（一）引言
    瑞能熱電公司#5爐為哈爾濱鍋爐廠制造的HG-680/13. 7-YI12型鍋爐，配200MW發電機組。鍋爐為超高壓參數，帶一次中間再熱的單鍋筒自然循環、固態排渣、四角切圓燃燒、平衡通風、露天布置．鍋爐運行方式以冷凝工況為主，同時滿足抽汽工況參數。鍋爐設計煤種為煙煤，投運后由于燃料成本高，主要燃用大同、神華及貴州煙煤，現主要摻燒部分石油焦、油頁巖。根據西安熱工研究院對#5爐進行摻燒的試驗結果，對鍋爐設備的日常運行方式進行調整。通過調整保證鍋爐設備的安全運行，在安全運行的前提下保證了較高的經濟效益。
    制粉系統為中速磨直吹式，5臺ZG_180N型磨煤機對應5層燃燒器。
    ZGM80N型輥式磨煤機為北京電力設備總廠制造。廠家提供的標準研磨出力為23. 43t/h，額定電功率為250kW．通風阻力小于5.45kP，額定空氣流量13. 2kg/s，磨盤轉速28. 7r/min．100%出力時磨煤電耗為6—10kWh/t，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質顆粒燃料。
    廠家提出的煤種適應范圍如下：
    煤種：  煙煤，部分貧煤和褐煤
    發熱量：16—31MJ／kg，表面水分：<18%，可磨系數HGI:40—80,
  無水無灰基揮發分V: 15%～40%，原煤粒度：O～40mm，
  煤粉細度R: 15%—40%
  該型爐BMCR工況，對應設計煤種Qnet，ar為22. 99Mj/kg，燃料消耗量為89t/h，按4臺磨投運，1臺磨備用，則每臺磨出力應為22. 25t/h，可見4臺磨帶BMCR負荷，出力略有不足。
    （二）運行調整方案
    1．制粉及燃燒系統調整：運行時，鍋爐實際使用的是摻燒2096油頁巖的方式，最大摻燒量約為神華、大同煤3096左右、貴州煤l0%左右，采用預混摻燒方式，混合比例為1：1D磨摻燒油頁巖，ABC磨煤機上神華煤。根據油頁巖的揮發分高的特點，油頁巖中近85%的可燃值以熱解的方式快速釋放，揮發的氣體可燃物在一定濃度及溫度條件下著火，所測出的煤粉氣流著火溫度IT僅為460℃，與褐煤相近。而煙煤中最易燃的神華煤IT值為550℃，大同煤為630℃，貴州煙煤為650℃。用中速磨磨制頁油巖，介質為空氣，制粉系統爆炸的危險性明顯增加。摻燒的DE磨煤機豹出口溫度比ABC磨的出口溫度低10℃，為65℃。磨煤機加載力偏大5%。保持出口溫度為60—65℃，煤粉細度R為20%左右，并調整一次風量及煤量，使之在較低煤量狀態下先穩定運行，之后逐漸增加煤量到～20t/h，每臺磨煤機的一次風量40km3／h．由于油頁巖著火溫度低，火焰傳播速度高，一次風噴口及一次風管回火的可能性增加，為了防止燃燒器噴口結焦和燒損，運行氧量4.096左右（表盤A側）．周界風開度8096，每臺磨煤機的一次風量40km3//h。
    2．對左、右側煙溫、汽溫偏差的影響調整：對于四角燃燒方式，由于爐內殘余旋轉，在煙氣進入水平煙道后，顯現了左右側煙氣能量不平衡，進而對左右側過熱器、再熱器左右側汽溫、管壁金屬溫度造成偏差，該問題隨著四角燃燒方式鍋爐容量增加而更為明顯。由于入爐煤灰分增加，因灰分濃度右側大于左側而使煙氣能量不平衡明顯增加，由于過熱器及再熱器各級間交叉及減溫器布置合理，調整功能較好，運行中便于控制，不會造成明顯影響。
    3．對汽溫、汽壓及負荷影響的調整：在燃用神華煤和摻燒2096油頁巖的情況下，機組主、再熱蒸汽參數均正常。油頁巖的灰熔點在1500℃以上，比神華煤的1140℃要高，所以摻燒油頁巖對防止鍋爐結焦會有一定益處。燃用神華煤時因爐內結焦，減溫水用量加大，一級減溫水量為44. 8t/h，二級減溫水量為19. 5t/h，再熱器減溫水量也有10. 6t/h，排煙溫度約升高10℃；燃用20%油頁巖時，一級減溫水量為17. 9t/h，二級減溫水量為6.4t/h，再熱器減溫水量為1.3t/h，運行中適當增加了爐膛本體吹灰，可保證在目前水平，因煙氣量增加，對流受熱面吸熱量會有所增加，通過減溫水及汽一汽加熱器旁通門調整仍可保證汽溫。
  4．對燃盡性能及鍋爐效率的影響調整：由一維火焰爐各種煤以6：4摻燒頁巖與單燒原煤燃盡率的比較可見，摻燒頁巖后會使燃燒效率有所降低，相當于m值增加0.5%～1.0%，減少排煙溫度和排煙量，鍋爐效率因燃盡損失增加而降低。
    5．高、低溫腐蝕及sox排放量：由于油頁巖含硫量St，ar為1. 5%左右，與其它煤混燒后，入爐煤的含硫量為0.9%～1.296，應適當提高運行氧量使水冷壁面氧量保持在2%以上，以避免嚴重的高溫腐蝕，大修中應測定主燃燒器區偏上部位水冷壁厚度，及時發現腐蝕問題。對空氣預熱器堵灰及腐蝕等問題，運行中每班都相應增加了吹灰調整次數。
    6．除灰系統的調整：運行時減少第一、二場的下灰時間來加強輸灰。由于爐底灰渣量會成倍增加，從一維火焰爐結渣試驗得出的渣型看，爐底灰渣較疏松，熔融態的硬渣塊較少，除渣系統尚可應付。油頁巖灰成分中Ca0較低，Alz0,在25%的水平，飛灰比電阻不會大幅度增加，電除塵器為4個電場，除塵效率不會明顯降低。
  7．低負荷時的安全措施：神華、大同及貴州煙煤都具有一定的結渣性，神華煤為嚴重結渣，其余兩種為高結渣性能煤，三種煤分別與油頁巖以6：4比例的混煤可使爐內結渣趨向明顯降低，但由于油頁巖摻燒后，入爐煤的灰分提高，高溫過熱器、再熱器及省煤器沾污將會增加，可能要調整歐灰周期，另外，折焰角上部水平煙道入口處積灰量會增加，而且此處未裝設伸縮式吹灰器，如大量灰塌下，會對火檢造成影響，爐內可能出現燃燒不穩，嚴重時會引起HFT動作。為防止鍋爐低負荷燃燒不穩定和滅火的安全技術措施：(1)鍋爐在低負荷運行時，爐膛溫度較低，為了使鍋爐的燃燒穩定，應注意盡量保持下三層煤滿出力穩定運行，組織穩定的爐內燃燒工況。(2)如果煤質差，四臺磨煤機滿出力而機組負荷低于150MW，且入爐煤揮發份(Vad)《20%時，應及時投油助燃。(3)正確處理好穩定鍋爐燃燒與提高汽溫、穩定鍋爐燃燒與節油的關系，堅持“安全第一”的主針。(4)當鍋爐出現煤粉燃燒器火焰檢測器的檢測信號強度減弱、火檢信號不穩定、火焰檢測器檢不到火焰、爐膛負壓波動幅度增大、波動頻率加劇等燃燒不穩定情況時，應立即對角投入兩支以上重油槍助燃。(5)在沒有進行與燃燒有關調整操作的情況下，發生爐膛負壓突然波動時，運行中應立即投入油槍助燃，及時進行鍋爐燃燒工況的分析和檢查，找時原因并作相應調整。(6)在機組減負荷時，在減煤的同時要注意調整風量，避免鍋爐燃燒強度低而風量過大的運行工況出現。(7)在進行鍋爐調整燃燒、制粉系統等操作時，操作應緩慢小心，盡量減少對鍋爐工況的擾動。(8)運行時，根據來煤的質量情況和現場觀察火焰的燃燒情況及時調整磨煤機的風／煤比例、出口溫度和二次風、周界風的配比，以保證在不致燒壞燃燒器的情況下盡量縮短著火距離，保持爐內燃燒穩定。(9)低負荷時，對爐膛水冷壁吹灰，如四臺磨煤機滿出力而機組負荷低于150XIW，且入爐煤揮發份(Vad)《20%時，要投放兩支以上油槍助燃。除此之外，在對水冷壁吹灰過程中，若爐膛負壓波動超過200Pa，應立即投入油槍助燃，以保持燃燒穩定。
（三）結論
    #5鍋爐在進行燃用非設計煤種的運行調整后，保證了鍋爐設備的正常運行，沒有發生鍋爐設備的非計劃停機，沒有發生鍋爐運行中的滅火安全事故，保證了機組的安全運行。根據計算分析，燃用摻燒方式煤種后，與燃用神華煤相比，燃用20%混煤時爐內基本無結焦，機械未完全燃燒損失增加約0.1%，但因排煙熱損失降低，鍋爐效率提高（約0.4個百分點）．so2排放濃度約增加250mg/m3(02=6%)，NOx排放濃度約增加100mg/m3 (02=6%)，燃用20%混煤時每度電成本下降0.0179元，大大降低燃燒成本，對公司的經濟效益起了很大的維持作用，富通新能源不但生產銷售生物質鍋爐，而且還大量銷售生物質鍋爐燃燒專用的生物質顆粒燃料。


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