煤質(zhì)化驗(yàn)與煤質(zhì)變化對(duì)火力發(fā)電廠的影響分析

摘要：盡管我國(guó)正在大力開展新能源使用的研發(fā)，但現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的電力來源主要還是靠火力發(fā)電來支持?；鹆Πl(fā)電是通過燃燒大量的煤炭來獲取能量，這種長(zhǎng)時(shí)間的燃燒活動(dòng)對(duì)火力發(fā)電廠是一個(gè)巨大的考驗(yàn)，其中煤的質(zhì)量化驗(yàn)和煤質(zhì)量的變化會(huì)極大程度地影響火力發(fā)電廠的壽命。本文通過對(duì)這二者所帶來影響的研究與分析并結(jié)合火力發(fā)電廠的現(xiàn)狀給出了一些建議。

關(guān)健詞：煤質(zhì)化驗(yàn)；煤質(zhì)變化；火力發(fā)電廠

科技的發(fā)展加大了人們對(duì)電力的需求，因此各地都增加了火力發(fā)電廠的建設(shè)，然而在投入生產(chǎn)后，經(jīng)常發(fā)生煤炭供應(yīng)不充足，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)停機(jī)。這種現(xiàn)象不但使社會(huì)的用電受影響，還加速了火電廠電機(jī)組的磨損。例如現(xiàn)在經(jīng)常發(fā)生的鍋爐熄火事件，這不單單與設(shè)備有關(guān)，而且還與所選用的煤種有關(guān)系，由于所選用的煤不符合原定的設(shè)計(jì)這就加速了煤質(zhì)發(fā)生改變，對(duì)于這種現(xiàn)象就需要從煤的化驗(yàn)和煤質(zhì)變化入手。

一、煤質(zhì)化驗(yàn)對(duì)火力發(fā)電廠的影響

由于煤炭的質(zhì)量直接影響發(fā)電機(jī)的運(yùn)行，因此對(duì)于煤質(zhì)量的化驗(yàn)就變得尤為重要。盡管都是煤炭，但有些煤并不適合用于發(fā)電，在選擇煤種時(shí)要考慮到發(fā)電機(jī)的類型。因此，在燃燒煤之前，電廠一定要對(duì)煤的質(zhì)量進(jìn)行充分的化驗(yàn)，從煤炭的揮發(fā)分、所含水分、能散發(fā)的熱量等內(nèi)容深入的檢驗(yàn)，只有選擇正確的煤種，才能保證發(fā)電機(jī)的順利運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到目標(biāo)產(chǎn)能。

1.揮發(fā)分的影響

所謂的揮發(fā)分是指煤在燃燒時(shí)所附帶產(chǎn)生的可燃?xì)怏w。通過對(duì)這類氣體的判斷，可以確定出煤的成分和質(zhì)量。電廠根據(jù)煤所產(chǎn)生的揮發(fā)分不同，就煤分成了無(wú)煙煤、有煙煤、褐煤。理論上來說，煤所含的揮發(fā)分多高，這種煤就越容易點(diǎn)燃，但是這種情況并不意味著煤質(zhì)好，還需結(jié)合考慮鍋爐設(shè)計(jì)。在考慮到鍋爐設(shè)計(jì)的情況下，通過測(cè)出煤所含的揮發(fā)分就可以對(duì)煤炭的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。選用的煤越符合原設(shè)計(jì)，鍋爐就能更好地運(yùn)行。

2.灰分的影響

灰分指的是煤在燃燒后留下的殘?jiān)?。一般我們可以通過灰分的檢測(cè)來評(píng)估煤的熱能消耗，通常來講，煤所消耗的熱能和灰分含量成正比。灰分對(duì)于煤的影響在于著火點(diǎn)，前者越高，煤著火的時(shí)間就會(huì)加長(zhǎng)，同時(shí)還伴隨著燃燒溫度的下降，雖然燃燒的穩(wěn)定性得到了保證，但燃燒的充分度卻降低，導(dǎo)致了煤炭的不完全燃燒，更有甚者會(huì)出現(xiàn)熄火的情況，這種現(xiàn)象嚴(yán)重影響了發(fā)電機(jī)組的安全。

3.發(fā)熱量的影響

我們經(jīng)常說的火力發(fā)電即是將煤燃燒時(shí)所放的熱量轉(zhuǎn)化為電能。因此，燃燒用的煤所能放出的熱量多少直接影響著產(chǎn)能。此外，通過對(duì)熱量的檢測(cè)還可以測(cè)定鍋爐的負(fù)荷情況，以此確定消耗煤的速率。同時(shí)，煤所能發(fā)出的熱量也是評(píng)估煤經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要指標(biāo)，通過對(duì)其的研究可做到熱能的最大利用，因此它也算是決定著煤炭質(zhì)量的因素之一。

4.水分的影響

煤炭中所含的水分有內(nèi)在水和外在水兩種。對(duì)于煤炭來說，其所含的水分會(huì)直接影響它的燃燒。由于水分的存在，會(huì)降低你太燃燒所發(fā)出的熱量，還會(huì)降低鍋爐內(nèi)的溫度，使煤炭燃燒不充分，形成大量煤炭顆粒。一旦水分含量高達(dá)5%，那么火電廠的機(jī)組運(yùn)行就很容易發(fā)生故障；如果水分高于12%，就會(huì)威脅到發(fā)電機(jī)組的安全。一般來說要想煤炭充分燃燒、放出高熱量，就需要選擇含水量較少的煤炭，否則，不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，還可能帶來安全問題。

5.含硫量的影響

煤炭中通常都含有硫元素，一類屬于有機(jī)，另一類屬于無(wú)機(jī)，還有一部分含有單質(zhì)硫。在進(jìn)行煤的質(zhì)量化驗(yàn)時(shí)，硫元素通常被認(rèn)為是有害的，在煤燃燒時(shí)，硫元素通過燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化硫，與空氣中的水分相結(jié)合形成酸雨，對(duì)環(huán)境會(huì)造成極大的傷害；而在鍋爐內(nèi)與水分結(jié)合會(huì)腐蝕機(jī)器設(shè)備，加速設(shè)備的老化甚至產(chǎn)生一系列不良結(jié)果，這也使得對(duì)維修資金的投入。而部分煤炭中還可能含有硫鐵，一旦氧化就會(huì)產(chǎn)生大量的熱，當(dāng)這些熱不能及時(shí)散出時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)煤堆自燃的現(xiàn)象，不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)造成安全事故。因此，在煤質(zhì)化驗(yàn)時(shí)要著重檢測(cè)硫元素的含量，選擇低硫煤炭。

二、煤質(zhì)變化對(duì)火力發(fā)展廠的影響

1.煤質(zhì)指標(biāo)的影響

通常我們是從揮發(fā)分、水分、灰分、熱量等角度來評(píng)判煤質(zhì)的優(yōu)劣。揮發(fā)分越多，說明煤炭燃燒越充分；倘若揮發(fā)分過低，則會(huì)使煤的穩(wěn)定性大幅度降低，嚴(yán)重的會(huì)影響設(shè)備的使用。而煤炭中灰分越多，說明煤炭的可燃性就較差，為了取得同等的發(fā)電效果就需要加大煤量，這也使得鍋爐內(nèi)的未完全燃燒的顆粒物增加，當(dāng)壓力大到鍋爐無(wú)法承受時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)爆炸的情況。煤炭中的水分對(duì)于煤的燃燒百害而無(wú)一利，過多的水分我也帶走鍋爐內(nèi)的熱量，降低內(nèi)部的溫度，是煤炭無(wú)法充分燃燒，從而降低了鍋爐的使用率，同時(shí)，隨著排煙量的加大，還會(huì)加速引風(fēng)機(jī)的老化。

2.煤質(zhì)變化對(duì)鍋爐的影響

在鍋爐設(shè)計(jì)之初就已經(jīng)定好了與其相配合的煤種，因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，也需要選擇相同或相近的煤炭，一旦超出原有設(shè)計(jì)，就會(huì)加大鍋爐的負(fù)荷，縮短鍋爐的使用壽命，嚴(yán)重的還會(huì)引起鍋爐運(yùn)行故障。一些實(shí)驗(yàn)表明，許多鍋爐產(chǎn)生自爆都是由于煤種不符合要求。因此，在鍋爐設(shè)計(jì)需要注意盡可能的適合多種煤種，而使用時(shí)則要注意選擇相應(yīng)煤種，這樣鍋爐才能夠安全有保障的運(yùn)行。

3.煤質(zhì)變化對(duì)燃料系統(tǒng)的影響

決定煤質(zhì)的主要因素還是來源于煤炭市場(chǎng)， 倘若煤的價(jià)格升高，就意味著火力發(fā)電廠的成本也隨之提高，對(duì)于他們的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)來說是一個(gè)沖擊。大多火電廠為了完成發(fā)電任務(wù)，就要降低成本，通過一系列的煤結(jié)構(gòu)調(diào)整，來使企業(yè)繼續(xù)平穩(wěn)生產(chǎn)。而對(duì)煤結(jié)構(gòu)的調(diào)整，又影響著煤質(zhì)的改變，而以煤為主體的燃料系統(tǒng)又決定了鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，在煤炭進(jìn)入鍋爐之前一定要做好煤質(zhì)化驗(yàn)，確保煤炭達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)才能夠使用。

三、結(jié)論

目前我國(guó)的電能主要來源還是火力發(fā)電廠，而他們所用的主要原材料是煤炭，所選用煤炭質(zhì)量的優(yōu)劣決定著發(fā)電廠到穩(wěn)定性和安全性。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，要根據(jù)鍋爐的原定設(shè)計(jì)來選擇所用的煤種。要學(xué)會(huì)用長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的眼光看待問題，以優(yōu)質(zhì)的煤來保證火電廠的長(zhǎng)久運(yùn)行。廠中的檢測(cè)部門也要切實(shí)履行檢測(cè)職責(zé)，為運(yùn)行機(jī)組順利工作提供保障，同時(shí)還要培養(yǎng)好后續(xù)的煤質(zhì)化驗(yàn)檢測(cè)員，提高他們的素質(zhì)和對(duì)他們的要求，以較低的成本取得較高的經(jīng)濟(jì)收益。

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作者簡(jiǎn)介：林琳（1982.03.19），工作于達(dá)拉特發(fā)電廠。endprint