煤質(zhì)變化對鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運行的影響及應(yīng)對措施

張亮

摘 要：本文針對公司6臺130 t/h煤粉鍋爐燃用煤質(zhì)不穩(wěn)定的實際情況，提出了應(yīng)對不同煤質(zhì)的技術(shù)措施，以提高鍋爐燃用不同煤質(zhì)的適應(yīng)性。

關(guān)鍵詞：煤質(zhì) 鍋爐 安全經(jīng)濟(jì)運行 措施

中圖分類號：TD8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0097-01

近幾年，燃煤電廠原煤采購困難重重，煤炭供應(yīng)日趨緊張，且引進(jìn)煤質(zhì)參差不齊。以本公司為例，煤源由原來單一的煙煤轉(zhuǎn)向為煙煤、劣質(zhì)煤和褐煤混燒，煤炭質(zhì)量較以往有很大的變化，煤種雜、煤質(zhì)差，煤種質(zhì)量偏離鍋爐的設(shè)計煤種，引發(fā)了車間職工工作項目增加、勞動強度加大；制粉系統(tǒng)因褐煤揮發(fā)分高危險系數(shù)增大，劣質(zhì)煤含灰分大、煤矸石多，制粉困難；鍋爐燃燒工況不穩(wěn)定，影響鍋爐的安全穩(wěn)定運行；鍋爐及輔助設(shè)備故障顯著增加等難題。

煤粉爐對煤種的要求：

以本單位為例：鍋爐設(shè)計煤種為開灤洗中煤，低位發(fā)熱量17123 kj/kg；含碳量 43.66%；揮發(fā)分30.2%；水分12.5%；灰分 34.9%。

一般情況下，鍋爐最好使用設(shè)計煤種或與設(shè)計煤種接近的煤種，以確保燃燒穩(wěn)定。但近年來由于煤炭供應(yīng)日趨緊張，電廠的煤炭供應(yīng)日趨多元化，煤炭質(zhì)量比以往煤種有很大的差異，本文主要分析了煤質(zhì)變化對鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運行帶來的影響，并提出了相應(yīng)的技術(shù)措施。

1 煤質(zhì)對鍋爐燃燒的影響

（1）煤的發(fā)熱量是反映煤質(zhì)好壞的一個重要指標(biāo)，當(dāng)煤的發(fā)熱量過低時，會造成鍋爐燃燒不穩(wěn)定，嚴(yán)重時會導(dǎo)致鍋爐滅火。

（2）揮發(fā)分在較低溫度下能夠析出并燃燒，隨著燃燒放熱，爐內(nèi)煤粉溫度迅速提高，為其著火和燃燒提供了有利的條件，另外揮發(fā)分的析出又增加了煤粉內(nèi)部空隙和外部反應(yīng)面積，有利于提高煤粉的燃燒速度。因此，揮發(fā)分含量過低，易造成鍋爐燃燒不穩(wěn)甚至滅火，揮發(fā)分含量越大，煤中難燃的固定碳成分越少，煤粉越容易燃燼。但揮發(fā)分越高，使得制粉系統(tǒng)爆燃的可能性也越大，影響鍋爐安全運行。

（3）煤的灰分在煤粉燃燒過程中不但不會發(fā)出熱量，而且還要吸收熱量。灰分含量越大，發(fā)熱量越低，越容易導(dǎo)致著火困難和著火延遲等燃燒不良狀況。

（4）煤粉中水分含量增大，一方面使煤中可燃成分相對減少，進(jìn)入爐膛后由于水分蒸發(fā)吸收大量的熱量，使?fàn)t膛溫度降低，影響鍋爐燃燒；另一方面使煙氣量增大，排煙損失和風(fēng)機電耗增加。

2 煤質(zhì)對制粉系統(tǒng)的影響

（1）原煤中摻雜煤矸石過多時，制粉系統(tǒng)出力下降，在鍋爐負(fù)荷不變的情況下，燃煤量增加，對于本單位中間儲倉式制粉系統(tǒng)，停磨時間減少，制粉電耗增加，影響鍋爐經(jīng)濟(jì)運行。

（2）當(dāng)原煤中含褐煤時，因褐煤揮發(fā)分較高，制粉系統(tǒng)易燃易爆危險系數(shù)提高，不利于制粉系統(tǒng)的安全運行。

（3）原煤含水分高時，會造成給煤機下煤不暢、磨煤機入口管粘煤等現(xiàn)象，明顯降低制粉系統(tǒng)出力。

3 煤質(zhì)對其它輔助設(shè)備運行的影響

（1）爐膛容易結(jié)焦，水冷壁、省煤器、空氣預(yù)熱器等受熱面處磨損嚴(yán)重，且容易積灰，鍋爐送風(fēng)阻力增大，影響鍋爐熱效率。

（2）煤質(zhì)不好時，鍋爐耗煤量相對增加，爐渣的含碳量也增大，輸煤、除塵除渣系統(tǒng)運行負(fù)荷大大增加，設(shè)備故障增多，煤炭拉運和爐渣拉運成本加大。

（3）灰分大的煤燃燒后，不僅影響了除塵器的除塵效果，而且增加了輸灰系統(tǒng)的運行負(fù)荷，容易出現(xiàn)運行故障，對員工所處工作環(huán)境和外部環(huán)保都造成了不良影響。

（4）煤質(zhì)含硫量大時，容易引起水冷壁高溫腐蝕，鍋爐尾部煙道、省煤器、空氣預(yù)熱器等處的低溫腐蝕，造成鍋爐爆管，影響鍋爐安全運行。過高的含硫量還會增加脫硫運行成本，影響鍋爐經(jīng)濟(jì)運行。

4 建議采取的應(yīng)對措施

煤炭供應(yīng)的緊張形勢不是一朝一夕能解決的問題，煤質(zhì)變化引起鍋爐燃燒困難，電廠必須面對現(xiàn)實，迎接挑戰(zhàn)，在實際的運行過程中，積極試驗和摸索，制定相應(yīng)的可操作性強的應(yīng)對措施，努力調(diào)整好鍋爐運行工況，保證鍋爐蒸汽品質(zhì)達(dá)標(biāo)和減少鍋爐及輔助設(shè)備的運行故障，以保證整個系統(tǒng)安全、平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)運行。

（1）單位技術(shù)管理人員要依照當(dāng)前情勢，有針對性的加強鍋爐運行人員的技術(shù)操作水平培訓(xùn)工作，并聯(lián)系輸煤部門及時將入廠煤質(zhì)情況通知司爐，使司爐人員及時掌握入爐煤的煤質(zhì)分析情況，特別是煤的發(fā)熱量、水分、揮發(fā)分、灰分、顆粒度大小等，以便針對不同煤質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

（2）加強各煤種的混燒、摻燒和配煤技術(shù)工作。通過不斷進(jìn)行燃燒調(diào)整試驗，探索出不同煤種燃燒時，鍋爐的制粉系統(tǒng)、送引風(fēng)系統(tǒng)和各角燃燒器配風(fēng)等最佳運行參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上試驗摸索不同煤種的混燒、摻燒和配煤技術(shù)，以提高各種煤質(zhì)，特別是劣質(zhì)煤和褐煤的利用率，降低運行成本。

（3）提高輸煤值班員責(zé)任意識，深入培訓(xùn)，提高配煤工作質(zhì)量。對不同的煤種、煤質(zhì)，采取按類分別堆放，根據(jù)鍋爐需要，在不同時期燃用不同的煤種，或按不同的比例搭配使用。輸煤前，輸煤值班員要與當(dāng)班司爐人員及時溝通，將煤種變化情況和配煤情況提前通知司爐，使司爐能提前做好應(yīng)對不同煤種的準(zhǔn)備。此外，儲煤場還應(yīng)設(shè)置干煤棚，合理配煤，保證雨季時入爐煤不至于過濕。

（4）對鍋爐的燃燒調(diào)節(jié)工作高度認(rèn)識，做強、做精、做細(xì)。保證合適的過量空氣系數(shù)，爐膛應(yīng)盡量保持高溫，以利于燃燒，嚴(yán)格按規(guī)程規(guī)定操作，監(jiān)視爐膛負(fù)壓、排煙溫度、氧量在允許范圍之內(nèi)，并認(rèn)真落實獎罰制度。

（5）適當(dāng)提高運檢人員巡檢次數(shù)，并適時加強培訓(xùn)，提高巡檢質(zhì)量，做到及時發(fā)現(xiàn)、處理鍋爐及其輔助設(shè)備（特別是鍋爐本體、磨煤機、省煤器、空氣預(yù)熱器、脫硫除塵等設(shè)備）出現(xiàn)的故障。

5 結(jié)論

隨著煤質(zhì)發(fā)生變化，應(yīng)善于思考、實驗、摸索出本廠鍋爐適應(yīng)不同煤種的技術(shù)措施，結(jié)合各煤種的特點，合理組織和優(yōu)化系統(tǒng)的運行方式，提高鍋爐各系統(tǒng)對煤種的適應(yīng)性，最大限度降低煤質(zhì)變化對鍋爐運行帶來的不利影響，實現(xiàn)鍋爐的優(yōu)化運行，提高鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)

[1] 于臨秸.鍋爐運行[M].2版.中國電力出版社.