煤質(zhì)變化對燃料運行的影響

張磊

【摘 要】燃煤是火力發(fā)電廠的主要燃料，煤的費用占發(fā)電成本的70%左右。近年來。由于煤炭價格上漲，火力發(fā)電廠煤源日趨緊張，入廠煤的質(zhì)量較以往有很大的變化，煤種雜、煤質(zhì)差，煤質(zhì)嚴重偏離鍋爐的設計煤種?；鹆Πl(fā)電廠為了保證完成發(fā)電量和利潤指標，確保企業(yè)的生存與發(fā)展，必須結合煤種實際情況，保證其效益。燃料系統(tǒng)負責供給鍋爐安全穩(wěn)定運行所需的燃煤，爐前煤的化驗指標必須保證達到入爐指標，滿足機組發(fā)電負荷要求?；诖?，本文主要對煤質(zhì)變化對燃料運行的影響進行分析探討。

【關鍵詞】煤質(zhì)變化對；燃料運行；影響分析

1、前言

電廠的燃料系統(tǒng)主要負責給鍋爐提供穩(wěn)定的煤燃料，必須保證爐前的化驗指標達到指定值，這樣才能夠滿足相關發(fā)電負荷的要求。因此，煤質(zhì)的變化是會對相關的煤炭運輸造成很大影響的，為了滿足機組的發(fā)電量，確保整個電廠的煤炭輸送體系良好地運行。

2、煤質(zhì)變化對燃料系統(tǒng)的影響

根據(jù)煤的碳化程度不同，煤可分為無煙煤、煙煤、褐煤、貧煤等煤種，某廠接觸的煤種主要為無煙煤和劣質(zhì)煤兩種。煤質(zhì)的變化主要表現(xiàn)在煤的發(fā)熱量、灰分、水分、含矸率、揮發(fā)份等方面。不同的煤種，都有不同的特性。同一煤種，其煤質(zhì)也大不一樣。煤種變化和煤質(zhì)變化不是同一個概念。一般情況下煤種的變化必然會引起煤質(zhì)的變化，但煤質(zhì)的變化卻不一定是岡煤種的變化所致。從煤質(zhì)變化總的概念出發(fā)，煤種變化只作為煤質(zhì)變化的影響因素之一。

煤質(zhì)變化的主要原因是受煤炭市場制約，煤炭價格漲幅較大，發(fā)電成本劇增，生產(chǎn)經(jīng)營困難，企業(yè)生存與發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)。為了保證完成發(fā)電量和利潤指標，降低生產(chǎn)成本，確保企業(yè)的生存與發(fā)展，被迫對燃煤結構進行調(diào)整。燃煤結構的調(diào)整導致煤質(zhì)發(fā)生較大變化，燃料系統(tǒng)負責供給鍋爐安全穩(wěn)定運行所需的燃煤，爐前煤的化驗指標必須保證達到入爐指標，滿足機組發(fā)電負荷要求。由此，煤質(zhì)的變化對輸煤運行工作造成較大影響，為保證完成機組發(fā)電量，確保輸煤系統(tǒng)的安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)，對燃料運行工作提出更高要求。煤質(zhì)變化對火力發(fā)電廠的燃料系統(tǒng)影響主要表現(xiàn)在煤的發(fā)熱量、灰分、水分等衡量煤質(zhì)的特性指標上。

2.1發(fā)熱量的變化對燃料系統(tǒng)的影響

煤的發(fā)熱量是評價動力用煤攝重要的指標之一。對于煤質(zhì)下降幅度較大的電廠，常常會因為燃煤量的增加，使輸煤系統(tǒng)負擔過重，導致設備的健康水平下降，故障增多，迫使鍋爐減負荷運行，甚至停爐。由于上煤量的增加，延長了輸煤設備的運行時間，從而無形之中加大了輸煤運行人員的工作量，長時間在高噪音環(huán)境下工作，人的神經(jīng)極易出現(xiàn)麻痹現(xiàn)象，這樣就增加了不安全的因素，降低了輸煤運行工作的安全系數(shù)。

2.2煤中灰分變化的影響

煤炭中的灰分主要是衡量煤質(zhì)好壞的一個重要標志，其質(zhì)量級別主要是根據(jù)煤炭的灰分來制定的。對于工業(yè)型煤炭來說，其灰分沒有任何作用，但卻增加了煤炭傳輸負擔。煤炭灰分越高其固定的碳就會越少，其發(fā)熱量也就相應地降低。根據(jù)相關計算標準，每增加1%的煤灰分，其發(fā)熱量大約減少70J左右，而且由于煤炭灰分增加，導致灰分的比重大致是煤炭中可燃物比重的2倍左右，這就可能導致在輸送相同容積煤炭時，煤炭傳輸設備磨損增加。煤炭灰分越大，其質(zhì)地就會越堅硬，導致難以破碎，這就增加了碎煤機設備損壞的可能性和煤炭傳輸系統(tǒng)設備維護檢修的工作量，增加了電廠生產(chǎn)運行成本。

2.3煤中水分變化的影響

由于煤炭水分較大，因此很容易出現(xiàn)粘煤和堵煤現(xiàn)象，這就在無形之間加重了電廠運行人員的工作量。如果煤炭中水分過大，則在煤炭傳輸過程中就會出現(xiàn)自流現(xiàn)象，嚴重時還可能出現(xiàn)在斜坡傳輸上的煤發(fā)生倒流現(xiàn)象，煤炭倒流至傳輸機尾部，將導致尾輪堵塞，導致煤炭無法進行供應，嚴重影響安全生產(chǎn)。在寒冷季節(jié)，煤炭中的水分還會使煤炭儲存場發(fā)生存煤凍結現(xiàn)象，導致煤車裝卸工作中斷，對煤炭傳輸影響較大的有斗輪機等，其主要原因是由于煤場發(fā)生了存煤凍結后，斗輪機阻力將會增大，非常容易出現(xiàn)超負荷運行現(xiàn)象，導致設備發(fā)生嚴重損壞。且由于煤炭粉塵較大，在對煤車進行接卸和存儲煤過程中，非常容易造成煤粉飛揚，對環(huán)境造成嚴重影響，直接危害相關運行人員的身體健康。

2.4煤的揮發(fā)份和含硫量對燃料系統(tǒng)的影響

揮發(fā)份和含硫量對輸煤系統(tǒng)沒有明顯的影響。但是，因為揮發(fā)份高的煤種，燃點較低，硫的燃點也低，容易自然。揮發(fā)份和含硫量增大時，掉到皮帶下方的積煤和積粉很容易自燃，造成設備燒毀?？傊嘿|(zhì)的變化愈大，導致的后果愈嚴重。

3、采取的應對措施

煤炭市場供應緊張，煤炭漲價，對火力發(fā)電廠造成巨大沖擊?；鹆Πl(fā)電廠為了企業(yè)的生存與發(fā)展，必須適應市場變化，根據(jù)企業(yè)的自身情況，及時對燃煤結構進行調(diào)整。燃煤結構的調(diào)整帶來煤質(zhì)變化，針對煤質(zhì)變化對燃料系統(tǒng)造成的影響，應認真分析產(chǎn)生的原因，在實際運行工作中，積極試驗摸索，制定相應的、切實可行的應對措施，最大限度降低影響程度，供給鍋爐合格的燃煤。

1）根據(jù)電網(wǎng)發(fā)電負荷曲線，確定入爐煤指標，對燃煤結構進行調(diào)整，來煤的整體指標盡量保證符合入爐煤指標，確保機組發(fā)電負荷要求；

2）加強對燃煤結構進行分析工作，掌握各煤種的具體指標，不斷試驗摸索各種混配煤方案，制定切實可行的混配煤方案，降低部分煤質(zhì)變化（如發(fā)熱量、水分、灰分等）對燃料運行工作的影響；

3）采取大比例混配摻燒低熱值煤（劣質(zhì)煤）的措施。通過試驗，摸索出切實可行的混配煤方案。通過幾年來生產(chǎn)實踐，實施混配煤方案，加強混配煤工作，一方面，能夠保證機組發(fā)電負荷要求，降低發(fā)電成本。另一方面，便于克服煤質(zhì)變化對輸煤系統(tǒng)的影響，保證輸煤系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

4）某廠兩臺600MW機組原設計為燃用低位發(fā)熱量為5246大卡的煤質(zhì)，每小時耗煤約408.8t，選用每小時1200t的雙網(wǎng)路輸煤皮帶系統(tǒng)，每天輸煤皮帶系統(tǒng)運行時間9h。由于煤質(zhì)的發(fā)熱量降低，通過采取混配煤措施，燃煤量增加，每小時耗煤約500t，每天輸煤皮帶系統(tǒng)運行時問10h～11h。通過采取混配煤措施，最大限度地減少煤質(zhì)發(fā)熱量降低對燃料運行工作的影響，減輕輸煤系統(tǒng)的負擔，避免輸煤系統(tǒng)負擔過重，導致設備的健康水平下降，故障增多，威脅機組的安全穩(wěn)定運行；

5）對灰分大的煤種，要與灰分小的煤種區(qū)分開，以一定比例進行混配，盡量避免灰分大的煤種單獨供煤，減少灰分變化對輸煤系統(tǒng)的影響；

6）燃料運行工作中，必須關注煤中的水分變化對輸煤系統(tǒng)的影響。來煤中水分大時，可以與水分小的煤進行混配，降低供煤中的水分，也可以采取儲煤場存放，以便于煤中水分蒸發(fā)。同時雨季中，做好存煤的防汛工作。冬季前，將儲煤場內(nèi)水分大的存煤供盡，防止發(fā)生凍結。對于水分少粉塵大的煤種，可以適當投入噴淋運行，減少輸煤運行中的粉塵，保護輸煤運行人員的身體健康。

4、結語

隨著市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，煤炭供應變化明顯，煤質(zhì)隨時都有可能出現(xiàn)變化，對不同煤種的混合方案進行探索有助于在現(xiàn)有電廠鍋爐設備參數(shù)條件下，達到基于煤質(zhì)變化最大限度地降低其對燃料運行的不利影響的目的，確保整個發(fā)電廠都能持續(xù)運行在穩(wěn)定、經(jīng)濟的條件下，這樣就能夠提高發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟效益，提高發(fā)電企業(yè)發(fā)電的積極性，促進經(jīng)濟社會的穩(wěn)定發(fā)展。

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（作者單位：貴州省黔東南自治州鎮(zhèn)遠縣青溪五里牌 黔東火電廠）