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原煤仓分仓技术在机组深度调峰中的应用

受煤炭资源供应日益紧缺、煤炭市场运力不足、煤炭价格波动等

诸多因素影响，我国大部分燃煤发电企业均采取燃用混煤替代设计煤

种的措施来提高机组运行经济性。配煤掺烧就是在火电厂锅炉燃煤的

过程中，根据一定的配合比将不同种类不同性质的煤种掺配混合完成

发电。通过优化配煤，不仅可以降低飞灰含碳量，改善锅炉结渣状况，

还能降低污染物排放量，节约燃煤成本，最大程度上减轻火电厂经济

损耗。

国内外针对混煤掺烧技术已开展了多年研究，取得了丰富的成果。

目前，国内燃煤发电机组主要采用“炉前掺配、炉内混烧”和“分磨

制粉、炉内混烧”两种方式开展混煤掺烧。炉前配煤主要包含煤场配

煤、锅炉输煤皮带配煤等；炉内掺烧是通过将不同种类的煤质投入磨

煤机中，根据调整磨煤机出力，实现掺烧。

1.煤场配煤

储煤场会根据煤质将不同质量的煤种分别放置，如优质煤、一般

煤、劣质煤、极差煤等。为了实现配煤掺烧，储煤场存煤可采用纵堆

横取或横堆纵取方式，基于储煤场实际情况，合理设置不同煤种堆放

场地的长度、高度、宽度，在此基础上借助堆煤机，进行纵向堆煤或

横向堆煤，取煤过程则是横向取煤或纵向取煤，如此可以在取煤过程

中实现混掺。煤场配煤有助于燃料的综合调度，但是占地面积大，成

本过高且缺乏灵活性和实时性，无法针对锅炉需求及时调整煤炭比例。

2.输煤皮带配煤

利用双线缝隙式煤槽、输煤皮带、变频叶轮给煤机等进行煤的混

掺。双线缝隙式煤槽甲乙两侧分别放置不同的煤种，在进行煤推送的

过程中，根据标准的煤质数据及锅炉烧煤要求，启动变频叶轮给煤机，

调整好设定值，在皮带上进行甲乙两侧煤的混掺，进而通过皮带传送

到锅炉进行掺煤燃烧。该方式配煤均匀性较差，其混煤比例不易精确

控制，而不均匀混煤可能会影响到锅炉的安全、经济运行。

3.分磨制粉，炉内掺烧

将不同种类的原煤送入不同的磨煤机内磨制煤粉，然后通过不同

层的燃烧器进入炉膛掺烧。这种掺烧方式适用于混煤手段和混煤设备

少的电厂，尤其适用于可磨性差异大的煤种。不同种类煤粉的细度可

以完全由不同的磨煤机控制，可以根据煤质和燃烧特性来选择送入不

同层的燃烧器以及不同的配风方式，例如将不易结渣的煤送入高热负

荷区域的燃烧器，有效降低炉膛燃烧器区域的结渣倾向。这种掺混方

式克服了混煤燃尽特性趋近于难燃尽煤种的缺点，并且避免了炉前掺

混不均匀所带来的燃烧稳定性问题。

受煤场条件限制，“分磨制粉、炉内混烧”成为燃煤电站锅炉混

煤掺烧的主要方式，该方式具有占地空间小、操作方便的优点，但影

响机组运行的灵活性。

当机组设计煤质为高热值烟煤时，若掺烧一定比例的低热值煤种，

则满负荷运行时，磨煤机出力增高。当超过磨煤机最大出力时，出现

影响机组带负荷的现象。另外，掺烧低热值煤还影响机组升负荷速率。

而近年来随着我国新能源装机规模不断增加，电网系统对煤电机组深

度调峰灵活性运行能力要求逐渐提高。煤电机组不仅要能够升得高，

达到额定负荷，还要降得足够低，达到30%甚至20%额定负荷，且负

荷升降的速度要快。在此过程中，入炉煤种特性变得至关重要，是煤

电机组灵活性运行的关键。因此，提高炉内掺烧过程中煤种切换的灵

活性对于燃煤发电机组灵活运行具有重要意义。

通常情况下，一台原煤仓配备一台磨煤机和一台给煤机，只存一

种煤，只有仓内旧煤烧完后才上新煤，煤种混配无法在煤仓进行。为

实现对燃料的优化管理，我司研发了基于原煤仓分仓的快速配煤掺烧

技术，通过对现有设备实施少量改造，实现了不同煤种的快速变煤掺

烧，实现精准实时在线切换煤种，应对全天快速变负荷的调峰需求，

高负荷燃用高热值煤，低负荷燃用低热值煤，提高负荷响应，同时增

加低热煤的掺烧量，取得负荷响应和经济性的双重收益，有力提升企

业市场竞争能力。

01

原煤仓改造燃煤企业灵活性与经济性的探索实践

2021年我公司为某电厂两台600MW超临界直流机组进行改造。

锅炉为Π型布置，单炉膛、一次中间再热、平衡通风、露天布置、固

态排渣、全钢构架、全悬吊结构。锅炉燃烧方式为前后墙对冲燃烧，

前后墙各布置3层低NOx轴向旋流燃烧器，每层各有5只，共30只

燃烧器。在最上层煤粉燃烧器上方，前后墙各布置1层燃烬风口，每

层布置5只，共10只燃烬风口，用来补充燃烧后期需要的空气，同时

实