煤質(zhì)煤種對輸煤系統(tǒng)和鍋爐的影響

齊磊

摘 要：煤質(zhì)的好壞不僅影響到鍋爐的燃燒工況調(diào)整、機組的安全運行和電廠的發(fā)電能耗，而且煤質(zhì)和煤種的變化對輸煤系統(tǒng)也有直接的關(guān)系。從經(jīng)濟性和可靠性角度分析探討了煤的發(fā)熱量、灰分、水分、揮發(fā)分、含硫量等衡量煤質(zhì)的特性指標(biāo)對輸煤系統(tǒng)的影響。

關(guān)鍵詞：煤種 煤質(zhì) 輸煤系統(tǒng)

中圖分類號：TD58 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0131-01

在燃煤發(fā)電廠中，其煤種與煤質(zhì)是呈現(xiàn)多變的現(xiàn)象，同時使用的煤質(zhì)與設(shè)計的煤質(zhì)之間不相吻合，很容易發(fā)生偏離的可能；而這當(dāng)中有部分則是人為的改變運輸與供煤這兩方面計劃；而還有些部分則是煤質(zhì)管理工作上所產(chǎn)生的錯查給煤質(zhì)引起部分變化。所以說，煤種與煤質(zhì)兩者的變化都是很復(fù)雜的，牽扯面也很廣，對輸煤系統(tǒng)影響很大。

1 發(fā)熱量的變化對輸煤系統(tǒng)和鍋爐的影響

發(fā)熱量是指單位質(zhì)量的煤在完全燃燒時所產(chǎn)生的熱量，評價煤炭質(zhì)量，尤其是評價動力用煤的重要標(biāo)準(zhǔn)。在煤炭供需上，發(fā)熱量又為動力用煤計價的主要依據(jù)。我公司進煤發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)為4500～5000大卡。假如鍋爐的負(fù)荷不變，煤的發(fā)熱量則是降低的話，則耗煤量就會增加，輸煤系統(tǒng)的負(fù)荷就會加重，入廠的煤量也會相對的增加，故而，因為煤量的增加將會導(dǎo)致煤場設(shè)備、輸煤皮帶、卸車設(shè)備、篩碎設(shè)備等方面都會突破原有的設(shè)計能力，增加負(fù)荷。

發(fā)熱量低對鍋爐造成爐膛溫度過低、燃燒不穩(wěn)等情況，容易出現(xiàn)滅火事故。而且發(fā)熱量過低直接影響到鍋爐蒸汽壓力、溫度、流量，進而影響蒸汽品質(zhì)，為安全生產(chǎn)帶來不利影響。當(dāng)煤的發(fā)熱量高時，耗煤量小，輸煤系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)減小，但容易引起鍋爐爐膛溫度升高，造成結(jié)焦事故。

2 煤中灰分變化對輸煤系統(tǒng)和鍋爐的影響

在規(guī)定的條件下，可以完全的燃燒后，所剩下的固體殘渣則是煤中的灰分。而灰分則是煤中的礦物質(zhì)經(jīng)過一定的分解與氧化而形成的。其中灰分對于煤的加工與利用存在不利因素。根據(jù)動力煤來看，其中所產(chǎn)生的灰分是無益的成分，且在運輸?shù)倪^程中，灰分給運輸增加了相應(yīng)的負(fù)擔(dān)，同時也給輸煤系統(tǒng)的運行工作上增加負(fù)擔(dān)。其中灰分的大與小是衡量煤的好壞標(biāo)志，也是測定煤質(zhì)指標(biāo)的重要部分。煤的灰分越高固定碳就越少，煤得發(fā)熱量也就越低，熱效率越低。由于煤灰分的比重大約是可燃物的兩倍，隨著煤的灰分增加，輸送同容積的煤量，會使輸煤設(shè)備超負(fù)荷運行，造成輸煤系統(tǒng)設(shè)備磨損的增加?；曳州^大的煤種，一般都是質(zhì)地堅硬、破碎困難，對輸煤管道磨損嚴(yán)重，相應(yīng)增加輸煤設(shè)備的檢修和更換工作量。煤燃燒時，熔化的灰分還會在爐內(nèi)結(jié)成爐渣，影響煤的氣化和燃燒，同時造成排渣困難?；胰埸c低的煤，燃燒和氣化時，會給生產(chǎn)操作帶來許多困難。為此，在評價煤的工業(yè)用途時，必須分析灰成分，測定灰熔點。原煤灰分標(biāo)準(zhǔn)為灰分≤20%。

3 煤中水分變化對輸煤系統(tǒng)和鍋爐的影響

煤種的水分也是無用成分，水分越高，煤種的有機物越少。在煤的燃燒過程中，由于水分將會帶走大量的熱量（汽化潛熱），從而降低了煤的熱能利用率，增大了燃煤的消耗量。

（1）對煤水分大小的判別。

一般講，細煤中水分在5%以下是攥不成團的，輕輕一吹就會有粉塵；含水分在5%～8%的細煤能攥成團但很快又散開，吹時不會產(chǎn)生粉塵；含水分在8%以上的細煤不僅攥成團且不會散開。

（2）煤中水分與系統(tǒng)粉塵控制。

低水分（含水分在5%以下）的煤容易造成粉塵超標(biāo)，尤其是在落煤管、碎煤機等有落差、碰擊的地方更易產(chǎn)生粉塵，大量的粉塵既影響生產(chǎn)現(xiàn)場清潔又不利于職工身心健康。此時，除塵設(shè)備應(yīng)當(dāng)全部投入使用，加大輸煤系統(tǒng)內(nèi)部的通風(fēng)力度，及時向外排出粉塵，還可在落煤管的出料口處噴灑適量的水，最好成霧狀，以確保降低粉塵效果。

中水分（5%～10%）的煤再上煤過程中，只要除塵設(shè)備正常投入使用，粉塵一般不會超標(biāo)。

水分大于10%時，系統(tǒng)內(nèi)粉塵則極小。

（3）煤種水分大小對輸煤設(shè)備的影響

在輸煤過程中，中低水分的煤不易造成皮帶滾筒黏煤、落煤管堵煤、原煤倉積煤，可保證制粉系統(tǒng)正常運行。

而高水分（水分10%以上）的煤，極易造成皮帶滾筒黏煤、落煤管堵煤，需要人工清理堵塞的落煤管，增加職工的勞動強度。水分嚴(yán)重超標(biāo)時還會產(chǎn)生自流現(xiàn)象，影響輸煤的正常進行。同時，高水分的煤不僅會使原煤倉四周積煤形成垂直筒狀，影響鍋爐燃煤供應(yīng)，還會降低鍋爐制粉設(shè)備出力，危機鍋爐安全運行、危機安全生產(chǎn)。在輸煤過程中，要避免煤“越干越好”的錯誤想法，煤干水分小不會堵煤、輸煤順利是好事，但嚴(yán)重超標(biāo)的粉塵給職工身體健康、現(xiàn)場清潔環(huán)保帶來的危害也是不容忽視的。

因此，在輸煤過程中要干濕搭配，水分適中，既不人為增加勞動強度，又能自覺注意自我保健，這才是理想的配煤方法。

（4）煤中揮發(fā)分對輸煤設(shè)備和鍋爐的影響。

揮發(fā)分大量增加時，輸煤系統(tǒng)應(yīng)注意防爆和自然。尤其是然后表面水分很小，而又揮發(fā)分較大的煤時，在卸車和運轉(zhuǎn)過程中將會產(chǎn)生大量煤粉塵。當(dāng)煤粉塵達到爆炸極限35 g/m3時，遇有很小的火源能量約40MJ，加上有足夠的氧氣助燃，即會產(chǎn)生強烈爆炸，這在電力系統(tǒng)是有教訓(xùn)的。另外，在儲煤場和煤粉堆積角落，將會引起自燃，甚至燒壞電纜及燙傷人等事故發(fā)生。

（5）煤中含硫量對輸煤設(shè)備和鍋爐的影響。

硫在煤中以三種形式存在，即有機硫、硫鐵礦硫（黃鐵礦和白鐵礦硫等形態(tài)存在的硫）和硫酸鹽硫。前兩種可以燃燒，通常稱為可燃硫。最后一種硫酸鹽硫不可燃燒，只轉(zhuǎn)化為灰的一部分。硫在煤中含量變化范圍也較大，一般約為0.1%～5%。我公司進煤煤含硫量標(biāo)準(zhǔn)為1.0%～2.0%。當(dāng)煤中的硫量增加，尤其是含黃鐵礦多的煤對輸煤落煤管道磨損更為嚴(yán)重，因為黃鐵礦的莫氏硬度僅次于石英。硫燃燒后生成二氧化硫（SO2）及少量三氧化硫（SO3），排入大氣能污染環(huán)境，對人體和動植物以及地面建筑物均有害。同時，SO2、SO3也是導(dǎo)致辭鍋爐受熱面煙氣側(cè)高溫腐蝕、低溫腐蝕和堵灰的主要因素。含硫量越高灰熔點越低，鍋爐燃燒時也就越容易造成結(jié)焦事故的發(fā)生。

4 結(jié)語

通過上面的闡述了解到煤的特性指標(biāo)是影響輸煤系統(tǒng)的重要因素。在以后的工作當(dāng)中仍要通過慢慢摸索，在探求真知的道路上逐漸學(xué)習(xí)并掌握發(fā)熱量、灰分、水分、揮發(fā)分、含硫量等煤的特性，將它應(yīng)用到煤的使用中去，為電力系統(tǒng)更好的服務(wù)。endprint