闡述混煤煤質(zhì)特性及其對(duì)電廠運(yùn)行的影響

張成

摘 要：從當(dāng)前電廠運(yùn)行情況入手，分析燃煤電廠燃料煤使用實(shí)況，并對(duì)運(yùn)行時(shí)煤質(zhì)特性評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行闡述，分析混煤特性以及混煤特性指標(biāo)如果出現(xiàn)變化，會(huì)對(duì)電廠的運(yùn)行產(chǎn)生何種影響。

關(guān)鍵詞：混煤；煤質(zhì)特性；燃煤電廠；電廠運(yùn)行

引言

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，各行業(yè)對(duì)電力的需求也與日俱增。在電力生產(chǎn)過(guò)程中，燃煤發(fā)電占據(jù)主要地位，我國(guó)大部分地區(qū)都存在電力供應(yīng)緊張的情況，影響電力供應(yīng)的主要因素就是煤炭供應(yīng)問(wèn)題。部分電廠已經(jīng)通過(guò)降低燃煤質(zhì)量要求的方式來(lái)進(jìn)行供電，但是煤質(zhì)不達(dá)標(biāo)會(huì)影響供電廠的正常運(yùn)行。電力需求的不斷增加和緊張的煤炭資源供應(yīng)形成鮮明對(duì)比，所以未來(lái)一段時(shí)間各地區(qū)電廠煤質(zhì)差的問(wèn)題依然會(huì)存在，為了將負(fù)面影響降到最低，保證供電廠經(jīng)濟(jì)正常發(fā)展，需要通過(guò)各種措施對(duì)其進(jìn)行處理，而混煤就是比較常見(jiàn)的一種方式。

1 混煤特性

1.1 發(fā)熱量

混煤的發(fā)熱量應(yīng)當(dāng)具有加權(quán)特性，但是在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)彈筒燃煤過(guò)程中會(huì)涉及到一些無(wú)機(jī)質(zhì)反應(yīng)熱以及灰分等要素，這些因素會(huì)對(duì)理論上的加權(quán)計(jì)量產(chǎn)生影響，導(dǎo)致實(shí)際測(cè)量結(jié)果和理論結(jié)果存在偏差。煤粉火焰當(dāng)中不同煤灰顆粒的接觸幾率較小，所以發(fā)熱量偏差數(shù)值小，可以默認(rèn)為其存在加權(quán)特性。

1.2 元素

混煤及其燃燒過(guò)程并不影響煤中可燃質(zhì)的元素質(zhì)量守恒，混煤元素分析的各成分含量具有加權(quán)特性，混煤的全硫分也可以由加權(quán)計(jì)算得到。

1.3 灰熔融溫度以及灰成分

除卻煤灰中存在的SO3含量不穩(wěn)定之外，其余成分在燃燒的過(guò)程中不會(huì)因?yàn)榛烀夯蛘呤侨紵葐?wèn)題導(dǎo)致其元素質(zhì)量不守恒，所以灰成分存在加權(quán)特性。通過(guò)總結(jié)近年來(lái)的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，混煤灰熔融溫度的非加權(quán)特性比較明顯，因?yàn)樵趯?duì)灰熔融溫度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的融化以及化學(xué)方面的反映，雖然這種反映表現(xiàn)在非加權(quán)特性方面，但是溫度是會(huì)受到灰組成影響的[1]，灰成分具有一定的加權(quán)特性，所以可以通過(guò)灰成分來(lái)預(yù)測(cè)各種混煤溫度特性。因?yàn)榛胰廴跍囟鹊目煽啃暂^差，所以即便得到灰熔融溫度，在預(yù)測(cè)結(jié)渣時(shí)依然需要憑借專(zhuān)業(yè)工作人員的經(jīng)驗(yàn)才能將結(jié)果更加精確。

1.4 可磨性指數(shù)

混煤可磨性指數(shù)是近年來(lái)專(zhuān)家學(xué)者比較關(guān)注的一種問(wèn)題，部分專(zhuān)業(yè)人員認(rèn)為是具有一定加權(quán)特性的，表現(xiàn)在媒介相似或者是可磨性指數(shù)比較接近的煤摻混時(shí)，如果摻混煤可磨性指數(shù)相差甚遠(yuǎn)，則具有非加權(quán)特性。

2 混煤煤質(zhì)特性對(duì)電廠運(yùn)行產(chǎn)生的影響

2.1 混煤中水分會(huì)對(duì)電廠運(yùn)行產(chǎn)生的影響

如果混煤的水分產(chǎn)生變化，會(huì)對(duì)電廠以及燃燒過(guò)程中涉及到的各個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生影響?？梢杂绊懨毫鲃?dòng)性，導(dǎo)致運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生問(wèn)題，從側(cè)面提升了煤運(yùn)輸系統(tǒng)日常運(yùn)行耗電及相關(guān)資金[2]。會(huì)降低入爐時(shí)的發(fā)熱量，煤的處理與制粉系統(tǒng)需要做的功有明顯提升，而磨煤機(jī)需要憑借更加優(yōu)秀的干燥能力才能正常運(yùn)行，會(huì)對(duì)制粉系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。會(huì)對(duì)鍋爐性能產(chǎn)生負(fù)面影響，水分量增加代表水分在蒸發(fā)時(shí)會(huì)帶走更多的熱量，這種情況會(huì)影響鍋爐的運(yùn)行效率。水分過(guò)多會(huì)提升鍋爐的煙氣含量，因?yàn)榇罅康臒崃勘灰鰻t膛，會(huì)影響到蒸汽溫度控制效率，提升鍋爐內(nèi)的排煙溫度，最終影響鍋爐工作效率。煙氣量提升還代表煙道當(dāng)中的流速會(huì)有所提升，提升受熱面磨損速率[3]。水分灰度污染物的排放速度產(chǎn)生影響，提升煙氣量以及流速之后，會(huì)對(duì)除塵效率產(chǎn)生較大的負(fù)面影響，煙氣量的提升以及露點(diǎn)變化會(huì)影響脫硝系統(tǒng)工作效率。

2.2 揮發(fā)份

混煤揮發(fā)含量也是對(duì)鍋爐運(yùn)行效率進(jìn)行評(píng)判的一個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)之一，并且混煤揮發(fā)份含量也成為影響鍋爐內(nèi)部燃燒效率的要素。通常情況下，鍋爐燃燒設(shè)計(jì)時(shí)，需要先明確揮發(fā)份含量以及熱值等問(wèn)題，明確火焰溫度以及火焰是否穩(wěn)定。除此之外，在低揮發(fā)份煤摻燒高揮發(fā)粉煤的工作模式下，會(huì)提升火焰穩(wěn)定性，保證更好的燃燒，這也是混煤穩(wěn)定燃燒的依據(jù)之一。若在高揮發(fā)份煤當(dāng)中融入一部分的低揮發(fā)份煤，會(huì)導(dǎo)致灰發(fā)情況明顯降低，則燃燒穩(wěn)定性方面會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)污染物反映過(guò)程產(chǎn)生負(fù)面影響。

2.3 發(fā)熱量

發(fā)熱量代表了滿(mǎn)足鍋爐負(fù)荷的最低入爐用煤量和煤燃燒特性定量之間并不存在必要的聯(lián)系。相同發(fā)熱量的不同煤在燃燒特性方面也許會(huì)有巨大的差異。提升混煤發(fā)熱量會(huì)導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部的吸熱量有所提升，增加了鍋爐的蒸發(fā)量，為控制鍋爐負(fù)荷，工作人員只能不斷的減少磨煤機(jī)出力程度。發(fā)熱量的減少會(huì)導(dǎo)致煤處理以及制粉系統(tǒng)有所優(yōu)化，才能保證鍋爐的正常運(yùn)行，這也會(huì)在一定程度上提升風(fēng)量以及風(fēng)機(jī)的負(fù)荷情況，從整體上來(lái)看，混煤發(fā)熱量的變化會(huì)對(duì)發(fā)電廠正常運(yùn)行產(chǎn)生何種影響是可以預(yù)見(jiàn)的[4]。

2.4 硫分

從實(shí)際工作情況來(lái)看，混煤會(huì)提升硫分量，導(dǎo)致二氧化碳量增加，提升脫硫系統(tǒng)的工作難度。硫分的提升會(huì)在一定程度上提升顱內(nèi)的SO2與SO3的含量。因?yàn)樘嵘蛩猁}生成量會(huì)增加發(fā)電廠鍋爐的積灰情況，這一特點(diǎn)在高鈣煤摻混時(shí)比較明顯。飛灰當(dāng)中如果存在大量硫酸鹽也會(huì)對(duì)粉煤灰質(zhì)量產(chǎn)生影響。但是從實(shí)際工作情況來(lái)看，煙氣當(dāng)中存在的飛灰以及煙氣當(dāng)中存在的硫會(huì)減少降低飛灰比電阻，提升除塵器的工作效率。

2.5 灰熔點(diǎn)

煤結(jié)渣趨勢(shì)是判斷電廠日常工作效率的主要標(biāo)準(zhǔn)，而灰熔點(diǎn)則是判斷煤結(jié)渣未來(lái)走向的主要標(biāo)準(zhǔn)?；烀夯胰埸c(diǎn)的非加權(quán)特性比較明顯，這也代表著要對(duì)灰熔點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)難度是比較大的。雖然從近年來(lái)的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，可以通過(guò)混煤灰成分來(lái)估算混煤的灰熔點(diǎn)，但是要通過(guò)這些數(shù)據(jù)來(lái)破案段結(jié)渣傾向，結(jié)果是不夠準(zhǔn)確的。因?yàn)闋t內(nèi)結(jié)渣并不是簡(jiǎn)單的演變過(guò)程，會(huì)有許多因素會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。如果混煤煤炭當(dāng)中存在的堿性成分或者是當(dāng)中存在的硫比較多時(shí)，工作人員要高度注意結(jié)渣問(wèn)題[5]。

2.6 可磨性指數(shù)

如果經(jīng)過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)混煤的可磨性指數(shù)是相同的，則表明混煤制粉特性和其中的一種煤是相同的。對(duì)單一的煤種來(lái)說(shuō)，如果該煤種的可磨性指數(shù)比較小，則兩種可磨性指數(shù)相同煤脂粉特性之間可能也會(huì)存在較大的差距。雖然混煤可磨性指數(shù)會(huì)在非加權(quán)特性中得到比較明顯的體現(xiàn)，但是在摻混煤可磨性指數(shù)相差差距在一定范圍內(nèi)時(shí)，依然可以通過(guò)加權(quán)估算的方式對(duì)混煤的可磨性指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，為混煤制粉特性進(jìn)行預(yù)測(cè)提供有利條件。

3 結(jié)束語(yǔ)

生活水平的不斷提升，使人們對(duì)電力的需求更高，而煤炭資源作為不可再生資源，供應(yīng)量已經(jīng)明顯不能滿(mǎn)足供電企業(yè)的基本需求。將各種單種煤通過(guò)組合搭配的方式構(gòu)成混煤，將混煤投入到日常燃燒中，是一種切實(shí)可行、操作簡(jiǎn)捷的工作模式。通過(guò)混合搭配煤的方式來(lái)提升煤質(zhì)連續(xù)穩(wěn)定性。搭配之后的混煤煤質(zhì)特性指標(biāo)是可以利用參與混搭煤的特性來(lái)判定的，結(jié)合加權(quán)平均等方式保證結(jié)果的精確性，以結(jié)果為基礎(chǔ)，分析混煤特性會(huì)對(duì)電廠的日常運(yùn)行產(chǎn)生何種影響，最終確定最適合發(fā)電公司使用的供應(yīng)方案，在提升經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上保證安全有效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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