一种基于掺烧准东煤低氧燃烧技术的应用

邓祎

华电新疆发电有限公司昌吉分公司   新疆昌吉831100

一、成果介绍

党的十九大报告指出，我们要建设的现代化是人与自然和谐共生的现代化，既要创造更多物质财富和精神财富以满足人民日益增长的美好生活需要，也要提供更多优质生态产品以满足人民日益增长的优美生态环境需要。建立健全绿色低碳循环发展的经济体系。构建市场导向的绿色技术创新体系，发展绿色金融，壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业。推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系。推进资源全面节约和循环利用，实施国家节水行动，降低能耗、物耗，实现生产系统和生活系统循环链接。

昌吉分公司为响应号召，将掺烧准东煤低氧燃烧技术应用于现场，以提高入炉煤热值为基础，减少燃煤年消耗量，减少燃煤消耗量8万余吨，燃煤成本节省200万余元，减少CO2排放16万吨、减少SO2排放8万吨、减少NOx排放40万吨。

（一）、实施背景

为认真贯彻落实习习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重宣布：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”必须实现产业转型和升级。同时2021年面对燃煤资源紧张，燃煤市场供应难度增加、燃煤价格增加。这对于燃煤电厂来说的确是一个严峻的挑战，但也不失为一个转型发展的重要机遇。立足本职、致力保障蓝天保卫战的完美收官，昌吉分公司积极利用准东煤量足、氮氧化物、硫化物含量低、热之高、经济成本低的特性。

提出改变基础燃烧理论，且要求锅炉结焦可控在控的基本目标，分步分批对#2炉进行燃烧调整优化，使炉子适应掺烧准东煤且可长期安全运行。

通过一步一步的基础试验，再结合低氧燃烧的优缺点，制定出合适的调整方法及掺烧方法，使锅炉达到经济、安全、稳定、环保运行。

（二）、项目实施内容

1、燃烧调整优化

1.1 #2炉热态一次风调平试验  

1）利用试验仪器，分别对#2炉磨煤机进行热态一次风调平试验，再通过对锅炉燃烧调整，进行锅炉周界风及二次风的调整，为后期的燃烧调整试验打下坚实基础。

2)运行人员分别记录不同负荷下，调整后磨煤机出口压力及磨煤机煤量、磨煤机入口风量、给煤机转速等数据，保证后期试验的安全性。

1.2制定适合#2炉燃烧调整配风指导卡(见附件1)

1）在不同负荷下通过不断摸索调整，不同负荷下所对应的配风方式不易超温。

2）摸索不同负荷下，磨煤机最佳的运行方式，高负荷运行方式，ABCD→ABCE→ABDE→ACDE→BCDE；低负荷运行方式，BCD→ABD→ABC→ACD→BDE→CDE。

1.3 低氧燃烧降低#2炉出口NOx

1）昌吉分公司冬季负荷较高，锅炉燃煤主力煤种为准东煤，锅炉NOx居高不下，液氨使用量大，空预器堵塞频繁发生，对锅炉运行造成威胁。

2）对准东煤煤质进行全分析报告学习，并利用网络及兄弟单位经验，对锅炉燃烧调整进行试验。

3)调整完成后，锅炉吹灰大量减少，由原来每班180根，减少至每班80根，大幅降低了因吹灰器原因造成四管泄漏的危害，保证机组安全运行，减少除盐水的使用量。

4）燃烧调整完成后锅炉出口NOx大幅降低，由原来的280mg/m3，减少至150mg/m3。锅炉NOx大幅降低后，每班的喷氨量由原来的2.4T，减少至每班0.9T，喷氨量的减少既节省了氨的使用量，也为空预器的稳定运行提供了可靠的保证，2019年至2020年冬季空预器堵塞在线冲洗3次，2021年至2022年冬季空预器未进行冲洗，可节约冲洗费用15万元。

1.4深究锅炉结焦在控可控

1）通过不同煤粉细度的对比，准东煤煤粉细度保持在17%～22%左右，动态分离器频率在30-32HZ之间，同时要根据磨煤机风煤比也要进行动态分离器转速的调整，根据原煤仓掺配煤方式及时调整对应磨煤机动态分离器转速及加载力，以保持合格的煤粉品质。

2）通过对燃烧基本理念的拓展，与准东煤灰分熔融温度相结合，控制炉膛火焰中心温度，将灰分控制在熔融温度以下，就可以减少炉膛结焦量，也可以控制炉膛结焦的速度，在燃烧时只有控制主燃烧区域氧量，才能控制炉膛火焰中心温度，保证锅炉安全运行。

2、技能管理提升

  2.1加强运行人员技能培训

为提高运行人员技能水平，每月对运行人员进行三次培训和一次考试，通过理论学习和现场培训，使各人员对锅炉设备、燃烧调整理念、日常操作等内容有了更深入掌握，保证了锅炉设备的安全运行，也为每年的供热安全提供有力保障。

2.2开展燃烧调整竞赛

为了保证运行人员调整思路的统一性，让每个人都能理解低氧燃烧技术，并巩固低氧燃烧的成果，公司开展了燃烧调整理论及实操的竞赛，提高运行人员的基本操作能力。

（三）、社会、环保、安全效益分析

因为当今温室效应比较严重，自然生态会发生变化，土地荒漠化，森林退向极地，雨量增加，冬天更湿，夏天更旱，旱涝灾害增加，热带将酷热无比，人类难以生存。其次是两极冰块大面积溶化，使海平面上升，那将使生活在沿海的占世界1/3的人口无家可归，世界许多港口城市淹没于一片汪洋之中。

为力争二氧化碳排放力争于2030年前达到峰达值，努力争取2060年前实现碳中和，实现蓝天保卫战。昌吉分公司积极利用先进的技术理念、改变原先燃烧调整理论，对锅炉进行技改，减少CO2、SO2、NOx排放，为创建美好家园做出贡献。

（四）、结论

中共中央总书记、国家主席、中央军委主席、中央财经委员会主任习近平发表重要讲话强调，我国平台经济发展正处在关键时期，要着眼长远、兼顾当前，补齐短板、强化弱项，营造创新环境，解决突出矛盾和问题，推动平台经济规范健康持续发展；实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，拿出抓铁有痕的劲头，如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。昌吉分公司秉承央企履行社会责任，昌吉分公司通过改变燃煤品种，减少年燃煤消耗量，减少污染物排放对环境的影响，并通过不断努力解决了供应煤质差与锅炉安全性相矛盾的问题，保障锅炉的安全稳定运行，才能保障基础供热，减少CO2排放16万吨、减少SO2排放8万吨、减少NOx排放40万吨，为贡献了企业的一份担当，早日实现蓝天白云。

二、成果实施后的效果

1、喷氨量由原来的2.4T，减少至0.9T，喷氨量的减少既节省了氨的使用量，每吨氨为3000元，锅炉每年节约3000*1.5*300=135万元。

2、掺烧准东煤比例升高后，每年可减少原煤消耗量8万余吨，预计每年节省200万元。

3、空预器的稳定运行提供了可靠的保证，2019年至2020年冬季空预器堵塞在线冲洗3次，2021年至2022年冬季空预器未进行冲洗，两台锅炉每年节约冲洗费用15万。

4、空预器堵塞后，机组负荷出力由250MW降低至200MW运行，大约冲洗时间为每次10天，可减少电量损失利润：50000*10*24*0.06*3=216万元。

5、现场运行人员打焦的次数明显减少，每年打焦费用约为3万元。

6、共计产生经济效益566万元/年。