工业技术 Ｉ■ 煤粉活化剂在配煤炼焦中的应用试验研究 李素梅吴瑞志 李凤莲 （河北峰煤焦化有限公司河北邯郸０５６２０２） ［摘要］为了提高焦炭质量，河北峰煤焦化公司进行了煤粉活化剂在配煤中的应用试验研究。小焦炉试验结果表明：在煤中加入０．０７％的２＃活化剂，焦炭的 Ｍ４Ｏ提高３．２％，Ｍ２５提高２．４％，Ｍ１Ｏ降低３． 。工业试验结果表明：在人炉煤种加入０．０７％的２＃剂，焦炭的反应性降低２．３％ ２．５％，反应后强度提高３．７％ ３．９％。 ［关键词］煤粉活化剂；配煤炼焦；焦炭反应性；焦炭反应后强度； 中图分类号：ＴＱ５２０．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９ｌ４Ｘ（２０１３）３８—００５８—０２ 一 引言 剂，并找出最佳浓度。 煤粉活化剂是一种乳白色液体，放置一段时间后呈酸奶样浆状，需现用现 配。产品作用机理基于煤的成焦机理，将煤粉活化剂混匀加到人炉煤粉中后，炼 三，不同浓度的２＃剂小焦炉实验 （一）试验方法和步骤 按照上述方法和步骤分别做空白 加Ｏ．０８％的２＃剂和ＪＪＩｌＯ．０５％的２＃剂三 组小焦炉实验。 ２＃剂试验焦炭指标见表３ 焦时活化剂中所含涪Ｉ生催化剂组份可加快煤的裂解速度、相对减弱热解产物的 缩合，使热解温度区间向高温区移动，延长塑性体生长时间，从而有利于改善煤 的粘结性，减少强粘结性煤的用量同时保证焦炭质量，降低配煤成本。 二 试剂选择 （一）试验方法 由表３可以看出，添ＪＪｕｏ．０８％的２＃剂时，焦炭的Ｍ４０和反应后强度ＣＳＲ均 有明显的增大、Ｍ２５略有增加，反应性ＣＲＩ有明显降低，说明添加０．０８％的２＃剂 可以明显提高焦炭热强度，但焦炭的耐磨强度ＭＩＯ影响较小。添ＪＪＩｌＯ．０５％的２＃ 剂可以改善焦炭的热强和ＭＩＯ，但焦炭的Ｍ２５没有明显改变，Ｍ４Ｏ反而有所降 从破碎机后采混合煤样２００Ｋｇ￣右，混合均匀后均分为三份，分别做空白、 加Ｏ．０６％１＃剂、加Ｏ．０６％２＃剂三组小焦炉实验。 （二）试验步骤 低。结合表２和表３可以看出，添加Ｏ．０６％的２＃剂可以降低焦炭反应性（降幅达 ４．７％），提高反应后强度（增幅达６．９％），可以使焦炭的Ｍ１Ｏ降低１．８％，Ｍ２５增大 １％，Ｍ４０降低１２．４％。因此确定了第三次小焦炉试验，即在入炉煤中加０．０７％的 ２＃剂。 １）每组取相同量的干煤，加剂时以干煤量为基准按质量含量０．０６％分别加 人１＃、２＃剂。 ２）分别测定煤样的工业分析指标和所得焦炭的工业分析及冷、热强度。 （三）试验结果与分析 四．最佳２＃剂浓度的确定 按照上述中的方法和步骤做空白和ＪＪｌＩｏ．０７％的２＃剂两组小焦炉实验。焦 表４加ｏ．０７％２＃剂实验焦炭机械强度指标 指标 空白 加２＃剂０．０７％ 与空白比较 Ｍ—ｏ（％） ７７．６ ８０．８ ＋３．２ Ｍ （％） ８７．２ ８９．６ ＋２．４ Ｍｌｏ（％） Ｉ１．２ ８ —３．２ 入炉煤工业分析指标见表ｌ。 由表１可以看出，煤粉活化剂对人炉煤的工业分析指标没有影响。 试验焦炭指标对比见表２。 由表２可以看出，煤粉活化剂对焦炭的灰、硫指标没有影响，相对于１＃剂， ２＃剂能够明显使焦炭的反应性降低，降低幅度达４．７％，使反应后强度提高６． ９％。但０．０６％的２＃剂反而使焦炭的Ｍ４０有所降低，所以在以后的试验里选择２＃ 表１人炉煤工业分析指标 编号 空白 Ａｄ（％） ９．４７ （％） ２９．５７ ｓｔ．ａ（％） ０．７ Ｍ“（％） １．０７ ＦＣａｄ（％） ６３．Ｏ８ ＣＲＣ ５ 加２＃剂０．０６％ 加ｌ＃剂０．０６％ ９．４６ ９．６４ ３０．８４ ３０．２ Ｏ．７ ０．７９ 表２试验焦炭指标对比 １．１６ １．１７ ６１．８９ ６１．８９ ５ ５ 指标 空白 加２＃剂０．０６％ 与空白比较 加１＃剂０．０６％ 与空白比较 Ａｄ（％） ｌ２－８２ ｌ２．７２ 一Ｏ．１ １２．８９ ＋０．１７ Ｖ （％） ０．７８ １．２９ ＋０．５１ １．０９ ＋Ｏ．３１ Ｓｔ （％）， ０．６８ ０．７０ ＋０．ｏ２ Ｏ．６７ 一Ｏ．Ｏｌ Ｍ ｏ（％） ７８．８ ６６．４ 一ｌ２．４ ６６．４ 一１２．４ Ｍ： （％） ８８．０ ８９．０ ＋１．０ ８６．８ —１．２ Ｍｌｏ（％） ９．６ ７．８ 一１．８ ８．８ 一Ｏ．８ ＣＲＩ（％） ４３．０ ３８．３ —４．７ ４２．１ ～０．９ ＣＳＲ（％） ４２．５ ４９．４ ＋６．９ ４５．３ ＋２．６ 表３ ２＃剂试验焦炭指标 指标 空白 Ａｄ（％） ｌ２．５８ Ｖｄａｒ（％） １．２ Ｓｔ，ｄ（％） Ｏ．６５ Ｍ ｏ（％） ５５．２ Ｍｚ （％） ８６．０ Ｍｌｏ（％） ９．２ ＣＲＩ（％） ４５．０ ＣＳＲ（％） ３７．７ 加２＃剂０．０８％ 与空白比较 加２＃剂０．０５％ １２．８３ １２．７２ ０．９４ ０．９３ Ｏ．６９ Ｏ．６７ ７９．６ ＋２４．４ ５４．４ ８８．４ ＋２．４ ８６．０ ９．２ ０ ８．４ ３２．５ —１２．５ ４４．３ ５１．５ ＋１３．８ ４２．６ 与空白比较 指标 ｌ空白 １加药剂 ２空白 ２加药剂 ３空白 ～Ｏ．８ Ａｄ（％） １２．２９ １２．３９ ｌ２．６０ ｌ２．３５ ｌ１．３８ ０ ＋０．８ —０．７ ＣＲＩ（％） ３２．５ ３５．５ ３２．３ ３０．０ ３２．３ ＋４．９ ＣＳＲ（％） ５５．５ ５６．５ ５６．８ ６０．７ ５６．８ 表５煤粉活化剂工业试验焦炭指标对照 （％） １．Ｏ５ １．１９ Ｏ．９５ ０．９１ １．１４ ｓＬ，ａ（％） ０．６３ Ｏ．６５ ０．５５ ０．５６ Ｏ．５５ Ｍ２ｓ ） ８７．Ｏ ８７．０ ８８．４ ９０．２ ８９．３ Ｍ，ｏ（％） ９．５ ９．７ ８．７ ７．３ ７．７ ３加药剂 ５８ ｌ科技博览 １２．２４ ０．８ Ｏ．５９ ８８．９ ７．７ ２９－８ ６０．５ 工业技术 Ｃｈｉｎａ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ ●Ｉ ６ ０ ０ＭＷ机组配煤掺烧过程中满足 ＡＧＣ负荷响应速率的应用 盾茂林 （国电福州发电有限公司３５０３０９） ￡摘要］机炉协制系统是大型火力发电机组的主要控制系统，它将锅炉和汽轮发电机作为一个整体考虑来进行控制，协调并消除锅炉和汽轮机在动态 特性方面的差异，使机组既能够适应电网负荷变化的需要，尽最大可能发挥机组调频、调峰的能力，又能够保证机组的安全稳定经济运行。本次优化试验的目的是， 针对电厂在ＡＧＣ测试中负荷响应偏慢问题进行分析，通过参数优化调整，在保证机组主要运行参数控制在允许范围的前提下，尽可能的提升机组的负荷响应速率， 以满足省调ＡＧＣ要求。 【关键词］ＡＧＣ，锅炉主控，燃料主控，前馈调节，响应速率 中图分类号：ＴＭ６２１．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－９１４Ｘ（２０１３）３８－００５９一Ｏ１ 引言 ｂ）将机组负荷指令对锅炉主控的前馈作用由原来的８０％３Ｐ强到９５％，机组 负荷指令直接反映了机组在当前工况下对锅炉负荷的需求，因此负荷变化过程 中由该前馈承担较大比例的所需燃料变化量，通过修改ＬＯＯＰ３２一ＭＣＳ１１一 自１１年以来，电厂开始进行配煤掺烧工作，煤质差异较大，部分煤种发热量 较低，灰分、水分较大。在配煤掺烧下造成进入炉膛的煤质不断发生变化。由于 ＡＧＣ是以机组的ＣＣＳ协制为基础，煤质和煤量是机组负荷的根本，煤质发 生变化将直接导致机组负荷控制手段的控制特性发生变化。在机组动态参数不 变的情况下，必然影响控制品质。在没有提前进行参数调整前，煤量的大幅增加 ＢＲＣ２－３１１１０２３１２Ａ—ＢＯＩＬＥＲＭＡＳＴＥＲＣＴＬＪ￣．辑页中的５７３４功能块的参数实 现，将Ｓ５由６ｏ更改为７ｌ、ｓ７由６７更改为７６。 ｃ）加强机组负荷指令对锅炉主控的微分前馈作用，快速补充锅炉的蓄热变 化，通过修改ＬＯＯＰ３２－ＭＣＳ１１－ＢＲＣ２－３１１１０２３ｌ２Ａ—ＢＯＩＬＥＲＭＡｓＴＥＲＣＴＬ 将使得部分辅助设备达到处理上线，制约机组ＡＧＣ运行功能。 １．调整前情况 机组现在所燃用的煤种与原设计煤种存在较大的偏差，原设计煤种２３０ｔ／ ｈｅＰ可带满负荷，现在所用的煤种需２６０ｔ／ｈ甚至更高，已经超出了煤质校正控 逻辑页中的５７５６功能块的参数实现，将ｓ３由１．４更改为２．０。 ｄ）在过热度波动允许的范围内减小给水流量指令的滞后时间，通过修改 ＬＯＯＰ３２－ＭＣＳ１ｌ—ＢＲＣ２—３１１ｌｏ２５７４Ａ—Ｆ髓ＤＦＬＯＷｃＯＮＴＲＯＬｌ逻辑页中的 制站（ＢＴＵ）的校正范围。另外，原参数设置中为了减小过热度在负荷变化过程 的波动，对给水流量指令设置了三阶囔性滞后且滞后时间较长，这也导致了负 荷变动过程中给水响应偏慢，从而影响了汽压、负荷的响应速度。 ２．系统分析调整 ２．１调整方向分析 ７７２２、７７３８、７７３５、７７４５功能块的参数实现，将７７２２的Ｓ４由６０更改为３５、７７３８的Ｓ４ 由６Ｏ更改为４０、７７３５的Ｓ４由６０更改为１０、７７４５的Ｓ４由６０更改为ｌＯ。 ｅ）加强功率ＰＩＤ的积分控制作用，从而加快负荷响应速度，通过修改 ＬＯＯＰ３２－ＭＣＳ１１－ＢＲＣ２－３１１１０２３１１Ａ—ＴｕＲＢＩＮＭＡｓＴＥＲｃＴＬ逻辑页中的 ５６５３功能块的参数实现，将Ｓ３、Ｓ５、ｓ７由０．９２更改为１．８。 ３．优化试验 机组负荷调整在５５０ＭＷ并稳定后，ｌ２：３１；５６ＣＣＳ负荷指令以９Ｍｗ向血速 率从５５０ＭＷ下降至４５０ＭＷ附近，此时机组实际负荷５５０ＭＷｌ经过３５ｓ２￣Ｅ右负荷 开始响应ｌ１２：４３：００机组负荷指令下降至４５０ＭＷ，此时实际负荷下降至 ４５９ＭＷ。机组实际降负荷速率为８．２ＭＷ／ｍｉｎ，降负荷过程中过热度变化ＩＯ．＇Ｃ 左右，最高升至２３＂Ｃ。 机组负荷调整在４５０ＭＷ并稳定后，１３：３２：２６ＣＣＳ负荷指令以９Ｍｗ／ｍｊｎ速 率从４５０ＭＷ上升至５５０ＭＷ附近，此时机组实际负ｂ￣ｊ：４５１ＭＷＩ经过３５ｓ左右负荷 开始响应ｌ１ ３：４３：３１机组负荷指令上升至５５０ＭＷ，此时实际负荷上升至 ５４３ＭＷ。机组实际升负荷速率为８．２Ｍｗ／ｍｍ，升负荷过程中过热度变化７℃左 右，最低降至９℃ 作者简介 配煤掺烧后，煤质下降，总燃料量增大，需要修改总燃料量对应满负荷ｆ青况 下的百分比，根据比例计算，调整后的求和比例参数由１改为７５／（０．３２６１．２６０） ＝０．８８６。根据修改后，每个负荷区间对应的燃料总量将改变，并改变相应负荷 由于煤量提高，所需的￣７Ｊ￣ｔ将增大，而锅炉主控中，给水量经过主指令前 区间内的控制方式。 的三阶给水滞后控制后，响应速度达不到相应煤量的给水要求。因此需要对三 阶给水滞后的时间参数进行调整。 由于调整了煤、水的控制参数即煤水比参数，锅炉主控指令关于汽机功率 的ＰＩＤ参数需要重新设定，已使得在ＡＧＣ运行时负荷的变化趋势的超调景、响 应速度，动态偏差、静态偏差等都在合理的区间 ２．２优化措施 ａ）将机组满负荷时的总燃料量￣２３０ｔ／ｈ更改为２６０ｔ／ｈ，使煤质校正控制 站能够工作在正常范围内，通过修改ＬＯＯＰ３２－ＭＣＳ１卜ＢＲｃ２—３１ １ １０２３２２Ａ－ 唐茂林（１９８４—２），男，汉，辽宁，福建省福清市江阴镇国电福州发电有限公 司，３５０３０９，福州，本科，助理工程师，电厂自动化。 ＴａＴＡＬＦＵＥＬ（３）逻辑页中的６０６６功能块的参数实现，将ｓ３由１更改为０．８６６。 炭的机械强度指标见表４。 从表４中可以看出，在入炉煤中加０．０７％的２＃剂后，焦炭的Ｍ４０提高了３． ２％，Ｍ２５提高了２．４％，ＭＩＯｉ￣低了３．２％。可见０．０７％的２＃剂可以提高焦炭冷强。 ３．根据加剂时煤塔中所余煤量和开始加剂时间推断出所加剂的炭化室。 ４．根据所推断出的加剂炭化室号，追踪加剂炭化室推焦时间，掐头去尾留 中间，适时在晾焦台上采集未加剂和加剂焦炭样，井化验其冷、热强度。 （兰）试验结果与分析 通过三次小焦炉实验，我们选择在人炉煤中添ａｄｏ．０７％的２＃剂做工业试 验。 五 工业试验 （一）试验方法 煤粉活化剂工业试验焦炭指标见表５。 从表５中可以看出，第２次试验中，焦炭的Ｍ２５提高了１．８％，Ｍ１０降低了１． ４％。其它两次试验基本没有变化。从第２和３次试验可以看出，添加２＃剂后，焦 炭的热强有所改善，ＣＲＩ降低了２．３＿２．５％，ＣＳＲ提高了３．７ ．９％。 五、结论 ‘将２＃剂装入桶中通过泵打至皮带上方（贫瘦煤仓７＃仓处），喷洒到皮带 上。 ２＃剂浓度为０．０７％，添加２＃剂的煤孔数为２０孔，从而计算出煤量约为２５ ×２０＝５００（吨），故需添加２＃剂约为５００Ｘ ０．０７％＝３５０（Ｋｇ） （二）试验步骤 添加粉煤活化剂，可以提高焦炭的热强度，改善焦炭的机械强度。在保证焦 炭质量满足要求的同时，也可以增加价格相对较低的气煤、贫瘦等若粘结性的 煤的配比，降低焦煤比例，达到降低配煤成本的目的。 １．加剂前煤塔岗位工判断煤塔中所余煤量，记录加剂时间和加剂量。 ２．加剂的同时，于加剂初期和末期在破碎机后采取煤样，进行分析。 作者简介 李素梅（１９７９～）女，化学工艺专业硕士，工程师，从事配煤技术管理 科技博览ｉ ５９
