探析煤質對電廠鍋爐運行及經濟性影響

朱紅燈

（貴州粵黔電力有限責任公司 貴州盤州 553537）

電廠燃用煤一般被稱為動力煤，依據煤的干燥無灰基揮發分進行劃分，主要分為褐煤、氣煤、貧煤等；商品煤包括洗混煤和洗中煤等；劣質煤為灰分大于40%、低熱值小于15.73MJ/kg）的煙煤，以及揮發分小于10%的無煙煤等。煤質的好壞，直接影響著電廠鍋爐的運行效率和經濟性。因此，深度分析此課題，從煤質的選用方面，提出有效提升鍋爐運行效率的方法，有著重要的意義。

1 電廠鍋爐運行指標分析-煤質

從鍋爐運行指標角度來說，包括風量和煤質等。其中，煤質是重要指標。燃料中揮發成分如果含量很高，并且極易燃燒，能夠穩定燃燒，及時沒有完全燃燒，那么熱損失也不會很高。若燃料中的灰分含量很大，那么燃燒的穩定性則不高。水分過大，會增加燃料著火難度，并且會降低燃燒區域的溫度，使得燃料無法有效燃盡。除此之外，入爐煤的濕度大，含水量高，會降低爐膛的溫度，降低熱利用率。據測算，每當燃料的含水量增加1%，那么熱效率就會降低0.1%，增加排煙過程的熱損失。

2 煤質對電廠鍋爐運行及經濟性影響分析

2.1 發熱量

從電廠鍋爐運行實際來說，使用的煤，其發熱量如果和設計煤種的發熱量，存在著很大的差距，則很容易影響運行效率，尤其是燃燒率。如果要想保證生產目標，則需要投入更多的煤，增加煤粉輸送風量。若實際用煤發電量低，則會使得鍋爐內部運行的實際溫度下降，造成燃燒不完全的情況，降低發熱量，進而增加排煙溫度，造成很大的熱損失。如果問題嚴重，由于燃煤發熱量不夠，極易引發鍋爐熄火事故，進而影響電廠正常運行。

2.2 硫分與氮分

在進行煤質分析時，硫分和氮分為重要指標。如果硫和氮的含量高，那么鍋爐運行產生的二氧化硫以及氮化物等，也會隨之增加，很容易造成空氣污染。為了提高空氣質量，我國對電廠硫化物以及氮化物的排放，制定了很高的標準。如果排放量增加，必然需要加大處理的投入，進而增加了運行成本。除此之外，由于煙氣中含有的硫較多，極易造成設備腐蝕，縮短設備使用壽命，增加了運維成本，影響著電廠鍋爐運行的經濟性。具體來說，硫燃燒后，會生成SO2與SO3，極易和煙氣中含有的水蒸氣，產生化學反應，合成H2SO4蒸汽，進而腐蝕設備。除此之外，若排放到空氣中，極易造成大氣污染。一般來說，硫分越低越好，最好達到wd（St）＜1.25pc要求。

2.3 含灰量

一般來說，灰分含量的多少，會影響著火焰的傳播速度，推遲燃料著火速度，影響燃燒的穩定性，降低鍋爐溫度。煤的灰分產率高，那么發熱量就越低，燃燒溫度會降低，排灰量會增加，熱效率低下，受熱面沾污磨損情況嚴重，因此灰分越低越有利于鍋爐高效運行。

2.4 熔融性

電廠用的鍋爐，如果為固態排渣煤粉爐，必須要達到ST≥1350℃，如果溫度小于此值，很容易造成爐膛結渣，影響著鍋爐的穩定運行。如果使用液態排渣煤粉爐，那么灰熔融性越低則越有利于運行，并且煤灰黏度也要盡量低。因為煤粉爐爐膛運行時，中心溫度高于1500℃，煤灰主要為軟化狀態或者流體狀態，因此要做好灰熔點的把控，保證鍋爐運行的效率[1]。

2.5 揮發分

作為煤炭著火特性分析的主要指標，揮發分的含量大小，直接代表了著火的難易程度。一般來說，揮發分含量高，那么著火比較容易，而且燃燒速度很快。按照電廠鍋爐設計要求，使用的燃料，其揮發分參數變化不宜過大，否則會影響著鍋爐的運行效果。如果原來設計使用的燃煤，其揮發分很低，設計使用的燃煤，其揮發分很高，由于火焰中心距離噴燃器的出口很近，極易燒壞噴燃器，進而引發停爐事故。如果原來設計使用的燃煤，其揮發分很高，設計使用的燃煤，其揮發分很低，那么會因為著火推遲，造成燃燒不完全的情況，引發熄火事故，所以為保證鍋爐合理運用，盡量要選擇原來設計的揮發分煤種[2]。

3 煤質對電廠鍋爐運行及經濟性影響的把控策略

3.1 做好鍋爐運行管控

為減少煤質和其他指標對鍋爐運行的影響，提高鍋爐運行效率，增加運行經濟性，必須要注重鍋爐運行優化。在具體操作中，可以采取以下措施：①強化吹灰管理。因為灰的存在，會影響傳熱，因此要強化吹灰管理。以某電廠為例，使用的是爐內噴鈣脫硫系統，排煙溫度照比設計值每增加40℃，則鍋爐運行效率會降低4%。對于此問題，采取吹灰措施，通過減少鍋爐受熱面積灰程度，進而增強換熱效果，提高了鍋爐運行效率。②做好燃煤摻燒把控。嚴格實行廠煤采制化制度，做好煤炭質量的嚴格把控，保證入廠煤炭的質量。除此之外，要做好摻配煤的把控。結合鍋爐運行的實際情況，進行摻煤比例的調整，保證鍋爐處于良好的運行狀態下。③保證省煤器穩定運行。通常來說，如果省煤器出口的水溫增加1%，那么煙氣溫度將會降低2～3℃。若省煤器停運，那么將會多消耗燃料量5～15%。為保證省煤器高效運行，要做好省煤器管的運行檢測，如果堵管數量超過了要求范圍，必須要及時更換。

3.2 合理選用煤

電廠用煤的質量，是鍋爐設計以及生產的重要依據。在進行選擇時，要做好煤的特性分析，從煤特性以及灰特性角度出發。其中，煤特性具體包括水分和灰分等。上述指標選擇是否合理，直接影響著鍋爐運行的合理性。為做好煤特性的把控，要從燃燒和加工以及輸送等各個環節入手，采取有效的手段，避免影響煤使用特性。煤的灰特性，其指的是化學成分和比電阻等，直接影響著煤燃燒后的清潔程度，并且影響著對設備的腐蝕情況，以及煤灰是否能有效清除。在選擇煤時，要結合使用的鍋爐實際情況來選擇。一般來說，煤粉爐可以選擇的煤種很多，不僅可以使用高揮發分的褐煤，也可以使用低揮發分的無煙煤。受到噴燃器類型以及爐膛結構的影響，所選擇的煤也不同，因此要結合實際來選擇。做好煤質的全面分析，優選煤種，保證鍋爐的運行效率以及經濟性。

3.3 科學設計

在電廠鍋爐運行中，為保證運行效率，通常采取摻燒的方式，增加運行的經濟性質。采取摻燒發電的方式，要從成本和煤質方面入手，做好全面的分析，保證混合后的煤種能夠達到燃燒要求。這需要從可磨性以及燃燒特性入手，做好全面的分析。除此之外，進行摻燒發電，盡量部使用差異較大的煤種，以免影響煤機以及鍋爐等的運行。在進行設計時，要做好科學合理的把控。通過反復實驗，做好制粉系統以及機組燃燒性能等的全面分析，保證混摻后的煤能夠達到使用要求，保證鍋爐運行的穩定性，增加鍋爐運行的經濟性[3]。

4 結束語

綜上所述，煤質對鍋爐的運行，有著很大的影響，體現在揮發分和熔融性等方面。為提升鍋爐運行的經濟性，需要做好鍋爐運行管控；合理選用煤；科學設計。通過采取系列控制措施，保證煤質符合鍋爐使用要求，增強發電的經濟性[3]。