天然气等,这种掺入其他燃料的方式被称为掺烧。
火电厂煤种掺配和燃料掺烧的主要目的是改善煤炭的特性,优化火电厂运行。
煤种掺配主要可以改善煤种的灰分、水分、挥发分、氧化度等特性,同时也可以平衡热值。
掺烧则可以改善火电厂的燃烧特性,提高燃烧效率,减少污染物排放。
同时,还可以降低成本,促进可持续发展。
火电厂配煤掺烧的热力学分析是非常重要的,它可以帮助分析不同燃料之间的反应机理,预测煤炭燃烧时生成的污染物种类和生成量,以及如何控制排放,提高燃烧效率。
在燃烧过程中,煤炭的主要成分为碳、氢、氧和硫。
热力学方程式如下:C + O2 → CO2当煤炭燃烧时,生成的CO2和H2O是主要产物,而SO2是比较有害的副产物之一。
煤炭的硫含量越高,SO2的生成量就越多,因此火电厂需要采取措施控制SO2的排放。
在火电厂配煤掺烧方面,热力学方程式也会变化。
在掺入其他燃料之后,反应机理会发生变化,因此热力学方程式也会发生变化。
例如,当火电厂燃烧煤油时,反应方程式如下:C12H26 + (12+x/4)O2 → 12CO2 +13H2O在这个方程式中,假设x代表烧煤油所需的氧量,可以发现,在燃烧煤油时,生成的CO2和H2O的量都比较大,因此在燃烧时需要更多的空气量才能保证完全燃烧。
褐煤燃烧分析褐煤Lignite (coal);brown coal ;wood coal 褐煤,又名柴煤,是煤化程度最低的矿产煤。
一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。
化学反应性强,在空气中容易风化,不易储存和远运。
前言:随着电力企业改革的不断深化和发展,电力市场竞争加剧以及发电企业竞价上网,降低发电成本、提高企业的核心兑争力和赢利水平的是火电企业的长期目标。
自从2008年开始,我厂开始试烧褐煤,该煤主要特点是高挥发份(30%以上)、高水份(35%以上),煤质热值低(从2900kcal/kg到3900kcal/kg)。
该煤种与正常燃用的神华煤比较来看:挥发份偏高、内水偏高、发热量严重偏低。
要实现对如此庞大褐煤资源的高效利用,必须结合褐煤本身特点提出新的技术路线,同时对全系统进行优化集成提高能量利用效率。
一、我厂锅炉褐煤掺烧的原则:1、基本原则:在保证锅炉安全运行的条件下,采用两种或两种以上煤种按不同的比例送入炉膛进行掺烧,使掺烧煤种加权平均的各项煤质指标,接近锅炉适用煤种的煤质指标,以改善煤种在锅炉中的燃烧特性、结渣特性、可磨性和污染物排放特性,达到锅炉与煤性之间的最佳组合。
2、首要原则:是保证煤种掺烧过程中的燃烧性能,即混煤在锅炉内燃烧的稳定性。
反映煤种燃烧特性主要是着火性能和燃烬性能,煤种的发热量、挥发分和水分是影响燃烧特性最主要的指标。
二、我厂锅炉褐煤掺烧的方式我公司主要采用褐煤掺烧方式是炉内混合式,褐煤掺烧量应按调度预发电曲线和季节运行特点来确定。
配煤方式中B、D煤仓均上挥发分较高、与设计煤种接近的煤种。
其它磨煤机在配煤方式设计如下:1、单独掺烧C或F煤仓。
此方案一般在机组负荷夏天要长期带满负荷时及以上时选择,在确保发电量的情况下尽量掺烧,并且还要其它煤种发热量在5000kcal/kg以上。
2、掺烧C、F两个煤仓。
此种方案在机组负荷较轻时,或不需长期带满负荷时,机组负荷300MW~580MW时选择,但此时只运行五台磨煤机,3、掺烧C、E、F三个煤仓。
火电厂配煤掺烧分析研究随着能源需求的不断增长,火电厂在能源供应中占据着重要的地位。
煤炭作为主要的燃料之一,扮演着不可或缺的角色。
煤炭燃烧所产生的二氧化碳排放对环境造成了严重的污染和温室效应,给生态环境带来了巨大的压力。
为了减少煤炭燃烧过程中的二氧化碳排放,提高能源利用效率,火电厂开始采用煤炭掺烧技术。
煤炭掺烧技术是指在火电厂燃烧煤炭时,将其他可燃物料与煤炭混合燃烧,从而改变燃烧过程和燃烧特性,以达到降低煤炭的二氧化碳排放和改善环境污染的目的。
常见的煤炭掺烧物料包括生物质、石油焦、城市垃圾等。
配煤掺烧的实质是利用不同燃料的物化特性互补,以一定比例混烧,改善燃烧状态,提高燃烧效率。
对于火电厂来说,煤炭掺烧技术不仅可以减少二氧化碳的排放,还可以降低煤炭成本,节约资源。
利用其他可燃物料的混烧还可以提高燃烧温度和燃烧速率,增加燃烧稳定性,改善尾部脱硫除尘系统的效果。
煤炭掺烧还可以减少煤炭中的无用杂质,降低污染物的排放。
煤炭掺烧技术也存在一些问题。
不同煤炭掺烧物料的供应和稳定性可能存在一定的困难,尤其是一些新型的可燃物料。
煤炭掺烧对燃烧系统和设备的要求更高,可能需要进行一定的改造和调整。
煤炭掺烧对燃烧过程和燃烧产物的影响需要进行系统的实验和研究,以确保燃烧效果和环境效益。
针对以上问题,需要开展火电厂配煤掺烧的分析和研究。
分析不同煤炭掺烧物料的物化特性和燃烧性能,评估其适用性和潜在问题。
通过实验和模拟,研究煤炭掺烧对燃烧系统和燃烧过程的影响,优化燃烧参数和控制策略。
对煤炭掺烧的环境效益进行评估和预测,寻找最佳的煤炭掺烧比例和燃烧工艺。
对火电厂进行技术经济评估,分析煤炭掺烧的成本和效益,为决策者提供参考。
火电厂配煤掺烧分析研究具有重要的现实意义和发展潜力。
通过对不同煤炭掺烧物料和燃烧过程的研究和优化,可以在减少煤炭燃烧的二氧化碳排放、提高能源利用效率和改善环境污染方面发挥积极作用,为我国能源结构调整和可持续发展提供技术支持和政策建议。
掺烧褐煤逻辑优化方案编制:审核:批准:东北电力科学研究院有限公司热工自动化技术研究所2010-04-06前言随着近几年出现的电煤供应紧张局面,各发电厂用煤的稳定供应受到不同程度冲击,各发电企业积极开展掺烧褐煤工作。
由于部分电厂锅炉设计煤种非褐煤,掺烧有一定难度,因此,需要对原有的热工控制逻辑进行优化改进,在保证机组安全稳定运行的前提下,提高机组在掺烧褐煤后的自动化水平。
同时,应坚持安全第一的原则,杜绝制粉系统爆炸、皮带着火及人身伤害等事故发生。
1.掺烧方式原则上到厂褐煤不在储煤场进行混配和长期存储,防存储期间发生自燃,增加燃料上煤难度,避免煤中带火。
若来煤量大,储存到储煤场的专储位置,且储存时间不宜过长,一般不超过5~7天。
上煤时两路皮带同时运行,一路皮带上褐煤,另一路皮带上其它煤种。
严格执行混配煤措施,加强燃料调度员与集控值班员、燃料调度员与值长、值长与司炉的联系,按混配煤措施将褐煤上到指定炉的指定磨煤机原煤斗内。
并将上煤情况及时通知司炉。
2.优化措施2.1 掺烧褐煤后总煤量计算机组自动控制回路中,与总煤量有关的参数包括:锅炉主控前馈的负荷-燃料量曲线、锅炉的风煤比曲线、一次风压力曲线、燃水比曲线等,这些曲线均按照设计煤种进行控制,当掺烧褐煤后,煤质偏离设计值较大,一般的热值修正回路将超过限制,应该增加专门的褐煤折算成设计煤种控制回路。
图1 单台磨煤机煤量折算2.2 掺烧褐煤后磨煤机控制磨煤机可靠制粉的首要条件是必须满足磨煤出力、通风出力、干燥出力的要求。
2.2.1 磨煤出力初始给煤量过少,启动初始,会造成磨煤机振动;初始给煤量过多,干燥出力会受到限制。
需测试磨煤机在燃用烟煤和褐煤时的初始煤量是否一致,若不一致需增加切换开关。
图2 初始给煤量折算燃用褐煤后,煤种发热量降低,想要达到BMCR工况,必须增加燃煤量。
燃料主控输出平均分配到各台给煤机,此指令为设计的烟煤量,若换成褐煤后需要进行煤量折算。
掺烧褐煤的技术措施针对褐煤高挥发份,高内水份、易燃、易爆的特点,特制定燃烧褐煤期间制粉系统的掺煤方案和防范自燃、爆炸的预防措施:一、掺煤方案:1.应选用灰分大于15%,发热量不低于4500大卡的煤种和褐煤进行掺烧。
2.正常情况下,控制单台磨褐煤掺烧量在50%以下,当日负荷低谷阶段,不具备停磨条件时,制粉系统带负荷有一定余量,可适当加大褐煤掺烧量,但应控制褐煤煤量不大于另一侧给煤机煤量25T/H。
3.上褐煤的原煤仓仓位控制在11米以下,正常停磨前应将磨煤机内的褐煤置换完,给煤机皮带上的煤走空。
4.正常启动磨煤机应用非褐煤种进行启动(磨煤机单进双出方式),料位正常后方可启动褐煤种给煤机。
5.磨煤机逢停必清或至少300小时进行一次磨煤机停磨清理。
二、制粉系统防范措施:1.磨煤机正常启停及运行时的防范措施1)严格执行磨煤机启停操作票。
2)停磨后务必通知维护将制粉系统分离器、椎体、折向挡板等处死角清理干净并拍照取证。
若清理过程中发现分离器积粉较多,应在清理完后,通过开启磨出口PC闸、磨入口冷风门、负荷风门,以不低于90T/H风量对磨内积粉进行吹扫冷却,时间不得低于5分钟。
3)务必保证原煤斗、磨煤机消防灭火系统正常热备用。
制粉系统附近备足灭火器材。
4)磨煤机入口一次风量不得低于90T/H.5)磨煤机出口温度应控制在70℃,最大不得超过75℃,最低不得低于55℃。
6)磨煤机运行期间,相对应的二次风挡板开度不得低于40%。
7)磨正常运行时风粉比不得大于2.5,大于2.5进入煤粉爆炸浓度范围;所以要求在启动磨煤机后,应立即增加给煤量,越过煤粉爆炸浓度。
停磨时,应在磨入口温度降至90度以下,方可停运给煤机。
8)对装有一次风速的磨煤机,若发现风速下降,应对该一次粉管的温度加强监视,就地测量粉管温度比其他粉管低10度以上,应关该PC闸进行吹扫直至一次风速正常。
9)运行人员每2小时测量一次原煤仓壳体、回粉管和各一次粉管温度,并做好记录。