煤質(zhì)對(duì)電廠鍋爐運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)性影響的研究

張凱

摘要：當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，促進(jìn)了各行各業(yè)的崛起與發(fā)展，使得資源供應(yīng)愈發(fā)緊張，這其中煤炭作為常見資源，正在不斷地消耗。但是市場(chǎng)對(duì)于煤炭需求越來越多，從而出現(xiàn)了劣質(zhì)煤炭，我國(guó)電廠對(duì)于煤炭資源有著較大的需求，其運(yùn)行會(huì)在很大程度上受到煤炭質(zhì)量的影響。如果與電廠鍋爐設(shè)計(jì)要求以及煤炭應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)不符的煤炭進(jìn)入電廠，將嚴(yán)重影響鍋爐運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，降低鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和可靠性，這就需要電廠相關(guān)管理人員注重煤質(zhì)，確保應(yīng)用到鍋爐中的煤炭與標(biāo)準(zhǔn)相符。

關(guān)鍵詞：煤質(zhì);電廠鍋爐;經(jīng)濟(jì)性

現(xiàn)階段煤炭是我國(guó)主要能源，我國(guó)是世界上最大的煤炭消費(fèi)國(guó)和生產(chǎn)國(guó)。電廠在發(fā)展中對(duì)于煤炭有著較大的需求，并且跟隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不斷提升對(duì)于煤炭的需求，使得電廠在未來一階段內(nèi)用煤總量將不斷增長(zhǎng)。但煤炭屬于不可再生能源，導(dǎo)致市面上出現(xiàn)了許多劣質(zhì)煤炭，如果電廠在鍋爐運(yùn)行中應(yīng)用劣質(zhì)煤炭，將對(duì)鍋爐運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重阻礙，影響發(fā)電效率，降低電廠所獲得的經(jīng)濟(jì)效益。為了提升電廠鍋爐運(yùn)行效率，需要注重煤質(zhì)和鍋爐運(yùn)行及其經(jīng)濟(jì)性間的關(guān)系，并設(shè)計(jì)提升鍋爐運(yùn)行效率的策略，優(yōu)化鍋爐機(jī)組運(yùn)行效率及穩(wěn)定性，為電廠經(jīng)濟(jì)效益提升打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一、煤質(zhì)對(duì)電廠鍋爐運(yùn)行及其經(jīng)濟(jì)性的影響分析

（一）發(fā)熱量的影響

開展煤質(zhì)工業(yè)分析工作時(shí)，應(yīng)注重發(fā)熱量這一重要指標(biāo)，當(dāng)電廠實(shí)際用煤發(fā)熱量和煤種設(shè)計(jì)發(fā)熱量存在差異時(shí)，將會(huì)嚴(yán)重影響電廠鍋爐燃燒的效率以及穩(wěn)定性。比如實(shí)際用煤發(fā)熱量比設(shè)計(jì)煤種發(fā)熱量低，電廠為了生產(chǎn)同樣的電力資源，需要使用更多的煤炭，而這會(huì)增加煤粉輸送風(fēng)量。如果實(shí)際的用煤發(fā)電量較低，將會(huì)降低鍋爐內(nèi)溫度，會(huì)增加煤炭的不完全燃燒率，降低發(fā)熱量。此外，降低發(fā)熱量還會(huì)使鍋爐排煙溫度增加，使得鍋爐增加一定的熱量損失。還有一些電廠會(huì)存在沒有足夠燃煤發(fā)熱量的情況，導(dǎo)致鍋爐出現(xiàn)熄火事故，對(duì)于電廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生極大影響。

（二）煤炭硫分與氮分的影響

在對(duì)煤炭質(zhì)量進(jìn)行分析時(shí)，也需要重點(diǎn)考慮其中的含氮量和含硫量等指標(biāo)，應(yīng)用高氮量或高硫量煤炭會(huì)增加氮化物和二氧化硫的排放量，將會(huì)在一定程度上污染空氣質(zhì)量，我國(guó)對(duì)于電廠排放氮化物和硫化物有著較為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。電廠在對(duì)高氮量和高硫量燃煤進(jìn)行處理時(shí)需要投入更多的脫硝脫硫設(shè)備，這會(huì)增加許多運(yùn)行成本。除此之外，燃煤煙氣增加含硫量也會(huì)加快煙氣腐蝕鍋爐設(shè)備的速度，將鍋爐和輔助設(shè)備應(yīng)用壽命減少，增加電廠維護(hù)設(shè)備的成本，嚴(yán)重影響電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

（三）燃煤含灰量的影響

煤炭的灰分含量及可燃份含量成反比，有越多的含灰量，將會(huì)使可燃成分越少。如果為了發(fā)相同的電力能源，需要燃燒更多的煤炭，增加煤炭的使用量，將會(huì)加大煤炭運(yùn)輸、制備、粉碎和排風(fēng)送風(fēng)等工作負(fù)擔(dān)，這會(huì)提升電廠發(fā)電成本[1]。除此之外，在加熱灰分時(shí)將消耗一定能量，會(huì)使燃煤出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定情況或者是溫度下降情況，對(duì)鍋爐運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。較大的煤炭含灰量，會(huì)加大燃煤的煙氣飛灰含量，會(huì)使排煙設(shè)備和煙氣間的摩擦加大，這將進(jìn)一步磨損設(shè)備，降低設(shè)備使用壽命，同時(shí)增加維護(hù)電廠設(shè)備的成本。

（四）燃煤揮發(fā)的影響

在固體燃料中揮發(fā)分是重要成分特征，將會(huì)直接影響燃料的燃燒情況。揮發(fā)分屬于氣體可燃物，使燃煤煤粉顆粒的空隙性較好，加大煤粉接觸空氣的面積，加強(qiáng)助燃效果，提升煤粉的燃燒效率，以獲得良好的鍋爐燃燒效果。當(dāng)燃煤中含有較低的揮發(fā)分時(shí)，將會(huì)使燃煤無法充分燃燒，使鍋爐燃燒效率降低。此外，還會(huì)增加鍋爐內(nèi)的飛灰可燃物含量，提升排煙溫度，排煙熱損失也會(huì)隨之增加，阻礙著電廠鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益的提升。

（五）混合煤種的影響

根據(jù)現(xiàn)階段電廠發(fā)電經(jīng)驗(yàn)可知，一些電廠會(huì)應(yīng)用燃燒效率高、揮發(fā)份大的優(yōu)質(zhì)煤混合劣質(zhì)煤一起發(fā)電?；旌厦罕M管能夠緩解優(yōu)質(zhì)煤數(shù)量不足或者是劣質(zhì)煤質(zhì)量不高的問題，但在燃燒中煤炭質(zhì)量不同會(huì)有不同的燃燒熱性，出現(xiàn)燃燒分級(jí)情況，使飛灰含碳量增加，排煙設(shè)備磨損嚴(yán)重，對(duì)電廠鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

（六）石子煤的影響

磨煤機(jī)運(yùn)行中容易排出一些難以磨碎的石子，當(dāng)煤質(zhì)比較差時(shí)，若無法循環(huán)運(yùn)用這些石子煤，那么在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中會(huì)增加機(jī)組煤耗量，對(duì)鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

二、提升鍋爐運(yùn)行效率及經(jīng)濟(jì)性的策略

（一）加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行管控

為了避免煤質(zhì)對(duì)鍋爐運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響，提升鍋爐運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)有效優(yōu)化鍋爐運(yùn)行。首先應(yīng)加強(qiáng)吹灰管理，由于存在灰，會(huì)對(duì)傳熱效果產(chǎn)生影響，從而需加強(qiáng)吹灰管理。例如某電廠應(yīng)用爐內(nèi)噴鈣脫硫系統(tǒng)，與設(shè)計(jì)值相比，排煙溫度每增加40℃，會(huì)降低鍋爐運(yùn)行效率4%。而采用吹灰措施將鍋爐受熱面積灰程度減少，能夠提升換熱效果和鍋爐運(yùn)行效率[2]。其次，應(yīng)準(zhǔn)確把控燃煤摻燒，落實(shí)煤采制化制度，嚴(yán)格把控煤炭質(zhì)量確保，確保入場(chǎng)煤炭質(zhì)量。另外，也應(yīng)把控好摻配煤，根據(jù)鍋爐實(shí)際運(yùn)行情況調(diào)整摻煤比例，確保鍋爐運(yùn)行狀態(tài)良好。最后，應(yīng)確保省煤器運(yùn)行的穩(wěn)定性，一般省煤器出口水溫提升1%，則會(huì)降低煙氣溫度2～3℃，如果停運(yùn)省煤器，則會(huì)增加燃煤消耗量5%～15%。為確保高效運(yùn)行省煤器需要對(duì)省煤器開展運(yùn)行檢測(cè)工作，當(dāng)堵管數(shù)量與要求范圍不符時(shí)，需要及時(shí)更換。

（二）合理選擇煤炭

在電廠鍋爐設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，用煤質(zhì)量是重要依據(jù)，因此在選擇煤炭時(shí)需要對(duì)其特性加以分析，基于其煤特性和灰特性來選擇。煤特性指的是灰分和水分，選擇上述指標(biāo)是否合理會(huì)對(duì)鍋爐運(yùn)行合理性產(chǎn)生直接影響，為把控好煤特性，應(yīng)從煤的燃燒、加工和輸送等環(huán)節(jié)入手，使用合理手段防止影響煤使用特性?；姨匦允侵副入娮韬突瘜W(xué)成分，對(duì)燃煤清潔程度有直接影響，與煤灰是否有效清除和設(shè)備腐蝕情況有著密切的聯(lián)系。通常煤粉爐可選擇很多煤種，但是會(huì)受到爐膛結(jié)構(gòu)以及噴燃器類型的影響，需結(jié)合實(shí)際情況來選擇，對(duì)煤炭質(zhì)量進(jìn)行全面分析，選擇最優(yōu)質(zhì)的煤種，確保鍋爐運(yùn)行效率，提升電廠所獲得的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)電廠鍋爐所應(yīng)用的煤炭資源越來越緊張，為提升鍋爐運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)性，需要將燃煤使用率提升，從而應(yīng)合理選擇煤種，保證煤炭質(zhì)量，這就需要掌握煤質(zhì)對(duì)于運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)性的影響?；诖耍侠磉x擇煤炭，加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行的管控，保證電廠鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定性和效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔曉峰，王博.煤質(zhì)對(duì)電廠鍋爐運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)性的影響研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2018（12）：187-188.

[2]李旭.煤質(zhì)對(duì)電廠鍋爐運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)性影響的研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（10）：100-100.

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