煤质变化对锅炉安全经济运行的影响及应对措施

张亮

摘 要：本文针对公司6台130 t/h煤粉锅炉燃用煤质不稳定的实际情况，提出了应对不同煤质的技术措施，以提高锅炉燃用不同煤质的适应性。

关键词：煤质 锅炉 安全经济运行 措施

中图分类号：TD8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（a）-0097-01

近几年，燃煤电厂原煤采购困难重重，煤炭供应日趋紧张，且引进煤质参差不齐。以本公司为例，煤源由原来单一的烟煤转向为烟煤、劣质煤和褐煤混烧，煤炭质量较以往有很大的变化，煤种杂、煤质差，煤种质量偏离锅炉的设计煤种，引发了车间职工工作项目增加、劳动强度加大；制粉系统因褐煤挥发分高危险系数增大，劣质煤含灰分大、煤矸石多，制粉困难；锅炉燃烧工况不稳定，影响锅炉的安全稳定运行；锅炉及辅助设备故障显著增加等难题。

煤粉炉对煤种的要求：

以本单位为例：锅炉设计煤种为开滦洗中煤，低位发热量17123 kj/kg；含碳量 43.66%；挥发分30.2%；水分12.5%；灰分 34.9%。

一般情况下，锅炉最好使用设计煤种或与设计煤种接近的煤种，以确保燃烧稳定。但近年来由于煤炭供应日趋紧张，电厂的煤炭供应日趋多元化，煤炭质量比以往煤种有很大的差异，本文主要分析了煤质变化对锅炉的安全、经济运行带来的影响，并提出了相应的技术措施。

1 煤质对锅炉燃烧的影响

（1）煤的发热量是反映煤质好坏的一个重要指标，当煤的发热量过低时，会造成锅炉燃烧不稳定，严重时会导致锅炉灭火。

（2）挥发分在较低温度下能够析出并燃烧，随着燃烧放热，炉内煤粉温度迅速提高，为其着火和燃烧提供了有利的条件，另外挥发分的析出又增加了煤粉内部空隙和外部反应面积，有利于提高煤粉的燃烧速度。因此，挥发分含量过低，易造成锅炉燃烧不稳甚至灭火，挥发分含量越大，煤中难燃的固定碳成分越少，煤粉越容易燃烬。但挥发分越高，使得制粉系统爆燃的可能性也越大，影响锅炉安全运行。

（3）煤的灰分在煤粉燃烧过程中不但不会发出热量，而且还要吸收热量。灰分含量越大，发热量越低，越容易导致着火困难和着火延迟等燃烧不良状况。

（4）煤粉中水分含量增大，一方面使煤中可燃成分相对减少，进入炉膛后由于水分蒸发吸收大量的热量，使炉膛温度降低，影响锅炉燃烧；另一方面使烟气量增大，排烟损失和风机电耗增加。

2 煤质对制粉系统的影响

（1）原煤中掺杂煤矸石过多时，制粉系统出力下降，在锅炉负荷不变的情况下，燃煤量增加，对于本单位中间储仓式制粉系统，停磨时间减少，制粉电耗增加，影响锅炉经济运行。

（2）当原煤中含褐煤时，因褐煤挥发分较高，制粉系统易燃易爆危险系数提高，不利于制粉系统的安全运行。

（3）原煤含水分高时，会造成给煤机下煤不畅、磨煤机入口管粘煤等现象，明显降低制粉系统出力。

3 煤质对其它辅助设备运行的影响

（1）炉膛容易结焦，水冷壁、省煤器、空气预热器等受热面处磨损严重，且容易积灰，锅炉送风阻力增大，影响锅炉热效率。

（2）煤质不好时，锅炉耗煤量相对增加，炉渣的含碳量也增大，输煤、除尘除渣系统运行负荷大大增加，设备故障增多，煤炭拉运和炉渣拉运成本加大。

（3）灰分大的煤燃烧后，不仅影响了除尘器的除尘效果，而且增加了输灰系统的运行负荷，容易出现运行故障，对员工所处工作环境和外部环保都造成了不良影响。

（4）煤质含硫量大时，容易引起水冷壁高温腐蚀，锅炉尾部烟道、省煤器、空气预热器等处的低温腐蚀，造成锅炉爆管，影响锅炉安全运行。过高的含硫量还会增加脱硫运行成本，影响锅炉经济运行。

4 建议采取的应对措施

煤炭供应的紧张形势不是一朝一夕能解决的问题，煤质变化引起锅炉燃烧困难，电厂必须面对现实，迎接挑战，在实际的运行过程中，积极试验和摸索，制定相应的可操作性强的应对措施，努力调整好锅炉运行工况，保证锅炉蒸汽品质达标和减少锅炉及辅助设备的运行故障，以保证整个系统安全、平稳、经济运行。

（1）单位技术管理人员要依照当前情势，有针对性的加强锅炉运行人员的技术操作水平培训工作，并联系输煤部门及时将入厂煤质情况通知司炉，使司炉人员及时掌握入炉煤的煤质分析情况，特别是煤的发热量、水分、挥发分、灰分、颗粒度大小等，以便针对不同煤质进行相应的调整。

（2）加强各煤种的混烧、掺烧和配煤技术工作。通过不断进行燃烧调整试验，探索出不同煤种燃烧时，锅炉的制粉系统、送引风系统和各角燃烧器配风等最佳运行参数，并在此基础上试验摸索不同煤种的混烧、掺烧和配煤技术，以提高各种煤质，特别是劣质煤和褐煤的利用率，降低运行成本。

（3）提高输煤值班员责任意识，深入培训，提高配煤工作质量。对不同的煤种、煤质，采取按类分别堆放，根据锅炉需要，在不同时期燃用不同的煤种，或按不同的比例搭配使用。输煤前，输煤值班员要与当班司炉人员及时沟通，将煤种变化情况和配煤情况提前通知司炉，使司炉能提前做好应对不同煤种的准备。此外，储煤场还应设置干煤棚，合理配煤，保证雨季时入炉煤不至于过湿。

（4）对锅炉的燃烧调节工作高度认识，做强、做精、做细。保证合适的过量空气系数，炉膛应尽量保持高温，以利于燃烧，严格按规程规定操作，监视炉膛负压、排烟温度、氧量在允许范围之内，并认真落实奖罚制度。

（5）适当提高运检人员巡检次数，并适时加强培训，提高巡检质量，做到及时发现、处理锅炉及其辅助设备（特别是锅炉本体、磨煤机、省煤器、空气预热器、脱硫除尘等设备）出现的故障。

5 结论

随着煤质发生变化，应善于思考、实验、摸索出本厂锅炉适应不同煤种的技术措施，结合各煤种的特点，合理组织和优化系统的运行方式，提高锅炉各系统对煤种的适应性，最大限度降低煤质变化对锅炉运行带来的不利影响，实现锅炉的优化运行，提高锅炉运行的安全性和经济性。

参考文献

[1] 于临秸.锅炉运行[M].2版.中国电力出版社.