煤質(zhì)對(duì)電廠鍋爐運(yùn)行效率及經(jīng)濟(jì)性的影響研究

張鵬飛

摘? ?要：隨著社會(huì)的進(jìn)步，越來越多的清潔能源問世，極大地緩解了中國(guó)的環(huán)境污染和能源供應(yīng)問題，在發(fā)電領(lǐng)域，受能源供應(yīng)情況和技術(shù)的穩(wěn)定性影響，中國(guó)的煤炭發(fā)電應(yīng)用廣泛。盡管也有很多核電、風(fēng)力發(fā)電廠的出現(xiàn)，但目前使用最廣泛的仍然是煤炭發(fā)電。在新形勢(shì)下，保證煤炭發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益也成為需要著重考慮的問題，受煤質(zhì)降低的影響，中國(guó)電廠的鍋爐運(yùn)行效率和電廠的經(jīng)濟(jì)效益愈發(fā)降低，文章分析了煤質(zhì)對(duì)電廠發(fā)電量和鍋爐運(yùn)行的影響，并根據(jù)實(shí)際情況提出改進(jìn)策略。

關(guān)鍵詞：煤炭質(zhì)量;電廠鍋爐運(yùn)行效率;運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性;影響研究

1? ? 煤質(zhì)對(duì)發(fā)電廠運(yùn)行產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)影響和環(huán)境影響分析

1.1? 煤炭品質(zhì)對(duì)火電站產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)影響

煤炭的品質(zhì)影響發(fā)電量。經(jīng)過簡(jiǎn)單的計(jì)算一般火電站使用的煤種，發(fā)熱量在500萬(wàn)～550萬(wàn)C/t，灰份為每噸煤種20 000～30 000，但是如果煤質(zhì)降低，煤炭的發(fā)熱量會(huì)降低，煤炭的發(fā)熱量降到400萬(wàn)C/t，因?yàn)閾诫s了很多的石塊、泥土，每噸煤炭產(chǎn)生的灰份上升到40 000。在同樣發(fā)熱量的情況下，使用品質(zhì)低的煤炭用量更多，并且產(chǎn)生的灰份更高，這就導(dǎo)致了廢料的運(yùn)輸和煤炭成本都會(huì)成為影響火電站經(jīng)濟(jì)效益的因素。

如果使用高質(zhì)量煤種，一個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)別的火電站，一年按照發(fā)電70億kW·h計(jì)算，煤耗大約在350 g/kW·h，如果1 kW·h電能減少煤耗5 g，一年節(jié)省的煤炭總量為3.5萬(wàn)t。單計(jì)算煤炭購(gòu)入成本，就能節(jié)約大約1 000萬(wàn)元。按照煤炭?jī)r(jià)格300元/t計(jì)算，運(yùn)輸費(fèi)用能減少220萬(wàn)元。因此如果能做到有效控制煤炭的品質(zhì)，能給發(fā)電站帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。尤其是在能源緊缺、煤炭?jī)r(jià)格上漲的情況下，該措施更能做到保證發(fā)電站的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2? 煤炭品質(zhì)對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的環(huán)境影響

為了處理煤炭燃燒產(chǎn)生的灰質(zhì)，目前最常用的辦法是吸風(fēng)機(jī)除灰。如果煤炭的灰份太高，會(huì)導(dǎo)致除灰使用的水量增多，造成水資源的浪費(fèi)。同時(shí)在煤炭中加入矸石，需要增加煤炭脫硫設(shè)備，而脫硫設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)也是需要電力支持的，如果不脫硫，造成的環(huán)境污染也不是火電廠能承擔(dān)的。大量的燃燒煤炭，會(huì)導(dǎo)致空氣中產(chǎn)生大量的CO2，SO2等污染性氣體，造成溫室效應(yīng)和酸雨污染，從而造成很大的環(huán)境污染問題。

2? ? 煤炭品質(zhì)對(duì)電廠鍋爐運(yùn)行產(chǎn)生的影響分析

2.1? 增加運(yùn)行的燃料成本

燃料成本來源于兩個(gè)方面，第一方面是煤炭購(gòu)入成本，另一方面是煤炭引燃的燃料成本，前者如果煤炭的品質(zhì)跟不上，會(huì)造成成本的增加，后者雖然對(duì)燃燒成本影響較小，但是低品質(zhì)的煤炭要想充分燃燒，勢(shì)必需要增加燃油用量。根據(jù)燃料計(jì)算成本分析：

Cr—燃料的燃燒成本。Cn—燃料的價(jià)格。換言之，只有重視燃料的質(zhì)量，才能最大可能地減少煤炭的使用量，并且降低發(fā)電成本。

2.2? 影響鍋爐的安全性

為了節(jié)約發(fā)電成本，大多數(shù)火電廠會(huì)采用混合煤種，就是用摻配的方式燃燒發(fā)電，但是如果摻配的比例不合規(guī)，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。摻配過多會(huì)導(dǎo)致鍋爐負(fù)載加大，對(duì)設(shè)備的消耗磨損很嚴(yán)重，而傳統(tǒng)意義上的“科學(xué)摻配”也會(huì)導(dǎo)致一定的安全問題，例如，噴燃器和受熱面的嚴(yán)重磨損，都會(huì)產(chǎn)生燃燒不穩(wěn)定、受熱面泄露的問題。此做法也會(huì)引起一定的連鎖效應(yīng)，受熱面溫度過高會(huì)使得吸風(fēng)機(jī)的工作溫度升高和工作環(huán)境惡化，導(dǎo)致吸風(fēng)機(jī)效率不高，甚至出現(xiàn)扇面斷片的情況。

2.3? 造成資源的浪費(fèi)

如果煤炭比較難揮發(fā)，就會(huì)導(dǎo)致煤炭燃燒不完全的問題產(chǎn)生。如果煤炭的含水量較高，也會(huì)產(chǎn)生相似的問題，在產(chǎn)生的廢渣中有很多沒有充分燃燒的煤炭，導(dǎo)致發(fā)電廠的實(shí)際發(fā)電效率低。同時(shí)，在處理這些廢渣的時(shí)候，產(chǎn)生的運(yùn)輸成本、處理成本等，都意味著造成了不必要的資源浪費(fèi)。

3? ? 發(fā)電廠提高鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的措施分析

3.1? 不斷增加優(yōu)質(zhì)煤炭的儲(chǔ)備總量

重視煤炭的采購(gòu)，不斷加強(qiáng)煤炭采購(gòu)管理，并根據(jù)科學(xué)的摻配比例購(gòu)置煤炭，保證煤炭的各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定。在實(shí)際的工作過程中，相關(guān)人員也要不斷拓寬業(yè)務(wù)面，增加優(yōu)質(zhì)煤炭的儲(chǔ)備，保證發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)電廠也可以根據(jù)具體的情況，采取入股或者簽訂長(zhǎng)期合作合同的形式與煤場(chǎng)建立合作關(guān)系，穩(wěn)定煤炭供應(yīng)質(zhì)量。

3.2? 科學(xué)摻配，保證最佳的燃燒狀態(tài)

以華電可門電廠為例，其采購(gòu)的煤炭種類為低灰印尼煤和澳煤。澳煤的燃燒熱值更高并且產(chǎn)生的廢棄物更少，但是成本會(huì)更高。盡管低灰印尼煤的熱值相對(duì)低，但是成本更低。同時(shí)產(chǎn)生的廢棄物也在規(guī)定的范圍內(nèi)，因此采用這兩種煤炭摻配燃燒的方式，能大大提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。如果兩種煤炭在熱值上和燃燒參數(shù)上存在比較大的差異，建議不要直接摻配，會(huì)造成鍋爐磨損的問題，因此在進(jìn)行摻配之前，還要做大量的試驗(yàn)，在數(shù)據(jù)支撐之下科學(xué)摻配。

3.3? 更新鍋爐技術(shù)，積極開展技術(shù)改造

在實(shí)際的發(fā)電生產(chǎn)過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況積極更換發(fā)電機(jī)械，針對(duì)部分大型機(jī)械和鍋爐設(shè)備，加強(qiáng)巡檢和維修，并不斷更新鍋爐燃燒生產(chǎn)技術(shù)，以技術(shù)優(yōu)勢(shì)保證煤炭的充分燃燒，并降低鍋爐的運(yùn)行壓力，積極開展技術(shù)改造。針對(duì)部分關(guān)鍵技術(shù)采取參數(shù)調(diào)整，保證鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

總而言之，煤質(zhì)的問題是影響電廠發(fā)電效率的主要因素，尤其是在目前發(fā)電設(shè)備的日趨成熟之下，煤炭的品質(zhì)成為影響電廠鍋爐的運(yùn)行效率的最大因素。如果煤炭的品質(zhì)變化過大，輕則影響火電廠設(shè)備的運(yùn)行效率，重則引起安全責(zé)任事故，因此為了保證生產(chǎn)的正常開展，并提升火電站的經(jīng)濟(jì)效益，就要對(duì)煤炭的品質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的把控。針對(duì)目前煤質(zhì)已經(jīng)基本得到改善，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生較大改變的問題，可以不斷改良鍋爐的技術(shù)，讓煤炭燃燒更加充分，并促進(jìn)中國(guó)發(fā)電事業(yè)的長(zhǎng)效發(fā)展。

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