众所周知，火力发电厂锅炉选型有相对应的设计煤种。当煤质超出设定适应范围，将会给锅炉的安全性、经济性带来很大的影响。广东省一次能源不足，电煤主要靠省外或境外调入。从2003年开始，广东省燃供应十分紧张，电煤难以达到锅炉设计煤种的要求。另一方面，煤价的不断攀升也给电厂运行带来强大的经济压力。在现有条件下，要提高锅炉热效率，就要保证锅炉在设备值范围正常、高效运行，使燃煤特性与锅炉设计参数相匹配，煤质过高或过低都难以达到最佳效果。在满足燃煤设备对煤质要求的前提下，采用动力配煤技术可最大限度地利用低质煤、或更充分地利用当地现有的煤炭资源。不同品质煤的相互配合，还可以按不同地区对大气环境、水质的要求，调节燃煤的硫分及氮、氯、砷、氟等有害元素含量，减少S02、NOx及有害元素的排放。
1、金湾公司锅炉设备简介
广东省金湾发电公司3、4号机组600 MW超临界机组锅炉采用从美国阿尔斯通能源公司引进的摆动式四角切圆燃烧技术。设计煤种为神府东胜煤，校核煤种为晋北烟煤，采用中速磨煤机、冷一次风机、正压直吹式制粉系统，煤粉燃烧器为四角布置、切向燃烧、摆动式燃烧器。燃烧器共设置6层煤粉喷嘴，锅炉配置6台HP1003型中速磨煤机，每台磨的出口由4根煤粉管接至炉膛四角的同一层煤粉喷嘴，锅炉MCR和ECR负荷时均投5层，另一层备用。煤粉细度R90=23%。燃烧方式采用低NOx同轴燃烧系统( LNCFS)。表1为锅炉煤质情况，图1为磨煤机风量和给煤量关系示意图。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
2、配煤方式及磨煤机运行组合
金湾公司的来煤情况主要为神华煤、印尼煤、山西煤。金湾公司配煤的主要方式：配煤时将人炉煤综合硫分控制在0.8%以内，灰分控制在15%以内，如果人炉煤综合热值可以达到21600kj/kg以上，可以考虑掺烧3台磨印尼煤。根据金湾公司的来煤情况，A磨煤机建议长期给神华煤作为备用，其它磨可采用以下几种配煤方式：①印尼煤掺其它煤（高热值山西煤、神华煤）；②印尼煤掺（高热值山西煤）；③热值低山西煤掺神华煤；④印尼煤掺好山西煤。该工况下，磨煤机运行工况较为恶劣，需要加强对制粉系统的监视、石子煤斗清理。由于掺烧3台磨印尼煤后，制粉系统运行工况差，锅炉效率明显下降，故不建议长期此工况运行。
3、多煤种掺烧运行参数的控制与调整
1)印尼煤热值低、水分高，随着印尼煤配比增加，人炉燃料原煤耗量增加，对制粉系统出力有较大影响。建议人炉混煤热值通过配煤控制在21 600kj/kg以上。
2)由于印尼煤挥发分高，金湾公司多煤种掺烧早期，曾发生多次磨煤机着火的事故。为确保制粉系统的安全运行，不管燃用何种煤质，要求磨煤机人口一次风温低于260℃，出口温度高于58 ℃。若参数达不到此要求，可通过加大一次风量或降低给煤量等方法来控制。
3)燃用山西煤时，控制出口温度在70~ 75 ℃；燃用神华煤时，控制出口温度在65~ 70 ℃；燃用印尼煤时，控制出口温度在58~ 65 ℃。其中当环境温度高于20℃时，要求出口温度为58~ 60 ℃；当环境温度低于20℃时，要求出口温度为60~ 62℃；当环境温度低于15℃时，要求出口温度为62~ 65℃。当燃煤煤质超出上述煤种的范围时，出口温度的控制应参考上述要求进行相应修正。
4)当燃用印尼煤的磨煤机停运后，应保持冷风调门15%开度对磨煤机内通风以防止积聚可燃气体；若磨内有存煤，启动前须将冷风加至吹扫风量通风5 min后方可启磨吹扫。停运期间应注意监视原煤仓、落煤管、磨煤机、出粉管等处的温度变化情况，以期早发现煤自燃现象。若遇局部自燃现象，禁止启动磨煤机吹扫及制粉，以防止启动过程中发生爆燃，须经灭火降温后方可启动。
5)燃用印尼煤的磨煤机启动前，应进行充分暖磨，以避免给煤机启动后磨煤机出口温度下降过多，要求暖磨时间在15 min以上，暖磨温度为65~ 70℃。给煤机启动后应尽快调整磨出口温度在合适范围。
6)印尼煤的制粉出力要求保持在40~ 48 t/h，以保持磨煤机运行状况良好；印尼煤的制粉风量要求在函数输出基础上加5~ 10 t/h的正偏置以加大干燥出力和一次风粉出口刚性。
7)燃用印尼煤、神华煤或燃煤水分较高时，应注意检查石子煤落煤口、出口档板、煤粉管膨胀节等处的温度变化情况。为预防、尽早发现煤自燃现象，每班须检查磨煤机出口平台、燃烧器附近有无漏煤粉情况，若有煤粉沉积，应及时通知维护人员清理以防止自燃。
8)避免在相邻层燃烧器燃用印尼煤，以降低燃烧器喷嘴烧损、水冷壁结焦等风险。
9)因金湾公司的A层燃烧器使用等离子点火器点火，担负着启动点火功能和低负荷稳燃功能，故掺烧过程中应保证A原煤仓内煤质接近设计煤种。
10)制粉系统风煤比大于2.0时，若制粉系统有局部自燃现象，则可能引发煤粉爆炸。故掺烧过程中如发现磨煤机出口温度突然升高，判断磨煤机有着火现象时，直接按磨煤机着火的规程规定处理，不得降低煤量运行或进行吹扫；若发现有单一粉管自燃现象，则可将煤量降低至40 t/h左右，关闭该粉管出口闸板，观察温度下降后交检修人员处理。
11)吹灰。从结焦情况来看，金湾电厂锅炉对煤种适应性较好，分隔屏区域虽然都有比较明显的结焦，焦质疏松，运行中可以看到焦自己掉落，但是不影响锅炉安全运行，尤其机组调峰时，绝大部分能自然脱落。需要注意的是，燃用的煤种（神华、印尼）大都是易结焦煤种，必须加强炉膛吹灰，以防负荷变化时出现大量掉焦。
在烧神华煤时，再热汽温相对较高，这和炉膛及分隔屏结焦多、炉膛吸热相对较少有关，建议在掺烧神华煤时应相应加强炉膛吹灰；而烧山西煤配印尼煤时则对炉膛和其它受热面相对均匀吹灰，同时应根据运行中定期检查的结焦情况及各受热面温升进行调整。
12)运行氧量控制。由于本锅炉设计的SOFA风为分级燃烧技术，炉膛区域容易运行在还原气氛中，因此锅炉运行氧量不应该太低。建议运行氧量满负荷控制在3.0左右；500 MW时在4.0—4.5；300 MW时在5.2~ 5.6。尤其升负荷过程中要注意风量增加，氧量控制。
13)各二次风门控制。SOFA风量对煤粉燃烬影响比较明显，随着SOFA风量的增大，锅炉的固体不完全燃烧损失减少，锅炉效率相对较高。锅炉排放的NOx随着SOFA风量的增大，煤粉燃烬率先是增加，然后再减少。因此对于SOFA风门开度建议在满负荷、运行参数稳定、NOx排放满足环保要求的运行工况下，在50%左右开度是较合适的。由于掺烧燃用煤种为容易燃烬煤种，飞灰含碳量比较低（1%左右），周界风开度对锅炉效率及飞灰含碳量影响很小，对锅炉运行经济性影响也很小。较大的周界风开度有利于保护燃烧器，因此，从保护燃烧器的角度来看，在高负荷情况下，建议周界风开度不低于50%。满负荷运行时，COFA建议60%以上开度，SOFA1在50%左右开度，SOFA2、3在30%左右开度，SOFA4、5在25%左右开度；周界风开度应该保证在40%以上，烧印尼煤50%左右。300 MW负荷时运行磨煤机二次风门开度在20%以上，风箱炉膛差压在600 Pa左右。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
4、结语
由于印尼煤硫分低，掺烧印尼煤有利于降低烟气中S02含量，同时有利于脱硫系统运行，金湾发电公司3、4号炉掺烧印尼煤过程中，NOx排放均可以控制在设计值400mg/m3以内，大部分可以控制在200mg/m3左右，低于国家标准及设计值的400m g/m3。低负荷时NOx排放高于高负荷运行时，但仍可以控制在400 mg/m3以内，主要原因为低负荷运行时氧量相对高负荷时高，富氧燃烧容易产生NO。
广东省金湾发电公司3、4号炉多煤种掺烧实践表明，锅炉在神华煤或山西煤掺烧部分印尼煤的情况下，制粉系统可平稳过渡，锅炉燃烧稳定，喷燃器着火距离适中，炉膛温度分布均匀，吹灰系统正常投运，炉膛水冷壁与分隔屏区未出现结渣，不影响锅炉安全运行，锅炉捞渣机和除灰、除尘系统工作正常。金湾发电有限公司在成功进行了神华煤或山西煤掺烧部分印尼煤实践后，又引进了俄罗斯煤和澳大利亚煤进行掺烧，也取得了成功。金湾公司多煤种掺烧的技术规律和运行经验，为大型超临界燃煤机组锅炉多煤种掺烧提供借鉴依据。
1、金湾公司锅炉设备简介
广东省金湾发电公司3、4号机组600 MW超临界机组锅炉采用从美国阿尔斯通能源公司引进的摆动式四角切圆燃烧技术。设计煤种为神府东胜煤，校核煤种为晋北烟煤，采用中速磨煤机、冷一次风机、正压直吹式制粉系统，煤粉燃烧器为四角布置、切向燃烧、摆动式燃烧器。燃烧器共设置6层煤粉喷嘴，锅炉配置6台HP1003型中速磨煤机，每台磨的出口由4根煤粉管接至炉膛四角的同一层煤粉喷嘴，锅炉MCR和ECR负荷时均投5层，另一层备用。煤粉细度R90=23%。燃烧方式采用低NOx同轴燃烧系统( LNCFS)。表1为锅炉煤质情况，图1为磨煤机风量和给煤量关系示意图。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
2、配煤方式及磨煤机运行组合
金湾公司的来煤情况主要为神华煤、印尼煤、山西煤。金湾公司配煤的主要方式：配煤时将人炉煤综合硫分控制在0.8%以内，灰分控制在15%以内，如果人炉煤综合热值可以达到21600kj/kg以上，可以考虑掺烧3台磨印尼煤。根据金湾公司的来煤情况，A磨煤机建议长期给神华煤作为备用，其它磨可采用以下几种配煤方式：①印尼煤掺其它煤（高热值山西煤、神华煤）；②印尼煤掺（高热值山西煤）；③热值低山西煤掺神华煤；④印尼煤掺好山西煤。该工况下，磨煤机运行工况较为恶劣，需要加强对制粉系统的监视、石子煤斗清理。由于掺烧3台磨印尼煤后，制粉系统运行工况差，锅炉效率明显下降，故不建议长期此工况运行。
3、多煤种掺烧运行参数的控制与调整
1)印尼煤热值低、水分高，随着印尼煤配比增加，人炉燃料原煤耗量增加，对制粉系统出力有较大影响。建议人炉混煤热值通过配煤控制在21 600kj/kg以上。
2)由于印尼煤挥发分高，金湾公司多煤种掺烧早期，曾发生多次磨煤机着火的事故。为确保制粉系统的安全运行，不管燃用何种煤质，要求磨煤机人口一次风温低于260℃，出口温度高于58 ℃。若参数达不到此要求，可通过加大一次风量或降低给煤量等方法来控制。
3)燃用山西煤时，控制出口温度在70~ 75 ℃；燃用神华煤时，控制出口温度在65~ 70 ℃；燃用印尼煤时，控制出口温度在58~ 65 ℃。其中当环境温度高于20℃时，要求出口温度为58~ 60 ℃；当环境温度低于20℃时，要求出口温度为60~ 62℃；当环境温度低于15℃时，要求出口温度为62~ 65℃。当燃煤煤质超出上述煤种的范围时，出口温度的控制应参考上述要求进行相应修正。
4)当燃用印尼煤的磨煤机停运后，应保持冷风调门15%开度对磨煤机内通风以防止积聚可燃气体；若磨内有存煤，启动前须将冷风加至吹扫风量通风5 min后方可启磨吹扫。停运期间应注意监视原煤仓、落煤管、磨煤机、出粉管等处的温度变化情况，以期早发现煤自燃现象。若遇局部自燃现象，禁止启动磨煤机吹扫及制粉，以防止启动过程中发生爆燃，须经灭火降温后方可启动。
5)燃用印尼煤的磨煤机启动前，应进行充分暖磨，以避免给煤机启动后磨煤机出口温度下降过多，要求暖磨时间在15 min以上，暖磨温度为65~ 70℃。给煤机启动后应尽快调整磨出口温度在合适范围。
6)印尼煤的制粉出力要求保持在40~ 48 t/h，以保持磨煤机运行状况良好；印尼煤的制粉风量要求在函数输出基础上加5~ 10 t/h的正偏置以加大干燥出力和一次风粉出口刚性。
7)燃用印尼煤、神华煤或燃煤水分较高时，应注意检查石子煤落煤口、出口档板、煤粉管膨胀节等处的温度变化情况。为预防、尽早发现煤自燃现象，每班须检查磨煤机出口平台、燃烧器附近有无漏煤粉情况，若有煤粉沉积，应及时通知维护人员清理以防止自燃。
8)避免在相邻层燃烧器燃用印尼煤，以降低燃烧器喷嘴烧损、水冷壁结焦等风险。
9)因金湾公司的A层燃烧器使用等离子点火器点火，担负着启动点火功能和低负荷稳燃功能，故掺烧过程中应保证A原煤仓内煤质接近设计煤种。
10)制粉系统风煤比大于2.0时，若制粉系统有局部自燃现象，则可能引发煤粉爆炸。故掺烧过程中如发现磨煤机出口温度突然升高，判断磨煤机有着火现象时，直接按磨煤机着火的规程规定处理，不得降低煤量运行或进行吹扫；若发现有单一粉管自燃现象，则可将煤量降低至40 t/h左右，关闭该粉管出口闸板，观察温度下降后交检修人员处理。
11)吹灰。从结焦情况来看，金湾电厂锅炉对煤种适应性较好，分隔屏区域虽然都有比较明显的结焦，焦质疏松，运行中可以看到焦自己掉落，但是不影响锅炉安全运行，尤其机组调峰时，绝大部分能自然脱落。需要注意的是，燃用的煤种（神华、印尼）大都是易结焦煤种，必须加强炉膛吹灰，以防负荷变化时出现大量掉焦。
在烧神华煤时，再热汽温相对较高，这和炉膛及分隔屏结焦多、炉膛吸热相对较少有关，建议在掺烧神华煤时应相应加强炉膛吹灰；而烧山西煤配印尼煤时则对炉膛和其它受热面相对均匀吹灰，同时应根据运行中定期检查的结焦情况及各受热面温升进行调整。
12)运行氧量控制。由于本锅炉设计的SOFA风为分级燃烧技术，炉膛区域容易运行在还原气氛中，因此锅炉运行氧量不应该太低。建议运行氧量满负荷控制在3.0左右；500 MW时在4.0—4.5；300 MW时在5.2~ 5.6。尤其升负荷过程中要注意风量增加，氧量控制。
13)各二次风门控制。SOFA风量对煤粉燃烬影响比较明显，随着SOFA风量的增大，锅炉的固体不完全燃烧损失减少，锅炉效率相对较高。锅炉排放的NOx随着SOFA风量的增大，煤粉燃烬率先是增加，然后再减少。因此对于SOFA风门开度建议在满负荷、运行参数稳定、NOx排放满足环保要求的运行工况下，在50%左右开度是较合适的。由于掺烧燃用煤种为容易燃烬煤种，飞灰含碳量比较低（1%左右），周界风开度对锅炉效率及飞灰含碳量影响很小，对锅炉运行经济性影响也很小。较大的周界风开度有利于保护燃烧器，因此，从保护燃烧器的角度来看，在高负荷情况下，建议周界风开度不低于50%。满负荷运行时，COFA建议60%以上开度，SOFA1在50%左右开度，SOFA2、3在30%左右开度，SOFA4、5在25%左右开度；周界风开度应该保证在40%以上，烧印尼煤50%左右。300 MW负荷时运行磨煤机二次风门开度在20%以上，风箱炉膛差压在600 Pa左右。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
4、结语
由于印尼煤硫分低，掺烧印尼煤有利于降低烟气中S02含量，同时有利于脱硫系统运行，金湾发电公司3、4号炉掺烧印尼煤过程中，NOx排放均可以控制在设计值400mg/m3以内，大部分可以控制在200mg/m3左右，低于国家标准及设计值的400m g/m3。低负荷时NOx排放高于高负荷运行时，但仍可以控制在400 mg/m3以内，主要原因为低负荷运行时氧量相对高负荷时高，富氧燃烧容易产生NO。
广东省金湾发电公司3、4号炉多煤种掺烧实践表明，锅炉在神华煤或山西煤掺烧部分印尼煤的情况下，制粉系统可平稳过渡，锅炉燃烧稳定，喷燃器着火距离适中，炉膛温度分布均匀，吹灰系统正常投运，炉膛水冷壁与分隔屏区未出现结渣，不影响锅炉安全运行，锅炉捞渣机和除灰、除尘系统工作正常。金湾发电有限公司在成功进行了神华煤或山西煤掺烧部分印尼煤实践后，又引进了俄罗斯煤和澳大利亚煤进行掺烧，也取得了成功。金湾公司多煤种掺烧的技术规律和运行经验，为大型超临界燃煤机组锅炉多煤种掺烧提供借鉴依据。
