1、设备简介
南京华润热电有限公司2×300 MW机组工程3号与4号锅炉为亚临界压力一次再热控制循环锅炉，型号为SG -1036/17.50 - M871．采用巾速磨直吹式制粉系统、单炉膛倒U型露天布置、四角切向燃烧，炉膛面积为14 022×12 330 mm2，宽深比1.14：1．后烟井深度为8 550 mm．锅炉炉顶采用全密封结构、并设大罩壳、炉膛采用密式水冷壁．炉底密封采用水封结构，摆动喷嘴调温，平衡通风，全钢架悬吊结构，固态排渣，燃用具有中等结渣性的烟煤。每角燃烧器喷嘴摆动是通过主控制杆由电动装置驱动，燃烧器喷嘴能上下摆动20～30°，30码期期必中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。
额定工况下主要设计参数见表l；燃料特性见表2。
2、掺烧煤种和对锅炉燃烧影响分析
近年来，南京华润热电有限公司参考周边煤炭市场行情，针对设备特性采购了无烟煤、贫瘦煤和褐煤进行掺配，煤种数据见表3。
2.1无烟煤掺烧方式及燃烧调整
2.1.1配煤比例和配煤方式
无烟煤配煤比例和配煤方式见表4。无烟煤具有着火温度高、着火距离长、燃烧与着火稳定性差、极难燃烬、不易结焦、灰磨损倾向中等偏重的特性，根据现场实际掺烧情况发现，无烟煤的掺配比例在20%—50%时．锅炉各项指标相对稳定，锅炉着火、稳燃、燃烬、结焦均能得到保障，可保证锅炉长期安全、稳定运行：无烟煤的掺配比例在50%以上时，锅炉燃烧不稳，火检闪烁比较频繁，飞灰含碳量比较大，锅炉的运行安全性、经济性都有较大程度下降。
2.1.2配风方式
无烟煤配风方式见表5。针对无烟煤特性，采用AB下层掺烧无烟煤．这样可加大燃烧空间．延长了煤粉的停留时间，有利于无烟煤的燃烬。目前，该锅炉主要采取AB下层磨无烟煤和烟煤1:l的掺配方式。此外．在无烟掺配工况下要保证C层着火稳定．C仓煤质必需有所保证。燃烧调整时应适当降低一次风速，提高磨煤机出口温度，氧量控制在4.0%～4.5%．煤粉细度为16%—25%。无烟煤可磨性系数低．可适当降低磨煤机出力，在负荷较高磨煤机出力较大时，要注意磨煤机进出口差压，防止堵煤。
2.2贫瘦煤掺烧方式及燃烧调整
2.2.1配煤比例和配煤方式
贫瘦煤挥发分低不容易着火．当煤粉进入炉膛后着火相对来说较为困难，这就影响了炉膛内煤粉的燃尽程度，对锅炉燃烧的稳定性产生较大的影响。现场实际掺烧情况表明．当掺配比例在20%～50%时，锅炉各项指标相对稳定，锅炉着火、稳燃、燃烬、结焦均能得到保障，可以保证锅炉长期安全、稳定运行。贫瘦煤的挥发分比无烟煤要高，实际掺烧过程中可以适当加大比例，采用贫瘦煤和烟煤2:1的掺配方式。配煤比例和配煤方式见表6。
2.2.2配风方式
贫瘦煤配风方式见表7。针对贫瘦煤特性，采用AB下层掺烧贫瘦煤，这样可以加大燃烧空间，延长煤粉的停留时间，有利于贫瘦煤的燃烬。在燃烧调整中尽量提高贫瘦煤所在的磨煤机出口温度，其出口温度一般控制在85℃左右。磨煤机出口温度提高了，煤粉流的初温随之提高，这样可以减小着火热，着火就比较容易，增加了锅炉燃烧的稳定性．同时在贫瘦煤掺配工况下要保证C层着火稳定．必需保证C仓煤质。
2.3褐煤掺烧方式及燃烧调整
2.3.1配煤比例和配煤方式
褐煤和无烟煤掺配的配煤比例和配煤方式见表8。褐煤主要特征是水分高、挥发分高、磨煤机干燥出力下降。在掺配过程中，各掺配磨煤机的出口温度低．各磨煤机出力受出口温度影响较大．该煤粉进入炉膛后较易着火，通过和无烟煤进行2:1掺配，挥发分较为理想，锅炉燃烧情况相对稳定，锅炉着火、稳燃均能得到保障，同时可以控制结焦，保证锅炉长期安全、稳定运行。‘这种方式掺烧比较大，且经济性也比较好，但存在飞灰含碳量偏高的情况，锅炉效率有所下降，故不宜采用。但可以采用褐煤和烟煤掺烧的方式。褐煤和烟煤掺配的配煤方式见表9。褐煤的水分高，磨煤机出口温度较低，为避免影响机组带负荷能力，褐煤掺烧量应控制在66%以下。
2.3.2配风方式
褐煤和无烟煤掺配的配风方式见表10。褐煤和烟煤掺配的配风方式见表11。
针对褐煤特性．采用C层优质煤、AD或BD层褐煤与烟煤掺烧的方式，既能提高煤粉着火性，又能提高劣质煤的掺配比例。在运行调整中，控制掺配磨煤机出口温度在60～65℃，并适当提高一次风速可推迟煤粉着火．使着火点离燃烧器更远，火焰高温区也相应推移到炉膛中心，避免喷口附近结焦。提高一次风速还可以增加一次风射流的刚性，减少一次风的偏转．避免其直接冲刷壁面而产生结焦。运行中要保持合适的氧量，控制在4%—4.5%之间，特别是当负荷发生大幅变化时，要及时调整风煤配比，避免锅炉因缺氧燃烧而结焦。此外，掺烧褐煤时要加强吹灰，防止锅炉积灰和结焦。
2.4目前掺烧情况
锅炉采取煤炭掺烧，可拓宽采购煤种的渠道；能根据市场变化．及时调整采购策略，降低燃料采购成本。该公司2006年12月尝试贫瘦煤掺烧．2007年6月开展无烟煤掺烧．2009年5月引进褐煤进行掺烧，通过煤炭掺烧，标煤单价得到有效控制，但同时锅炉效率也有所下降。为全面分析煤炭掺烧的经济性，该公司在不断探索和实践的基础上总结出儿种安全性高、经济较好、同时具备较强可操作性的掺烧方法，具体掺配方法及其经济性分析分别见表12、表13。
就经济性来说，与不掺烧劣质煤相比，掺烧无烟煤和贫瘦煤可以降低售电成本；而掺烧褐煤时，机组的厂用电率上升，售电成本反而有所提高。
3、结束语
近年来的掺烧试验和实践表明．只要掌握掺烧煤种特性，合理把握掺烧比例和方式，在保证机组安全运行的同时．完全可以通过掺烧劣质煤的方式降低火力发电厂的生产成本。在实际掺烧过程中，要注意以下几点．
(1)由于煤质发生变化，锅炉的热效率会有显著变化，尤其是掺配燃煤的发热量过低时，锅炉热效率下降更为明显．因此在掺烧过程中不能一味追求掺烧比，还应把握掺配煤质，以免得不偿失。
(2)虽然燃煤的挥发分对煤粉燃烧是一个重要的指标，但发热量对锅炉经济指标和机组出力有显著的影响，在做好掺烧工作的同时．一定要兼顾燃煤的可燃性和发热量这两方面因素．否则会发生机组出力受限和制粉电耗上升的情况。
(3)在烟煤中掺烧劣质煤将会降低锅炉热效率，其影响程度随着掺烧比例的增大而增大：对于机组掺烧的经济性，需要从发电成本、锅炉热效率、机组的辅机电耗以及卸煤输煤电耗等方面进行综合分析计算，从而得到机组掺烧的显性成本，在运行时还需考虑机组的隐性成本。
(4)在进行新煤种掺烧前，应采用逐渐加量的方式进行掺烧试验工作．同时加强现场火焰监视和制粉系统运行工况监视，不能一味地通过提高磨煤机出口温度和氧量的方法来加大掺烧比例．应在试验中寻求最经济的掺烧比例。
