燃煤化验结果影响火力发电经济效益的初步分析

燃煤化验结果影响火力发电经济效益的初步分析

刘雨晨

河北大唐国际丰润热电有限责任公司　　河北　唐山　 063029

摘要：在改革开放的新时期，我国的经济得到了快速的发展，燃煤电厂根据不同的锅炉选择不同品质的煤炭，同时，基于燃煤锅炉的质量不同，煤炭要求也不同。为实现最佳的燃烧效果，促进环保改善。为此，本文对火电厂燃煤化验工作进行研究，结合对燃煤化验结果对火力发电的影响分析，对煤质变化对火电厂经济效益的影响进行探讨，以充分提高火电厂的经济效益。

关键词：燃煤化验；火力发电；经济效益

引言

在火力发电的过程中，燃煤的质量及性能对实际的发电效果与经济效益有着重要的影响。为此，企业需对燃煤的发热量、灰分、水分、含硫量等指标进行明确。而若想完成这一目标，就必须进行对燃煤进行化验分析，严格按照国家标准规定，并运用相应的物理及化学方法，以燃煤的指标进行明确，从而能够准确得出分析数据，为后续的发电提供指导。

1 燃煤化验结果对火力发电的影响

1.1 发热量对锅炉的影响

燃煤发热量是技术人员对煤炭进行分类的重要指标，也是后续煤质分析工作得以稳定开展的重要因素，决定了煤炭的商业价值。同时，发热量的实际数值也是后续进行煤炭热力学及工艺计算的基础，有助于发电设备及燃烧方式的确定。若燃煤的发热量无法达到预期的标值，很容易造成锅炉燃烧不稳定问题，进而使炉膛稳定过低，致使火焰监视系统自动运行，随后实行锅炉灭火^[1]。此外，在此过程中，燃煤发热量的测定方法主要为将目标试样放置在氧弹热量计中，再冲入过量氧气进行燃烧。随后，技术人员再在相似条件下燃烧一定量的苯甲酸，以确定热量计的热容量^[2]。最后，通过试样燃烧前后热系统的温升，再加上对其他因素的考虑分析，燃煤的发热量得以确定，有助于避免测量过程中出现错误，造成发热量计价与发电成本特高等问题。

1.2 挥发分对火力发电的影响

挥发分主要指将煤样与空气隔绝，再在一定温度下对其进行加热，最后得到的煤炭加热分解而成的液体及气体的综合。通过挥发分，技术人员可以有效确定煤炭的种类。通常情况下，挥发分在15%以下的应为无烟煤，在15%～30%之间为烟煤，大于30%的属于褐煤^[3]。随着挥发分含量的不断提高，其在燃烧过程发生的氧化作用就愈发剧烈。为使火力发电的质量得到保障，火电厂应将挥发分的含量控制在22%左右，避免挥发分过小造成燃烧不充分或灭火等问题。且火电厂还需根据锅炉的世界尺寸与发电要求，对煤炭的挥发分加以控制，使锅炉能够有序运行，为火电厂的稳定发展作出贡献。

1.3 灰分对煤炭燃烧的影响

灰分主要指煤炭在经过充分燃烧后，其内部的无机矿物质在高温下进行分解及化合反应后产生的残渣^[4]。由于煤炭在燃烧时，矿物质的含量会使煤炭的反应性、热值等受到影响，进而使其着火性能被延缓。且灰分的存在使得诶谈在燃烧过程中不仅不会放热，还会对带走煤炭本身的热量。这使得随着灰分含量的增加，煤炭的发热效果逐渐变差，进而导致其燃烧效率降低。同时，灰分的增加还会使得燃烧过程中飞灰现象严重，且飞灰沉积后还会增加传热阻力，相应的设备磨损程度也愈发严重，极易对周边环境造成破坏^[5]。

当前对灰分的测定方式主要为在马弗炉中放置一定量的燃煤试样，并按照规定的使用路程将其加热至815℃左右，直至该试样质量不变时，对残留物质占燃煤试样的百分比进行计算。从而确定灰分的含量。

1.4 水分对燃煤质量的影响

在燃煤的组成结构中，其水分主要分为表面水分与内在水分。表面水分游离于煤炭外层及缝隙中，内在水分则存在于煤炭内部的各处中。对煤炭而言，水分既是煤炭在商业用途中的计价因素之一，也是对其等级进行评判的重要因素。通常情况下，煤炭供应商会在合同中对煤炭水分的最大值进行明确。同时，若煤炭水分过高，其会对煤炭的正常燃烧造成阻碍，降低煤炭的发热水平，并使煤炭的蒸发作用被增大，使其燃烧热量受到损失，进而导致炉温降低，煤粉无法正常燃烧。此外，水分含量过高不仅会对煤炭的质量造成影响，还会导致煤炭的无效部分质量增加，进而给火电厂的经济效益造成损失。因此，在煤炭投入使用前，相关检测人员需对煤炭的水分含量进行细致检查，保证其满足火电厂的使用要求。当前对煤炭水分含量的测定方法以“加热失重法”为主。即将燃煤试样放置在一定条件下加热，使煤炭中的水分得到充分蒸发，并在加热结束后对煤炭的质量进行计算，再计算其在加热前后的质量差异，从而得出煤炭的水分。

1.5 含硫量对锅炉的影响

硫是燃煤的重要组成之一，也是对环境的造成危害的主要元素。在煤炭的燃烧过程中，其会产生一定量的有毒气体如SO₂、SO₃等。且由于煤炭中含硫量过高，其在燃烧过程中产生的酸性气体会对锅炉的水冷壁造成腐蚀、结焦等，导致水冷壁发生泄漏，造成锅炉熄火等事故的发生。同时，煤炭燃烧产生的酸性气体若未经处理就被排放到大气中，极易引发酸雨的产生，对自然环境造成严重的破坏。当前世界各国针对SO

₂排放制定的环保法规愈发严格，使得对煤炭中硫含量的测定工作愈发重要。目前，火力发电厂中主要运用库伦滴定法来测定燃煤中的硫含量。

2 煤质变化对火电厂的影响

2.1 不利于燃煤利用率的提高

在煤炭燃烧过程中，低热值会导致锅炉燃烧不稳定，锅炉的温度也难以提高，严重时会造成火焰熄灭等事故。灰分含量高会降低燃煤的加热速率，加剧设备磨损；水分含量过高会使煤炭的热值降低，进而对其燃烧效率造成影响，大致煤粉无法正常燃烧；若挥发物含量过低，会导致其燃烧不充分。硫含量过高也会造成过滤熄火等问题。上述因素均会导致煤炭的利用率降低。

2.2 不利于火电厂的安全运转

火电厂的发电形式主要为将燃料的化学能转变为蒸汽热能，再将其转换为电能的形式。煤炭的发热效果越好，其转换的热能动力就越多。当前煤炭的发热量分为高位及低位两种，关键在于其燃烧时形成的水蒸汽能否凝结成液态水同时，由于火电厂的锅炉排烟温度在100℃以上，使得烟气中的水蒸汽不会凝结成水，导致其中的汽化潜热无法得到释放，这导致锅炉实际上仅能利用煤炭的低位发热量进行燃烧。在这种情况下，煤质一旦发生电话，锅炉的磨损与腐蚀程度就会得到加深，严重时还会引发爆管等问题，对施工人员的安全造成威胁，不利于火电厂的安全运转。

2.3 对火电厂经济效益的提升造成影响

燃煤化验工作涉及煤炭的较多指标，且指标的变化还会对耗煤量造成影响。同时，低品质的煤炭不仅会使燃烧效率降低，还会对锅炉的使用寿命被缩短，导致企火电厂的发电成本逐渐提高。因此，火电厂应根据实际需要储备设备维修基金，定期对锅炉进行维修，并做好煤炭的储存工作，为后续的发电提供保障。

2.4 对火电厂的环保性能造成影响

通常情况下，煤炭的含硫量越多，其在燃烧过程中排放的二氧化流量也就越大，对空气造成的污染也愈发严重。对挥发分低煤炭，其在燃烧时也会排放出更多的有害气体，对环境造成污染，不利于火电厂环保性能的发挥，需要相关人员予以重视。

结束语

燃煤化验是保证煤炭能够稳定发挥自身效用的重要因素，也是保证火电厂发电质量的重要途径。为此，本文对火电厂燃煤化验工作进行分析，首先对发热量、挥发分、灰分等指标对火力发电效果的影响进行分析，再对煤质变化对火电厂的影响进行研究，以使火电厂的经济效益得到保障。

参考文献

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