煤質變化對供熱鍋爐的影響及應對措施

馬娟

摘 要：煤已經成為人們日常生活中不可缺少的資源，尤其是進入冬季的北方更是離不開煤的應用，供熱鍋爐所使用的煤炭呈現多元化，使得煤質發生了很大變化，導致煤質與鍋爐最初設計所需煤種嚴重不符，因此，需要采取應對措施加以解決。文章將重點研究煤質變化對供熱鍋爐的影響以及應采取的應對措施。

關鍵詞：煤質變化；供熱鍋爐；影響；應對措施

前言

現階段供熱企業所使用的煤質并不相同，多數煤質相對較差，發熱量較低，與鍋爐設計所需煤種相差甚遠，這樣使得司爐人員的工作負擔加重，還容易影響鍋爐的穩定燃燒和輔助設備的運行，同時工作人員的工作環境也惡化很多，環保難以實現，由于煤質問題也導致鍋爐出口溫度達不到相應標準，正常供熱受到影響。

1 煤質變化對鍋爐的影響

1.1 對鍋爐穩定燃燒的影響

通過了解燃煤的發熱量情況就可以了解到煤炭質量，如果燃煤的發熱量相對較低，煤炭在燃燒過程中將難以穩定，也會燃燒得不充分，有時還會出現爐膛滅火事故，這樣一來鍋爐出口溫度也就不會達到相應標準，影響鍋爐供熱。在溫度較低的條件下，揮發分可以析出且燃燒，由于燃燒會產生熱量，焦炭粒溫度也會隨之不斷上升，以便為燃燒提供有利發展空間，同時，隨著揮發分析出，焦炭中間空隙和外界反應面積隨之增大，在一定程度上也提升了焦炭燃燒速度[1]?？梢?，揮發分含量越大，煤炭中著火點高難著火的固定碳成分就相對較少，燃煤也就越容易燃燒充分，揮發分析出后所留下的空間空隙也將更大，與氧接觸的表面積也將隨之增大，燃燒速度也會加快。如果揮發分含量降低，那么燃煤著火溫度將升高，需要由外部提供的著火熱量將增加，不能增加的話則使得著火花費時間較長，燃燒不夠穩定，而且由于爐膛的燃燒空間行程一定，火焰中心上移，使得爐膛輻射也難以吸收到更多熱量，大部分熱量將被對流受熱面吸收，使得排煙溫度升高，絕大多數熱量由此流失。

煤灰分在燃燒中不僅不會產生熱量，還會吸收部分熱量，使得灰分含量逐漸增大，發熱量卻反之被降低，不僅影響了著火，還容易出現著火延遲，與此同時，爐膛中的溫度也會下降，煤炭得不到充分燃燒，產生飛灰。隨著灰分含量的增大，碳粒將被灰層包裹起來，碳粒燃燒速度也將變緩，火焰傳播速度降低，導致燃燒不完全。此外，由于飛灰濃度的升高，省煤器與空氣預熱器將受到嚴重磨損，除塵量隨之增多，致使大部分熱量被損失，影響了鍋爐熱效率提升[2]。在鍋爐燃燒中，燃煤粒度也會產生一定影響，如果煤粒過大，它在鍋爐中燃燒時間又很短，這樣很容易導致煤中的焦炭難以完全燃燒，在檢查爐渣時也發現含碳量較大，導致固體未完全燃燒熱損失增大；相反如果煤粒過小，煤粒和氧能充分接觸發生良好的化學反應，但是煤粉磨得過細的話其單位電耗過大，不經濟，因此要選擇合適的煤粉粒度才能保證既穩定燃燒又能有較好的經濟性。

另外，煤的含水量在一定程度與揮發分與對燃煤著火特性影響相同，一定量的水分有利于著火，當火焰處于高溫時，水蒸氣會將對燃燒起到催化作用，有利于煤粉快速燃燒，不僅可以提高火焰溫度，還有利于燃燒室爐壁輻射換熱。同時，在分解水蒸氣時還會產生氫分子與氫氧根，它們的出現能夠提高火焰熱傳導率[3]。但如果煤炭所含水分過多，著火熱也將增大，另一部分燃燒熱會被用于加熱水分，使其可以在短時間內汽化，這樣就會降低爐內煙氣的溫度，不利于煤的著火與燃燒。同樣，如果煤炭中雜質較多，也會影響煤的燃燒發熱量，影響煤與氧氣的接觸，不僅限制了煤的燃燒，還降低了鍋爐熱效率，在鍋爐運行時若不進行除渣除塵工作，則鍋爐安全運行受到威脅。

1.2 對輔助設備運行的影響

當所使用的燃煤質量較差時，在燃燒前的點火以及運行調節上都會遇到很大困難，不能充分燃燒，而且也容易滅火，導致鍋爐出口溫度達不到相應要求。煤質較差也會使爐膛出現結焦情況，無論是對流管束，還是省煤器與空氣預熱器的受熱面都將受到嚴重磨損，同時也會出現積灰現象，影響鍋爐送風，也會影響到鍋爐熱效率?；曳州^大的燃煤在燃燒以后不僅會影響到除塵設備的除塵效果，還會增加除塵系統運行負擔，導致運行故障頻發，造成工作環境污染，也將對外界環境產生破壞。一旦所用煤中含硫過多，很容易出現水冷壁被高溫腐蝕情況，鍋爐尾部煙道以及其他設備也會出現低溫腐蝕，極易出現鍋爐爆管情況，使得鍋爐安全運行受到威脅。

2 應對措施

通過研究得知，煤質變化容易導致鍋爐燃燒出現問題，針對這些情況，就需要在實際運行中進行試驗與探索，并制定出合理應對措施，做好鍋爐燃燒運行工作，減少鍋爐運行故障，以便保證鍋爐安全運行。

2.1 提高操作人員操作能力，強化煤種混燒與配煤技術

司爐人員操作能力將直接影響到鍋爐運行情況，如果司爐人員不能準確分析煤質，也沒有根據實際情況調整燃燒，就會導致煤的燃燒不充分、不全面，致使大量熱量通過灰渣損失掉。因此，為了安全、經濟運行，就需要提高司爐人員的操作能力，使其具備分析煤質的能力，并根據煤的發熱量、灰分等調整燃燒設備，以便使不同煤質能夠充分燃燒，保證鍋爐正常運行[4]。同時，還要結合煤種提高混燒、配煤技術。通過研究燃燒調整，掌握不同煤種燃燒時對配風的需求，在此基礎上提高混燒與配煤技術，以便提升燃煤質量，尤其要做好劣質煤燃燒工作，提高其利用率，減少供熱成本。

2.2 做好鍋爐燃燒調節工作，著重管理輸煤工作

如果要使煤與空氣得以充分接觸，保證高效燃燒，就要提高爐膛溫度，以使其能夠快速、完全燃燒，實時了解爐膛負載等情況，確保鍋爐運行參數始終處于最佳數值，如果發現有煤炭燃燒不均勻的情況，就需要在爐排火口等位置通過人工撥火來完成。在輸煤管理中，應根據煤種的不同分別堆放，并結合燃用時期使用煤種[5]。在輸煤時運煤人員應與司爐人員溝通，告訴其最佳用水量，將雜質分離出來，如果有大塊煤存在要將其破碎。

2.3 重視鍋爐燃燒設備與輔助設備巡檢

鍋爐燃燒設備是管理重點，一定要排除其中存在的隱患，尤其是省煤器等不能出現故障，經常檢查設備運行情況，一旦發現有故障存在應在第一時間進行檢修。同時，控制好鍋爐送風情況與爐膛溫度，要求爐膛始終保持高溫狀態，以便保證煤炭能夠充分燃燒。

2.4 重點保管煤，確保煤的質量

煤炭保管工作也十分重要，要做好這項工作需要根據實際情況采取有效措施，保證儲煤不會出現風化或自燃情況，應保持儲煤地點具有一定濕度，這樣既能提高煤炭質量，還有利于燃燒。確保煤炭質量，應正確利用先進技術與設備，改善燃燒。如采用分層給煤技術以及振動碎煤設備等，這樣可以極大地減輕司爐人員的工作量，使其有更多的時間管理鍋爐運行，提高鍋爐溫度，減少能源浪費。

3 結束語

通過以上分析得知，煤質變化多樣，對供熱鍋爐影響很大，為了提高供熱鍋爐運行能力，減少不良故障的出現就需要根據煤種做出鍋爐運行調整，這樣不僅可以保證鍋爐正常運行，還能提高燃煤利用率，為供熱企業節約成本。

參考文獻

[1]王洪升，孫寶義.煤質變化對鍋爐燃燒的影響及應對措施[J].民營科技，2012，6：48.

[2]薛原.煤質變化對鍋爐的影響與應對方法[J].科技傳播，2012，15：157+100.

[3]趙斌.煤質變化對鍋爐燃燒的影響及應對措施[J].科技與企業，2012，20：168.

[4]呂占軍，王行偉.煤質變化對鍋爐燃燒的影響及應對措施[J].民營科技，2013，10：5.

[5]張亮.煤質變化對鍋爐安全經濟運行的影響及應對措施[J].科技資訊，2014，10：97.