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

李健

京能秦皇岛热电有限公司 河北 秦皇岛 066000

摘要：我国是世界上最大的煤炭能源国，其中火力发电厂是能源需求最大的，为了倡导国家呼吁的节能减排的环保型社会，很多发电厂致力于研究如何提高煤炭的使用效率，降低环境污染。当前，我国煤炭行业已经开始完全按照市场经济的规律运行，导致煤质的种类越来越多。电厂面对这一情况时，就需要考虑煤质与锅炉运行和经济性的关系，从而得到最优化的生产方案，进而在无法得到充足的设计煤种的情况下，实现煤的供、耗、存优化管理，确保机组的稳定高效运行，提高企业生产的经济效益。

关键词：煤质；电厂锅炉；运行；经济性

煤炭仍然是我国最主要的能源，而我国也是世界上最大的煤炭生产和消费国。同时，电厂是我国最主要的煤炭用户，而且随着我国经济发展对煤炭需求的不断增大，我国电厂用煤总量仍将呈现增长趋势。对于煤炭能源来说，我国不仅有着巨大的需求量，而且电厂作为主要的煤炭用户，在我国经济水平不断提高的同时，对煤炭的需求也在日益增大。但如今随着经济改革的不断深化，节能减排成为了当下我国经济发展所遵循的重要目标。对此，怎样提高燃煤效率，成为了众多发电企业关心的课题。从目前情况来看，我国煤炭行业在市场经济体制改革下，其种类逐渐增多。而对于电厂来说，为了保证企业的经济效益，促使电厂锅炉能够稳定运行，就必须对煤质与锅炉运行和经济性的关系展开深入的研究。

一、煤质对电厂锅炉运行以及经济运行的影响

1、挥发分对电厂锅炉运行及经济运行的影响。挥发分是直接反应煤炭燃烧性能的重要因素，挥发分越高就说明煤炭燃烧的越完全，因此，就有限的稍微降低煤粉磨制的细度标准，从而就能够有效的增加磨煤机的工作效率。如果煤炭的挥发分较低的话，为了保证煤炭的燃烧就需要更细的煤粉来促进锅炉燃烧，磨煤机为了保证煤粉细度标准，就会直接影响工作效率。为了避免停炉事故的发生，必须保障入煤炉的挥发分与设计的标准保持一致，既要保障煤炭能够充分的燃烧，也能有效的提高工作效率。一旦出现停炉事故，不仅会有安全方面的问题，同时设备方面、材料方面、维修方面等都会增加一定的成本。

2、发热量对运行经济性的影响。在对煤质进行工业分析时，需要考虑的重要指标就是发热量。而如果电厂实际用煤的发热量与设计煤种的发热量存在很大差距时，那么电厂锅炉的稳定燃烧以及效率将会受到极大的影响。例如，实际用煤的发热量远远小于设计煤种。此时，电厂若想生产同样的电则需要用更多的煤，从而也带动了煤粉输送风量的增加。同时，实际用煤发电量低，还会导致锅炉内实际温度下降，煤炭不完全燃烧率增加，发热量进一步降低。另外，发热量的降低，还会增加锅炉的排烟温度，致使锅炉损失热量增加。甚至一些电厂会因为燃煤发热量的不足，而出现锅

炉熄火事故，极大地影响了电厂的正常运行。

3、煤炭内硫分和氮分对运行经济性的影响。煤炭含硫量及含氮量也是分析煤质时需要考虑的重要指标。使用高硫量和高氮量的燃煤会增加二氧化硫和氮化物等排放量，给空气质量造成很大的威胁。由于我国对火电厂硫化物、氮化物的排放有严格的标准，因此火电厂为了处理高硫量和高氮量燃煤产生的延期势必要加大对脱硫脱硝设备的运行投入，最终导致火电厂的运行成本增大。另外，燃煤烟气含硫量的增大还会加快烟气对锅炉设备的腐蚀破坏速度，极大地减少锅炉及相关辅助设备的使用寿命，从而致使电厂对设备的维护投入增加，运行成本增大，经济性受到影响。

4、混合煤种对运行经济性的影响。当前火电厂发电的实践经验分析，部分电厂往往会将挥发分大、燃烧效率高的优质煤与劣质的煤混合在一起进行发电。这种混合煤虽然能在一定程度上缓解优质煤数量不足以及劣质煤质量不高的情况，但是在燃烧过程中不同的煤会表现出不同的燃烧热性，燃烧中出现分级现象，增加了飞灰含碳量，从而加速了排烟设备的磨损，影响电厂锅炉运行的经济性。　　

二、煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的策略

1、做好锅炉运行管控。为减少煤质和其他指标对锅炉运行的影响，提高锅炉运行效率，增加运行经济性，必须要注重锅炉运行优化。在具体操作中，可以采取以下措施：①强化吹灰管理。因为灰的存在，会影响传热，因此要强化吹灰管理。以电厂为例，使用的是炉内喷钙脱硫系统，排烟温度照比设计值每增加40℃，则锅炉运行效率会降低4%。对于此问题，采取吹灰措施，通过减少锅炉受热面积灰程度，进而增强换热效果，提高了锅炉运行效率。②做好燃煤掺烧把控。严格实行厂煤采制化制度，做好煤炭质量的严格把控，保证入厂煤炭的质量。除此之外，要做好掺配煤的把控。结合锅炉运行的实际情况，进行掺煤比例的调整，保证锅炉处于良好的运行状态下。③保证省煤器稳定运行。通常来说，如果省煤器出口的水温增加1%，那么烟气温度将会降低2~3℃。若省煤器停运，那么将会多消耗燃料量5~15%。为保证省煤器高效运行，要做好省煤器管的运行检测，如果堵管数量超过了要求范围，必须要及时更换。

2、合理选用煤。电厂用煤的质量，是锅炉设计以及生产的重要依据。在进行选择时，要做好煤的特性分析，从煤特性以及灰特性角度出发。其中，煤特性具体包括水分和灰分等。上述指标选择是否合理，直接影响着锅炉运行的合理性。为做好煤特性的把控，要从燃烧和加工以及输送等各个环节入手，采取有效的手段，避免影响煤使用特性。煤的灰特性，其指的是化学成分和比电阻等，直接影响着煤燃烧后的清洁程度，并且影响着对设备的腐蚀情况，以及煤灰是否能有效清除。在选择煤时，要结合使用的锅炉实际情况来选择。一般来说，煤粉炉可以选择的煤种很多，不仅可以使用高挥发分的褐煤，也可以使用低挥发分的无烟煤。受到喷燃器类型以及炉膛结构的影响，所选择的煤也不同，因此要结合实际来选择。做好煤质的全面分析，优选煤种，保证锅炉的运行效率以及经济性。

3、科学设计。在电厂锅炉运行中，为保证运行效率，通常采取掺烧的方式，增加运行的经济性质。采取掺烧发电的方式，要从成本和煤质方面入手，做好全面的分析，保证混合后的煤种能够达到燃烧要求。这需要从可磨性以及燃烧特性入手，做好全面的分析。除此之外，进行掺烧发电，尽量部使用差异较大的煤种，以免影响煤机以及锅炉等的运行。在进行设计时，要做好科学合理的把控。通过反复实验，做好制粉系统以及机组燃烧性能等的全面分析，保证混掺后的煤能够达到使用要求，保证锅炉运行的稳定性，增加锅炉运行的经济性。

随着经济的快速发展，社会生产生活对于电力需求的增加，电厂耗煤数量也会不断增加。而在煤炭资源日益紧张的今天，如何选择合适的煤种，提高燃煤的利用效率，提高锅炉运行的经济性是发电企业需要考虑的问题。本文在分析我国火电燃煤利用现状的基础上，从理论上对煤质、对电厂锅炉运行及经济性的影响进行了研究论述，指出电厂应该采取的提高锅炉运行及经济性的措施。

参考文献：

[1] 王丽朋, 杨占君. 煤质劣化对电站锅炉安全和经济性的影响及改进建议[J]. 甘肃科技,2019(21):74-77.

[2]沙占军.浅谈煤质对电厂锅炉运行及经济性的影响[J].中国资源综合利用，2020，35（12）：125~127.

[3]崔晓峰，王博.煤质对电厂锅炉运行与经济性的影响研究[J].中国设备工程，2018（12）：187~188.

[4]刘玉民.煤质燃烧效率对电厂锅炉运行的经济性的影响研究[J].建材与装饰，2018（05）：183~184.

[5]胡宏伟． 煤种( 质) 变化对电站锅炉运行经济性影响的试验研究［D］． 杭州: 浙江大学，2019．

[6]张雪东． 煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究［J］．科学与财富，2019，7( 01) : 37 － 38．