發(fā)電鍋爐高煤耗原因分析

韓柯

摘 要 鍋爐高煤耗影響鍋爐的熱效率，增加企業(yè)成本。如何降低高的煤耗率，需要分析各種原因。

關(guān)鍵詞 鍋爐 煤耗 分析

st電廠是新疆某國有企業(yè)的自備電廠，隨著企業(yè)的發(fā)展，對于耗能大戶來說，安全經(jīng)濟(jì)發(fā)供電，提高經(jīng)濟(jì)效益、降低發(fā)供電成本已經(jīng)成為生存與發(fā)展的首要問題。本文通過st電廠鍋爐煤耗分析，來說明企業(yè)與同行業(yè)的差距。

一、st電廠鍋爐煤耗指標(biāo)對比、分析

st電廠有三臺北京巴布科克威爾克公司生產(chǎn)的B&WB-65/3.82-MQ型煤粉爐，以燃煤為主，兼燒天然氣和油的三用鍋爐，分別于1991年、1995年陸續(xù)投產(chǎn)，設(shè)備運行平均已達(dá)二十多年，進(jìn)入老化期。與疆內(nèi)同類電廠指標(biāo)相比，煤耗要高出近182克，比大電廠高出近200克。（見表1）

表1 發(fā)電鍋爐同期煤耗指標(biāo)對比情況

那么，是什么原因?qū)е聅t電廠的髙耗煤呢？本文下面將從三個方面來分析鍋爐髙耗的原因。

二、發(fā)電鍋爐髙耗原因分析

st電廠的鍋爐設(shè)計是煤油混燒，設(shè)計蒸發(fā)量65 t/h，過熱蒸汽溫度450 ℃，過熱蒸汽壓力3.82 MPa。采用兀型布置，固態(tài)排渣，直流燃燒，四角布置，制粉系統(tǒng)采用中間儲倉式乏氣送粉系統(tǒng)。該爐型的燃燒性質(zhì)在設(shè)計時已確定，只有鍋爐效率達(dá)到91%及以上（即鍋爐蒸發(fā)量在59 t/h）時，運行最經(jīng)濟(jì)。而鍋爐效率必須滿足鍋爐設(shè)計蒸發(fā)量的一半以上時，才能夠穩(wěn)定燃燒，低于一半時，鍋爐燃燒不穩(wěn)定，為了維持燃燒，必須投氣或投油。按平均每次投油4小時，每次投2個油槍，每個油槍消耗700 kg/h油量計算，每一次維持穩(wěn)定燃燒，就要燒掉5 600 kg的柴油，這樣就增大了燃料成本，造成能源消耗高，發(fā)電成本大。

1.發(fā)電鍋爐負(fù)荷不飽滿是髙耗的主要原因。st電廠的電力負(fù)

荷受企業(yè)用電限制，在夏、冬兩季負(fù)荷峰谷差較大。冬季用暖時，企業(yè)用電負(fù)荷明顯增長，高達(dá)19 500 kW～24 000 kW，2臺鍋爐帶不動，3臺鍋爐負(fù)荷不夠，存在大馬拉小車的現(xiàn)象，鍋爐效率不足，投油、氣維持穩(wěn)定燃燒，造成嚴(yán)重的空耗。春季停暖后，負(fù)荷大幅度回落至18 000 kW～19 000 kW，2臺機爐運行，提高了鍋爐的效率，經(jīng)濟(jì)效益明顯上升。下面就2002年、2003年月度負(fù)荷及煤耗指標(biāo)情況做一對比（見表2-1、2-2）。

從兩年月度指標(biāo)情況可以看出，每年的一、四季度負(fù)荷明顯增高，從19 000 kW至22 600 kW，煤耗從520.7 g/（kW·h）至845.29 g/（kW·h）不等；二、三季度負(fù)荷回落至17 500 kW至19 200 kW時，煤耗從424 （g/kW·h）至571.13 g/kW·h不等。兩段峰谷最高負(fù)荷只相差300 kw至400 kW，最高煤耗就差了274.16 （g/kW·h）。比較兩年的綜合指標(biāo)情況如表3所示：

從表2-1、2-2中可以看出：2003年的負(fù)荷比2002年平均高出450kW，表3中看出：2003年發(fā)電量比2002年多951萬千瓦時，比2002年增加6.26%，而煤耗相應(yīng)減少14.92 （g/kW·h），減少2.5%，表1中的昌吉某電廠和烏魯木齊某電廠都是并入大網(wǎng)的電廠，電力負(fù)荷受網(wǎng)調(diào)的綜合調(diào)劑，可以根據(jù)負(fù)荷情況決定起、停爐。st電廠是自備電廠，沒有外來負(fù)荷可以調(diào)劑，受鍋爐效率和負(fù)荷限制，只能大馬拉小車，承受高煤耗的風(fēng)險。

2.煤質(zhì)含灰高，鍋爐積灰是高煤耗的重要原因。st電廠煤質(zhì)含灰高，煤質(zhì)量差，鍋爐積灰現(xiàn)象嚴(yán)重，是鍋爐髙耗的重要原因，從表4的鍋爐煤質(zhì)化學(xué)分析指標(biāo)來看：st電廠所用煤含灰量高達(dá)27.82%，燃燒后灰多、渣多。煤灰、煤渣落在水冷器管、過熱器管、省煤器管壁表面，造成積灰，加厚管壁，影響換熱效果，降低熱效率，為使達(dá)到規(guī)定溫度就要多燒煤，造成多耗煤；煤質(zhì)灰分大，還易造成空氣預(yù)熱器堵塞，當(dāng)堵塞超過空氣過熱器透過效率的1/3～2/5時，將嚴(yán)重影響空氣的進(jìn)入量和降低預(yù)熱空氣溫度，造成鍋爐燃燒環(huán)境惡劣，使煤粉顆粒不能充分燃燒，即造成煤損失，又增大灰分量，還影響環(huán)境，使鍋爐燃燒處于惡性循環(huán)中。

3.鍋爐結(jié)焦是高煤耗的第三原因。st電廠的鍋爐設(shè)計設(shè)計爐膛出口溫度即凝渣管出口煙溫為931.6 ℃，設(shè)計燃燒室溫度957.7 ℃，設(shè)計的煤種、校核煤種和實際燃用煤種要求的灰熔點較高。而st電廠實際應(yīng)用的燃煤情況如表5所示

在燃用該煤質(zhì)實際運行中，鍋爐運行參數(shù)除表6參數(shù)超標(biāo)外，其余參數(shù)均為正常值標(biāo)值。

當(dāng)時鍋爐負(fù)荷為42T～45T，為設(shè)計負(fù)荷值的69%，煙氣含氧量6.2%～6.1%均為正常值（新疆電力科學(xué)實驗研究所測試）。其余指標(biāo)如表7所示。

從表5電廠所用的煤質(zhì)化驗結(jié)果可以得出：煤的燃燒溫度達(dá)到1 120℃時，煤粉顆粒開始變形；達(dá)到1 190℃時軟化；達(dá)到1 200℃時流動。而從表7中可以看出當(dāng)時鍋爐內(nèi)部火焰最高溫度已高達(dá)1 278℃，早已超過了煤粉顆粒的流動溫度，這時，煤粉很容易流動結(jié)焦，因此鍋爐結(jié)焦的起因與煤質(zhì)有關(guān)，是燃用了焦渣特性較高的高黏結(jié)性原煤造成的。

鍋爐結(jié)焦嚴(yán)重，不僅影響出力，還必須停爐除焦。結(jié)焦嚴(yán)重時，一年要清焦3次～4次，每停爐或點爐一次，為維護(hù)鍋爐的正常停爐和運行投柴油5噸，天然氣1萬方。點停爐次數(shù)增多，就相應(yīng)增加了能源消耗。

從以上參數(shù)和煤質(zhì)測試結(jié)果看，在鍋爐額定負(fù)荷的70%，煙氣流速大，爐膛出口火焰溫度偏高，帶走飛灰含量增加，易造成過熱器處管壁積灰，降低換熱效果，使排煙溫度升高，增加了排煙損失，增加減溫水流量，降低熱效率，增加鍋爐煤耗。

摘 要 鍋爐高煤耗影響鍋爐的熱效率，增加企業(yè)成本。如何降低高的煤耗率，需要分析各種原因。

關(guān)鍵詞 鍋爐 煤耗 分析

st電廠是新疆某國有企業(yè)的自備電廠，隨著企業(yè)的發(fā)展，對于耗能大戶來說，安全經(jīng)濟(jì)發(fā)供電，提高經(jīng)濟(jì)效益、降低發(fā)供電成本已經(jīng)成為生存與發(fā)展的首要問題。本文通過st電廠鍋爐煤耗分析，來說明企業(yè)與同行業(yè)的差距。

一、st電廠鍋爐煤耗指標(biāo)對比、分析

st電廠有三臺北京巴布科克威爾克公司生產(chǎn)的B&WB-65/3.82-MQ型煤粉爐，以燃煤為主，兼燒天然氣和油的三用鍋爐，分別于1991年、1995年陸續(xù)投產(chǎn)，設(shè)備運行平均已達(dá)二十多年，進(jìn)入老化期。與疆內(nèi)同類電廠指標(biāo)相比，煤耗要高出近182克，比大電廠高出近200克。（見表1）

表1 發(fā)電鍋爐同期煤耗指標(biāo)對比情況

那么，是什么原因?qū)е聅t電廠的髙耗煤呢？本文下面將從三個方面來分析鍋爐髙耗的原因。

二、發(fā)電鍋爐髙耗原因分析

st電廠的鍋爐設(shè)計是煤油混燒，設(shè)計蒸發(fā)量65 t/h，過熱蒸汽溫度450 ℃，過熱蒸汽壓力3.82 MPa。采用兀型布置，固態(tài)排渣，直流燃燒，四角布置，制粉系統(tǒng)采用中間儲倉式乏氣送粉系統(tǒng)。該爐型的燃燒性質(zhì)在設(shè)計時已確定，只有鍋爐效率達(dá)到91%及以上（即鍋爐蒸發(fā)量在59 t/h）時，運行最經(jīng)濟(jì)。而鍋爐效率必須滿足鍋爐設(shè)計蒸發(fā)量的一半以上時，才能夠穩(wěn)定燃燒，低于一半時，鍋爐燃燒不穩(wěn)定，為了維持燃燒，必須投氣或投油。按平均每次投油4小時，每次投2個油槍，每個油槍消耗700 kg/h油量計算，每一次維持穩(wěn)定燃燒，就要燒掉5 600 kg的柴油，這樣就增大了燃料成本，造成能源消耗高，發(fā)電成本大。

1.發(fā)電鍋爐負(fù)荷不飽滿是髙耗的主要原因。st電廠的電力負(fù)

荷受企業(yè)用電限制，在夏、冬兩季負(fù)荷峰谷差較大。冬季用暖時，企業(yè)用電負(fù)荷明顯增長，高達(dá)19 500 kW～24 000 kW，2臺鍋爐帶不動，3臺鍋爐負(fù)荷不夠，存在大馬拉小車的現(xiàn)象，鍋爐效率不足，投油、氣維持穩(wěn)定燃燒，造成嚴(yán)重的空耗。春季停暖后，負(fù)荷大幅度回落至18 000 kW～19 000 kW，2臺機爐運行，提高了鍋爐的效率，經(jīng)濟(jì)效益明顯上升。下面就2002年、2003年月度負(fù)荷及煤耗指標(biāo)情況做一對比（見表2-1、2-2）。

從兩年月度指標(biāo)情況可以看出，每年的一、四季度負(fù)荷明顯增高，從19 000 kW至22 600 kW，煤耗從520.7 g/（kW·h）至845.29 g/（kW·h）不等；二、三季度負(fù)荷回落至17 500 kW至19 200 kW時，煤耗從424 （g/kW·h）至571.13 g/kW·h不等。兩段峰谷最高負(fù)荷只相差300 kw至400 kW，最高煤耗就差了274.16 （g/kW·h）。比較兩年的綜合指標(biāo)情況如表3所示：

從表2-1、2-2中可以看出：2003年的負(fù)荷比2002年平均高出450kW，表3中看出：2003年發(fā)電量比2002年多951萬千瓦時，比2002年增加6.26%，而煤耗相應(yīng)減少14.92 （g/kW·h），減少2.5%，表1中的昌吉某電廠和烏魯木齊某電廠都是并入大網(wǎng)的電廠，電力負(fù)荷受網(wǎng)調(diào)的綜合調(diào)劑，可以根據(jù)負(fù)荷情況決定起、停爐。st電廠是自備電廠，沒有外來負(fù)荷可以調(diào)劑，受鍋爐效率和負(fù)荷限制，只能大馬拉小車，承受高煤耗的風(fēng)險。

2.煤質(zhì)含灰高，鍋爐積灰是高煤耗的重要原因。st電廠煤質(zhì)含灰高，煤質(zhì)量差，鍋爐積灰現(xiàn)象嚴(yán)重，是鍋爐髙耗的重要原因，從表4的鍋爐煤質(zhì)化學(xué)分析指標(biāo)來看：st電廠所用煤含灰量高達(dá)27.82%，燃燒后灰多、渣多。煤灰、煤渣落在水冷器管、過熱器管、省煤器管壁表面，造成積灰，加厚管壁，影響換熱效果，降低熱效率，為使達(dá)到規(guī)定溫度就要多燒煤，造成多耗煤；煤質(zhì)灰分大，還易造成空氣預(yù)熱器堵塞，當(dāng)堵塞超過空氣過熱器透過效率的1/3～2/5時，將嚴(yán)重影響空氣的進(jìn)入量和降低預(yù)熱空氣溫度，造成鍋爐燃燒環(huán)境惡劣，使煤粉顆粒不能充分燃燒，即造成煤損失，又增大灰分量，還影響環(huán)境，使鍋爐燃燒處于惡性循環(huán)中。

3.鍋爐結(jié)焦是高煤耗的第三原因。st電廠的鍋爐設(shè)計設(shè)計爐膛出口溫度即凝渣管出口煙溫為931.6 ℃，設(shè)計燃燒室溫度957.7 ℃，設(shè)計的煤種、校核煤種和實際燃用煤種要求的灰熔點較高。而st電廠實際應(yīng)用的燃煤情況如表5所示

在燃用該煤質(zhì)實際運行中，鍋爐運行參數(shù)除表6參數(shù)超標(biāo)外，其余參數(shù)均為正常值標(biāo)值。

當(dāng)時鍋爐負(fù)荷為42T～45T，為設(shè)計負(fù)荷值的69%，煙氣含氧量6.2%～6.1%均為正常值（新疆電力科學(xué)實驗研究所測試）。其余指標(biāo)如表7所示。

從表5電廠所用的煤質(zhì)化驗結(jié)果可以得出：煤的燃燒溫度達(dá)到1 120℃時，煤粉顆粒開始變形；達(dá)到1 190℃時軟化；達(dá)到1 200℃時流動。而從表7中可以看出當(dāng)時鍋爐內(nèi)部火焰最高溫度已高達(dá)1 278℃，早已超過了煤粉顆粒的流動溫度，這時，煤粉很容易流動結(jié)焦，因此鍋爐結(jié)焦的起因與煤質(zhì)有關(guān)，是燃用了焦渣特性較高的高黏結(jié)性原煤造成的。

鍋爐結(jié)焦嚴(yán)重，不僅影響出力，還必須停爐除焦。結(jié)焦嚴(yán)重時，一年要清焦3次～4次，每停爐或點爐一次，為維護(hù)鍋爐的正常停爐和運行投柴油5噸，天然氣1萬方。點停爐次數(shù)增多，就相應(yīng)增加了能源消耗。

從以上參數(shù)和煤質(zhì)測試結(jié)果看，在鍋爐額定負(fù)荷的70%，煙氣流速大，爐膛出口火焰溫度偏高，帶走飛灰含量增加，易造成過熱器處管壁積灰，降低換熱效果，使排煙溫度升高，增加了排煙損失，增加減溫水流量，降低熱效率，增加鍋爐煤耗。

摘 要 鍋爐高煤耗影響鍋爐的熱效率，增加企業(yè)成本。如何降低高的煤耗率，需要分析各種原因。

關(guān)鍵詞 鍋爐 煤耗 分析

st電廠是新疆某國有企業(yè)的自備電廠，隨著企業(yè)的發(fā)展，對于耗能大戶來說，安全經(jīng)濟(jì)發(fā)供電，提高經(jīng)濟(jì)效益、降低發(fā)供電成本已經(jīng)成為生存與發(fā)展的首要問題。本文通過st電廠鍋爐煤耗分析，來說明企業(yè)與同行業(yè)的差距。

一、st電廠鍋爐煤耗指標(biāo)對比、分析

st電廠有三臺北京巴布科克威爾克公司生產(chǎn)的B&WB-65/3.82-MQ型煤粉爐，以燃煤為主，兼燒天然氣和油的三用鍋爐，分別于1991年、1995年陸續(xù)投產(chǎn)，設(shè)備運行平均已達(dá)二十多年，進(jìn)入老化期。與疆內(nèi)同類電廠指標(biāo)相比，煤耗要高出近182克，比大電廠高出近200克。（見表1）

表1 發(fā)電鍋爐同期煤耗指標(biāo)對比情況

那么，是什么原因?qū)е聅t電廠的髙耗煤呢？本文下面將從三個方面來分析鍋爐髙耗的原因。

二、發(fā)電鍋爐髙耗原因分析

st電廠的鍋爐設(shè)計是煤油混燒，設(shè)計蒸發(fā)量65 t/h，過熱蒸汽溫度450 ℃，過熱蒸汽壓力3.82 MPa。采用兀型布置，固態(tài)排渣，直流燃燒，四角布置，制粉系統(tǒng)采用中間儲倉式乏氣送粉系統(tǒng)。該爐型的燃燒性質(zhì)在設(shè)計時已確定，只有鍋爐效率達(dá)到91%及以上（即鍋爐蒸發(fā)量在59 t/h）時，運行最經(jīng)濟(jì)。而鍋爐效率必須滿足鍋爐設(shè)計蒸發(fā)量的一半以上時，才能夠穩(wěn)定燃燒，低于一半時，鍋爐燃燒不穩(wěn)定，為了維持燃燒，必須投氣或投油。按平均每次投油4小時，每次投2個油槍，每個油槍消耗700 kg/h油量計算，每一次維持穩(wěn)定燃燒，就要燒掉5 600 kg的柴油，這樣就增大了燃料成本，造成能源消耗高，發(fā)電成本大。

1.發(fā)電鍋爐負(fù)荷不飽滿是髙耗的主要原因。st電廠的電力負(fù)

荷受企業(yè)用電限制，在夏、冬兩季負(fù)荷峰谷差較大。冬季用暖時，企業(yè)用電負(fù)荷明顯增長，高達(dá)19 500 kW～24 000 kW，2臺鍋爐帶不動，3臺鍋爐負(fù)荷不夠，存在大馬拉小車的現(xiàn)象，鍋爐效率不足，投油、氣維持穩(wěn)定燃燒，造成嚴(yán)重的空耗。春季停暖后，負(fù)荷大幅度回落至18 000 kW～19 000 kW，2臺機爐運行，提高了鍋爐的效率，經(jīng)濟(jì)效益明顯上升。下面就2002年、2003年月度負(fù)荷及煤耗指標(biāo)情況做一對比（見表2-1、2-2）。

從兩年月度指標(biāo)情況可以看出，每年的一、四季度負(fù)荷明顯增高，從19 000 kW至22 600 kW，煤耗從520.7 g/（kW·h）至845.29 g/（kW·h）不等；二、三季度負(fù)荷回落至17 500 kW至19 200 kW時，煤耗從424 （g/kW·h）至571.13 g/kW·h不等。兩段峰谷最高負(fù)荷只相差300 kw至400 kW，最高煤耗就差了274.16 （g/kW·h）。比較兩年的綜合指標(biāo)情況如表3所示：

從表2-1、2-2中可以看出：2003年的負(fù)荷比2002年平均高出450kW，表3中看出：2003年發(fā)電量比2002年多951萬千瓦時，比2002年增加6.26%，而煤耗相應(yīng)減少14.92 （g/kW·h），減少2.5%，表1中的昌吉某電廠和烏魯木齊某電廠都是并入大網(wǎng)的電廠，電力負(fù)荷受網(wǎng)調(diào)的綜合調(diào)劑，可以根據(jù)負(fù)荷情況決定起、停爐。st電廠是自備電廠，沒有外來負(fù)荷可以調(diào)劑，受鍋爐效率和負(fù)荷限制，只能大馬拉小車，承受高煤耗的風(fēng)險。

2.煤質(zhì)含灰高，鍋爐積灰是高煤耗的重要原因。st電廠煤質(zhì)含灰高，煤質(zhì)量差，鍋爐積灰現(xiàn)象嚴(yán)重，是鍋爐髙耗的重要原因，從表4的鍋爐煤質(zhì)化學(xué)分析指標(biāo)來看：st電廠所用煤含灰量高達(dá)27.82%，燃燒后灰多、渣多。煤灰、煤渣落在水冷器管、過熱器管、省煤器管壁表面，造成積灰，加厚管壁，影響換熱效果，降低熱效率，為使達(dá)到規(guī)定溫度就要多燒煤，造成多耗煤；煤質(zhì)灰分大，還易造成空氣預(yù)熱器堵塞，當(dāng)堵塞超過空氣過熱器透過效率的1/3～2/5時，將嚴(yán)重影響空氣的進(jìn)入量和降低預(yù)熱空氣溫度，造成鍋爐燃燒環(huán)境惡劣，使煤粉顆粒不能充分燃燒，即造成煤損失，又增大灰分量，還影響環(huán)境，使鍋爐燃燒處于惡性循環(huán)中。

3.鍋爐結(jié)焦是高煤耗的第三原因。st電廠的鍋爐設(shè)計設(shè)計爐膛出口溫度即凝渣管出口煙溫為931.6 ℃，設(shè)計燃燒室溫度957.7 ℃，設(shè)計的煤種、校核煤種和實際燃用煤種要求的灰熔點較高。而st電廠實際應(yīng)用的燃煤情況如表5所示

在燃用該煤質(zhì)實際運行中，鍋爐運行參數(shù)除表6參數(shù)超標(biāo)外，其余參數(shù)均為正常值標(biāo)值。

當(dāng)時鍋爐負(fù)荷為42T～45T，為設(shè)計負(fù)荷值的69%，煙氣含氧量6.2%～6.1%均為正常值（新疆電力科學(xué)實驗研究所測試）。其余指標(biāo)如表7所示。

從表5電廠所用的煤質(zhì)化驗結(jié)果可以得出：煤的燃燒溫度達(dá)到1 120℃時，煤粉顆粒開始變形；達(dá)到1 190℃時軟化；達(dá)到1 200℃時流動。而從表7中可以看出當(dāng)時鍋爐內(nèi)部火焰最高溫度已高達(dá)1 278℃，早已超過了煤粉顆粒的流動溫度，這時，煤粉很容易流動結(jié)焦，因此鍋爐結(jié)焦的起因與煤質(zhì)有關(guān)，是燃用了焦渣特性較高的高黏結(jié)性原煤造成的。

鍋爐結(jié)焦嚴(yán)重，不僅影響出力，還必須停爐除焦。結(jié)焦嚴(yán)重時，一年要清焦3次～4次，每停爐或點爐一次，為維護(hù)鍋爐的正常停爐和運行投柴油5噸，天然氣1萬方。點停爐次數(shù)增多，就相應(yīng)增加了能源消耗。

從以上參數(shù)和煤質(zhì)測試結(jié)果看，在鍋爐額定負(fù)荷的70%，煙氣流速大，爐膛出口火焰溫度偏高，帶走飛灰含量增加，易造成過熱器處管壁積灰，降低換熱效果，使排煙溫度升高，增加了排煙損失，增加減溫水流量，降低熱效率，增加鍋爐煤耗。