煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究

煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究

路培瑛苗耀兵

（神华国神集团萨拉齐电厂内蒙古包头市014100）

摘要：当前我国使用最多的能源就是煤炭能源，煤炭能源属于一次能源，但是随着我国经济的飞速发展，对煤炭的需求量也在逐渐增加，因此煤炭的价格也在逐渐上升，市场中的煤炭资源也变得非常紧张，这些因素就导致了电厂锅炉普遍使用了混煤，电厂使用混煤最重要的原因是由于煤炭供应不足，煤炭供应部门通过各种掺和方式来满足电厂日益增加的煤炭需求，这种方式还能对劣质煤炭进行优化使用，降低煤炭的出售价格。本文主要是对煤质燃烧效率对电厂锅炉运行的经济性的影响研究。

关键词：煤质；电厂锅炉；运行；经济性；

设计燃煤电厂锅炉工作要根据使用煤种进行，使用不同的煤种，就必须使用不同结构的、型号的锅炉和燃烧器，并且运行方式也要同煤种相适应。电厂锅炉的运行会受到煤质的影响，随着煤质的变化，锅炉运行的安全性和经济性也会受到很大的影响，因此，必须要做好对煤质燃烧效率对电厂锅炉运行的经济性影响研究的工作。

一、煤质变化对锅炉运行经济性的影响

1.煤中挥发分对锅炉经济性的影响。对于固体燃料来讲，挥发分是其重要成分特性，直接影响着燃料的着火和燃烧。挥发分作为气体可燃物，其着火温度较低，所以容易使煤着火。而且在煤粉颗粒内部挥发分析出后，会使煤粉颗粒具有较好的孔隙性，有利于与空气进行大面积的接触，起到助燃的作用，有利于固体燃料的燃烬。但当挥发分含量较低时，则会导致相反的结果出现。这时由于锅炉内飞灰可燃物相对偏高，不仅会使火焰中心向上移动，而且还会增加对流受热面的吸热量，导致排烟温度上升，从而使排烟热损失增加。

2.煤的发热量对经济性的影响。当电厂锅炉运行过程中，其所使用的煤发热量较低时，则会导致实际用煤量的增加，这时在进行煤粉输送时一次风量也需要随之增加，但由于煤发热量较低，实际炉内温度水平则会下降，燃煤的稳定性较差，不利于煤炭的完全燃烧。同时当煤炭的发热量降低时，锅炉排烟温度则会增加，从而导致排烟热损失升高。而且在锅炉运行过程中，发生熄火事故时也多为煤发热量降低有较大的关系。

3.煤的灰分对经济性的影响。煤的灰分不仅会对锅炉着火和燃煤过程中带来较大的影响，同时还会带来锅炉热量的损失，不利于锅炉运行的安全性。因为在锅炉运行过程中，燃料燃烧时会受到灰分的影响，一旦灰分较高时，则会对氧气和碳的化学反应起到阻碍作用，导致着火延迟，不仅炉膛内温度会下降，而且燃料也会存在较大的不完全燃烧损失。而且由于灰分属于不可燃部分，在燃煤过程中不会有热量产生，而且会导致炉膛内大量高温炉渣的产生，从而导致热量的损失。另外当炉膛内灰分不断增加时，会导致各种磨损程度的增加，不仅会加剧受热面的沾污程度，而且还会加重管路的腐蚀性，从而影响锅炉运行的安全。

4.不同煤种混合的影响。在当前电厂锅炉运行过程中，通常会将按发分较大和热值相对较高的煤与劣质煤种进行掺混，掺混完成后作为锅炉的燃料。但由于混合燃料其煤种不同，这样就会在燃烧过程中呈现不同的燃烧特性，从而导致炉膛内燃料燃烧时会出现分级的现象，导致飞灰含碳量增加。在磨煤机运行过程中一些不易磨碎的石子煤会被排出，往往煤质较差时，其所排出的石子煤量也会随之增加，如果这些石子煤不能得到循环利用，那么在长时间的运行过程中，会导致机组煤耗量增加，不利于锅炉运行的经济性。

5.煤质下降引起其它经济性方面的影响。一是煤粉细度变粗。当煤质的发热量较差，灰分增大时，这是煤的可磨性系数则较小，在磨煤机运行过程中由于磨损件的磨损会加快，从而导致煤粉细度变粗。在这种情况下，要想确保锅炉出力保持不变的水平，则需要增加燃煤量，同时磨煤机的出力也需要进一步提高，提高磨煤机运行的效率，这又会进一步导致煤粉细度变粗。不利于锅炉经济运行。二是厂用电量增加。在煤质较差时，不仅会导致燃煤量的增加，同时磨煤机在增加出力的情况其电耗量也会增加，而且需要风机提高出风量，也会增加风机运行时的电耗量。而且一次风压头的提高则会导致漏风的增加，这也会导致吸风机的负荷增加。这在一定程度上提高了电厂用电量。

6.煤质对锅炉其他运行成本的影响。煤质对电厂发电成本有着复杂的影响。它不仅影响到机组的经济性指标，更影响到机组的安全性，包括磨煤机的磨损，锅炉的结焦、粘污、腐蚀及磨损，也影响电除尘的性能等。分析煤质对火力发电厂成本的影响应考虑机组的综合成本。如果只注重燃烧特性、灰的利用及煤的差价等显成本效益，而忽略对锅炉运行、设备寿命及排放等付出的隐成本，其在成本效益的计算方法上就存在着较大的缺陷。当煤质下降时，会导致灰量增加，飞灰排放的浓度和总量都是会有一定程度的上升，如果除尘器不能达到所需电压时，降尘效率也会受到较大的影响，达不到国家环保的要求。

二、提高对策

1.做好燃煤的选择。在火力发电时，一定要控制好原材料的选择，依据锅炉结构设计，选择不同种类的燃煤。此外，燃煤的选择还受制粉系统、燃烧器、锅炉运行方式等因素的影响。所以在选择燃煤时，如果选择的材料与设计不相同，一定要分析燃煤是否能够带来较好的经济效益与安全效益；相关人员还应进行煤质燃烧实验，对比分析不同种类燃煤的燃烧效率、经济性和磨损性，选择最佳的燃煤。在实际中发现，燃烧效率最好的是燃煤和伊泰神木煤，其中，煤中混有一定量的优质混煤，生产过程中煤的挥发性较强，煤的燃烧效率较高，产生的残渣量也较少，因而对锅炉的磨损影响也较低。因此，在实际的燃煤选择上，应综合分析电厂锅炉的基本结构、维护成本、供电成本等因素，选择优质的燃煤材料，使锅炉的经济效益实现最大化。

2.提高锅炉燃料燃烧质量。要想提高锅炉运行效率，就要针对不同的燃煤选择不同的燃烧方式和送风强度，合理调节二次风与一次风的情况。比如，在燃煤生产中，合理调整锅炉中的空气量。在电厂锅炉生产中，一次风主要用来对燃煤加热与干燥，二次风主要为后续燃烧提供持续的风力，确保锅炉温度始终保持同一状态。一般来说，在电厂锅炉生产中，燃烧中所使用的煤粉主要为劣质煤、无烟煤以及贫煤等，最佳燃烧效率所对应的空气系统通常控制在1.2～1.25为最佳。综合以上分析可以得出，提高燃烧效率需要从送风、燃煤质量、空气系数等方面考虑。

3.实现科学、合理的掺配。在实际生产中，电厂应根据具体情况，以提高锅炉安全性和经济性为前提，依据煤质要求做好燃煤的掺配工作，确保煤质符合电力生产需求。在煤质掺杂操作中，要求企业做好掺杂过程的精细化管理，不断优化掺配方案、评估掺杂后的燃烧效益，实现电厂生产效益的最大化。在生产过程中，还应根据实际燃烧情况，对出现的偏差进行分析，合理调整掺杂方案。

火力发电中，锅炉是非常重要的生产设备，确保锅炉的正常运行与煤的高效燃烧是电力持续供应的保障。由于煤质变化对锅炉生产安全性和经济性有较大的影响，因此在实际生产中，为保证整个锅炉系统的正常运行，必须采取相应的技术手段与优化措施，保障电厂锅炉运行经济性的有效实现。

参考文献

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