探析煤質(zhì)對(duì)電廠鍋爐運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)性影響

朱紅燈

（貴州粵黔電力有限責(zé)任公司 貴州盤(pán)州 553537）

電廠燃用煤一般被稱(chēng)為動(dòng)力煤，依據(jù)煤的干燥無(wú)灰基揮發(fā)分進(jìn)行劃分，主要分為褐煤、氣煤、貧煤等；商品煤包括洗混煤和洗中煤等；劣質(zhì)煤為灰分大于40%、低熱值小于15.73MJ/kg）的煙煤，以及揮發(fā)分小于10%的無(wú)煙煤等。煤質(zhì)的好壞，直接影響著電廠鍋爐的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)性。因此，深度分析此課題，從煤質(zhì)的選用方面，提出有效提升鍋爐運(yùn)行效率的方法，有著重要的意義。

1 電廠鍋爐運(yùn)行指標(biāo)分析-煤質(zhì)

從鍋爐運(yùn)行指標(biāo)角度來(lái)說(shuō)，包括風(fēng)量和煤質(zhì)等。其中，煤質(zhì)是重要指標(biāo)。燃料中揮發(fā)成分如果含量很高，并且極易燃燒，能夠穩(wěn)定燃燒，及時(shí)沒(méi)有完全燃燒，那么熱損失也不會(huì)很高。若燃料中的灰分含量很大，那么燃燒的穩(wěn)定性則不高。水分過(guò)大，會(huì)增加燃料著火難度，并且會(huì)降低燃燒區(qū)域的溫度，使得燃料無(wú)法有效燃盡。除此之外，入爐煤的濕度大，含水量高，會(huì)降低爐膛的溫度，降低熱利用率。據(jù)測(cè)算，每當(dāng)燃料的含水量增加1%，那么熱效率就會(huì)降低0.1%，增加排煙過(guò)程的熱損失。

2 煤質(zhì)對(duì)電廠鍋爐運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)性影響分析

2.1 發(fā)熱量

從電廠鍋爐運(yùn)行實(shí)際來(lái)說(shuō)，使用的煤，其發(fā)熱量如果和設(shè)計(jì)煤種的發(fā)熱量，存在著很大的差距，則很容易影響運(yùn)行效率，尤其是燃燒率。如果要想保證生產(chǎn)目標(biāo)，則需要投入更多的煤，增加煤粉輸送風(fēng)量。若實(shí)際用煤發(fā)電量低，則會(huì)使得鍋爐內(nèi)部運(yùn)行的實(shí)際溫度下降，造成燃燒不完全的情況，降低發(fā)熱量，進(jìn)而增加排煙溫度，造成很大的熱損失。如果問(wèn)題嚴(yán)重，由于燃煤發(fā)熱量不夠，極易引發(fā)鍋爐熄火事故，進(jìn)而影響電廠正常運(yùn)行。

2.2 硫分與氮分

在進(jìn)行煤質(zhì)分析時(shí)，硫分和氮分為重要指標(biāo)。如果硫和氮的含量高，那么鍋爐運(yùn)行產(chǎn)生的二氧化硫以及氮化物等，也會(huì)隨之增加，很容易造成空氣污染。為了提高空氣質(zhì)量，我國(guó)對(duì)電廠硫化物以及氮化物的排放，制定了很高的標(biāo)準(zhǔn)。如果排放量增加，必然需要加大處理的投入，進(jìn)而增加了運(yùn)行成本。除此之外，由于煙氣中含有的硫較多，極易造成設(shè)備腐蝕，縮短設(shè)備使用壽命，增加了運(yùn)維成本，影響著電廠鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。具體來(lái)說(shuō)，硫燃燒后，會(huì)生成SO2與SO3，極易和煙氣中含有的水蒸氣，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，合成H2SO4蒸汽，進(jìn)而腐蝕設(shè)備。除此之外，若排放到空氣中，極易造成大氣污染。一般來(lái)說(shuō)，硫分越低越好，最好達(dá)到wd（St）＜1.25pc要求。

2.3 含灰量

一般來(lái)說(shuō)，灰分含量的多少，會(huì)影響著火焰的傳播速度，推遲燃料著火速度，影響燃燒的穩(wěn)定性，降低鍋爐溫度。煤的灰分產(chǎn)率高，那么發(fā)熱量就越低，燃燒溫度會(huì)降低，排灰量會(huì)增加，熱效率低下，受熱面沾污磨損情況嚴(yán)重，因此灰分越低越有利于鍋爐高效運(yùn)行。

2.4 熔融性

電廠用的鍋爐，如果為固態(tài)排渣煤粉爐，必須要達(dá)到ST≥1350℃，如果溫度小于此值，很容易造成爐膛結(jié)渣，影響著鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行。如果使用液態(tài)排渣煤粉爐，那么灰熔融性越低則越有利于運(yùn)行，并且煤灰黏度也要盡量低。因?yàn)槊悍蹱t爐膛運(yùn)行時(shí)，中心溫度高于1500℃，煤灰主要為軟化狀態(tài)或者流體狀態(tài)，因此要做好灰熔點(diǎn)的把控，保證鍋爐運(yùn)行的效率[1]。

2.5 揮發(fā)分

作為煤炭著火特性分析的主要指標(biāo)，揮發(fā)分的含量大小，直接代表了著火的難易程度。一般來(lái)說(shuō)，揮發(fā)分含量高，那么著火比較容易，而且燃燒速度很快。按照電廠鍋爐設(shè)計(jì)要求，使用的燃料，其揮發(fā)分參數(shù)變化不宜過(guò)大，否則會(huì)影響著鍋爐的運(yùn)行效果。如果原來(lái)設(shè)計(jì)使用的燃煤，其揮發(fā)分很低，設(shè)計(jì)使用的燃煤，其揮發(fā)分很高，由于火焰中心距離噴燃器的出口很近，極易燒壞噴燃器，進(jìn)而引發(fā)停爐事故。如果原來(lái)設(shè)計(jì)使用的燃煤，其揮發(fā)分很高，設(shè)計(jì)使用的燃煤，其揮發(fā)分很低，那么會(huì)因?yàn)橹鹜七t，造成燃燒不完全的情況，引發(fā)熄火事故，所以為保證鍋爐合理運(yùn)用，盡量要選擇原來(lái)設(shè)計(jì)的揮發(fā)分煤種[2]。

3 煤質(zhì)對(duì)電廠鍋爐運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)性影響的把控策略

3.1 做好鍋爐運(yùn)行管控

為減少煤質(zhì)和其他指標(biāo)對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響，提高鍋爐運(yùn)行效率，增加運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，必須要注重鍋爐運(yùn)行優(yōu)化。在具體操作中，可以采取以下措施：①?gòu)?qiáng)化吹灰管理。因?yàn)榛业拇嬖冢瑫?huì)影響傳熱，因此要強(qiáng)化吹灰管理。以某電廠為例，使用的是爐內(nèi)噴鈣脫硫系統(tǒng)，排煙溫度照比設(shè)計(jì)值每增加40℃，則鍋爐運(yùn)行效率會(huì)降低4%。對(duì)于此問(wèn)題，采取吹灰措施，通過(guò)減少鍋爐受熱面積灰程度，進(jìn)而增強(qiáng)換熱效果，提高了鍋爐運(yùn)行效率。②做好燃煤摻燒把控。嚴(yán)格實(shí)行廠煤采制化制度，做好煤炭質(zhì)量的嚴(yán)格把控，保證入廠煤炭的質(zhì)量。除此之外，要做好摻配煤的把控。結(jié)合鍋爐運(yùn)行的實(shí)際情況，進(jìn)行摻煤比例的調(diào)整，保證鍋爐處于良好的運(yùn)行狀態(tài)下。③保證省煤器穩(wěn)定運(yùn)行。通常來(lái)說(shuō)，如果省煤器出口的水溫增加1%，那么煙氣溫度將會(huì)降低2～3℃。若省煤器停運(yùn)，那么將會(huì)多消耗燃料量5～15%。為保證省煤器高效運(yùn)行，要做好省煤器管的運(yùn)行檢測(cè)，如果堵管數(shù)量超過(guò)了要求范圍，必須要及時(shí)更換。

3.2 合理選用煤

電廠用煤的質(zhì)量，是鍋爐設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)的重要依據(jù)。在進(jìn)行選擇時(shí)，要做好煤的特性分析，從煤特性以及灰特性角度出發(fā)。其中，煤特性具體包括水分和灰分等。上述指標(biāo)選擇是否合理，直接影響著鍋爐運(yùn)行的合理性。為做好煤特性的把控，要從燃燒和加工以及輸送等各個(gè)環(huán)節(jié)入手，采取有效的手段，避免影響煤使用特性。煤的灰特性，其指的是化學(xué)成分和比電阻等，直接影響著煤燃燒后的清潔程度，并且影響著對(duì)設(shè)備的腐蝕情況，以及煤灰是否能有效清除。在選擇煤時(shí)，要結(jié)合使用的鍋爐實(shí)際情況來(lái)選擇。一般來(lái)說(shuō)，煤粉爐可以選擇的煤種很多，不僅可以使用高揮發(fā)分的褐煤，也可以使用低揮發(fā)分的無(wú)煙煤。受到噴燃器類(lèi)型以及爐膛結(jié)構(gòu)的影響，所選擇的煤也不同，因此要結(jié)合實(shí)際來(lái)選擇。做好煤質(zhì)的全面分析，優(yōu)選煤種，保證鍋爐的運(yùn)行效率以及經(jīng)濟(jì)性。

3.3 科學(xué)設(shè)計(jì)

在電廠鍋爐運(yùn)行中，為保證運(yùn)行效率，通常采取摻燒的方式，增加運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性質(zhì)。采取摻燒發(fā)電的方式，要從成本和煤質(zhì)方面入手，做好全面的分析，保證混合后的煤種能夠達(dá)到燃燒要求。這需要從可磨性以及燃燒特性入手，做好全面的分析。除此之外，進(jìn)行摻燒發(fā)電，盡量部使用差異較大的煤種，以免影響煤機(jī)以及鍋爐等的運(yùn)行。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要做好科學(xué)合理的把控。通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，做好制粉系統(tǒng)以及機(jī)組燃燒性能等的全面分析，保證混摻后的煤能夠達(dá)到使用要求，保證鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性，增加鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，煤質(zhì)對(duì)鍋爐的運(yùn)行，有著很大的影響，體現(xiàn)在揮發(fā)分和熔融性等方面。為提升鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，需要做好鍋爐運(yùn)行管控；合理選用煤；科學(xué)設(shè)計(jì)。通過(guò)采取系列控制措施，保證煤質(zhì)符合鍋爐使用要求，增強(qiáng)發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性[3]。