1、設備簡介
南京華潤熱電有限公司2×300 MW機組工程3號與4號鍋爐為亞臨界壓力一次再熱控制循環鍋爐，型號為SG -1036/17.50 - M871．采用巾速磨直吹式制粉系統、單爐膛倒U型露天布置、四角切向燃燒，爐膛面積為14 022×12 330 mm2，寬深比1.14：1．后煙井深度為8 550 mm．鍋爐爐頂采用全密封結構、并設大罩殼、爐膛采用密式水冷壁．爐底密封采用水封結構，擺動噴嘴調溫，平衡通風，全鋼架懸吊結構，固態排渣，燃用具有中等結渣性的煙煤。每角燃燒器噴嘴擺動是通過主控制桿由電動裝置驅動，燃燒器噴嘴能上下擺動20～30°，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
額定工況下主要設計參數見表l；燃料特性見表2。
2、摻燒煤種和對鍋爐燃燒影響分析
近年來，南京華潤熱電有限公司參考周邊煤炭市場行情，針對設備特性采購了無煙煤、貧瘦煤和褐煤進行摻配，煤種數據見表3。
2.1無煙煤摻燒方式及燃燒調整
2.1.1配煤比例和配煤方式
無煙煤配煤比例和配煤方式見表4。無煙煤具有著火溫度高、著火距離長、燃燒與著火穩定性差、極難燃燼、不易結焦、灰磨損傾向中等偏重的特性，根據現場實際摻燒情況發現，無煙煤的摻配比例在20%—50%時．鍋爐各項指標相對穩定，鍋爐著火、穩燃、燃燼、結焦均能得到保障，可保證鍋爐長期安全、穩定運行：無煙煤的摻配比例在50%以上時，鍋爐燃燒不穩，火檢閃爍比較頻繁，飛灰含碳量比較大，鍋爐的運行安全性、經濟性都有較大程度下降。
2.1.2配風方式
無煙煤配風方式見表5。針對無煙煤特性，采用AB下層摻燒無煙煤．這樣可加大燃燒空間．延長了煤粉的停留時間，有利于無煙煤的燃燼。目前，該鍋爐主要采取AB下層磨無煙煤和煙煤1:l的摻配方式。此外．在無煙摻配工況下要保證C層著火穩定．C倉煤質必需有所保證。燃燒調整時應適當降低一次風速，提高磨煤機出口溫度，氧量控制在4.0%～4.5%．煤粉細度為16%—25%。無煙煤可磨性系數低．可適當降低磨煤機出力，在負荷較高磨煤機出力較大時，要注意磨煤機進出口差壓，防止堵煤。
2.2貧瘦煤摻燒方式及燃燒調整
2.2.1配煤比例和配煤方式
貧瘦煤揮發分低不容易著火．當煤粉進入爐膛后著火相對來說較為困難，這就影響了爐膛內煤粉的燃盡程度，對鍋爐燃燒的穩定性產生較大的影響。現場實際摻燒情況表明．當摻配比例在20%～50%時，鍋爐各項指標相對穩定，鍋爐著火、穩燃、燃燼、結焦均能得到保障，可以保證鍋爐長期安全、穩定運行。貧瘦煤的揮發分比無煙煤要高，實際摻燒過程中可以適當加大比例，采用貧瘦煤和煙煤2:1的摻配方式。配煤比例和配煤方式見表6。
2.2.2配風方式
貧瘦煤配風方式見表7。針對貧瘦煤特性，采用AB下層摻燒貧瘦煤，這樣可以加大燃燒空間，延長煤粉的停留時間，有利于貧瘦煤的燃燼。在燃燒調整中盡量提高貧瘦煤所在的磨煤機出口溫度，其出口溫度一般控制在85℃左右。磨煤機出口溫度提高了，煤粉流的初溫隨之提高，這樣可以減小著火熱，著火就比較容易，增加了鍋爐燃燒的穩定性．同時在貧瘦煤摻配工況下要保證C層著火穩定．必需保證C倉煤質。
2.3褐煤摻燒方式及燃燒調整
2.3.1配煤比例和配煤方式
褐煤和無煙煤摻配的配煤比例和配煤方式見表8。褐煤主要特征是水分高、揮發分高、磨煤機干燥出力下降。在摻配過程中，各摻配磨煤機的出口溫度低．各磨煤機出力受出口溫度影響較大．該煤粉進入爐膛后較易著火，通過和無煙煤進行2:1摻配，揮發分較為理想，鍋爐燃燒情況相對穩定，鍋爐著火、穩燃均能得到保障，同時可以控制結焦，保證鍋爐長期安全、穩定運行。‘這種方式摻燒比較大，且經濟性也比較好，但存在飛灰含碳量偏高的情況，鍋爐效率有所下降，故不宜采用。但可以采用褐煤和煙煤摻燒的方式。褐煤和煙煤摻配的配煤方式見表9。褐煤的水分高，磨煤機出口溫度較低，為避免影響機組帶負荷能力，褐煤摻燒量應控制在66%以下。
2.3.2配風方式
褐煤和無煙煤摻配的配風方式見表10。褐煤和煙煤摻配的配風方式見表11。
針對褐煤特性．采用C層優質煤、AD或BD層褐煤與煙煤摻燒的方式，既能提高煤粉著火性，又能提高劣質煤的摻配比例。在運行調整中，控制摻配磨煤機出口溫度在60～65℃，并適當提高一次風速可推遲煤粉著火．使著火點離燃燒器更遠，火焰高溫區也相應推移到爐膛中心，避免噴口附近結焦。提高一次風速還可以增加一次風射流的剛性，減少一次風的偏轉．避免其直接沖刷壁面而產生結焦。運行中要保持合適的氧量，控制在4%—4.5%之間，特別是當負荷發生大幅變化時，要及時調整風煤配比，避免鍋爐因缺氧燃燒而結焦。此外，摻燒褐煤時要加強吹灰，防止鍋爐積灰和結焦。
2.4目前摻燒情況
鍋爐采取煤炭摻燒，可拓寬采購煤種的渠道；能根據市場變化．及時調整采購策略，降低燃料采購成本。該公司2006年12月嘗試貧瘦煤摻燒．2007年6月開展無煙煤摻燒．2009年5月引進褐煤進行摻燒，通過煤炭摻燒，標煤單價得到有效控制，但同時鍋爐效率也有所下降。為全面分析煤炭摻燒的經濟性，該公司在不斷探索和實踐的基礎上總結出兒種安全性高、經濟較好、同時具備較強可操作性的摻燒方法，具體摻配方法及其經濟性分析分別見表12、表13。
就經濟性來說，與不摻燒劣質煤相比，摻燒無煙煤和貧瘦煤可以降低售電成本；而摻燒褐煤時，機組的廠用電率上升，售電成本反而有所提高。
3、結束語
近年來的摻燒試驗和實踐表明．只要掌握摻燒煤種特性，合理把握摻燒比例和方式，在保證機組安全運行的同時．完全可以通過摻燒劣質煤的方式降低火力發電廠的生產成本。在實際摻燒過程中，要注意以下幾點．
(1)由于煤質發生變化，鍋爐的熱效率會有顯著變化，尤其是摻配燃煤的發熱量過低時，鍋爐熱效率下降更為明顯．因此在摻燒過程中不能一味追求摻燒比，還應把握摻配煤質，以免得不償失。
(2)雖然燃煤的揮發分對煤粉燃燒是一個重要的指標，但發熱量對鍋爐經濟指標和機組出力有顯著的影響，在做好摻燒工作的同時．一定要兼顧燃煤的可燃性和發熱量這兩方面因素．否則會發生機組出力受限和制粉電耗上升的情況。
(3)在煙煤中摻燒劣質煤將會降低鍋爐熱效率，其影響程度隨著摻燒比例的增大而增大：對于機組摻燒的經濟性，需要從發電成本、鍋爐熱效率、機組的輔機電耗以及卸煤輸煤電耗等方面進行綜合分析計算，從而得到機組摻燒的顯性成本，在運行時還需考慮機組的隱性成本。
(4)在進行新煤種摻燒前，應采用逐漸加量的方式進行摻燒試驗工作．同時加強現場火焰監視和制粉系統運行工況監視，不能一味地通過提高磨煤機出口溫度和氧量的方法來加大摻燒比例．應在試驗中尋求最經濟的摻燒比例。
