阐述混煤煤质特性及其对电厂运行的影响

张成

摘 要：从当前电厂运行情况入手，分析燃煤电厂燃料煤使用实况，并对运行时煤质特性评价指标进行阐述，分析混煤特性以及混煤特性指标如果出现变化，会对电厂的运行产生何种影响。

关键词：混煤；煤质特性；燃煤电厂；电厂运行

引言

近年来，我国经济不断发展，各行业对电力的需求也与日俱增。在电力生产过程中，燃煤发电占据主要地位，我国大部分地区都存在电力供应紧张的情况，影响电力供应的主要因素就是煤炭供应问题。部分电厂已经通过降低燃煤质量要求的方式来进行供电，但是煤质不达标会影响供电厂的正常运行。电力需求的不断增加和紧张的煤炭资源供应形成鲜明对比，所以未来一段时间各地区电厂煤质差的问题依然会存在，为了将负面影响降到最低，保证供电厂经济正常发展，需要通过各种措施对其进行处理，而混煤就是比较常见的一种方式。

1 混煤特性

1.1 发热量

混煤的发热量应当具有加权特性，但是在实际工作中发现弹筒燃煤过程中会涉及到一些无机质反应热以及灰分等要素，这些因素会对理论上的加权计量产生影响，导致实际测量结果和理论结果存在偏差。煤粉火焰当中不同煤灰颗粒的接触几率较小，所以发热量偏差数值小，可以默认为其存在加权特性。

1.2 元素

混煤及其燃烧过程并不影响煤中可燃质的元素质量守恒，混煤元素分析的各成分含量具有加权特性，混煤的全硫分也可以由加权计算得到。

1.3 灰熔融温度以及灰成分

除却煤灰中存在的SO3含量不稳定之外，其余成分在燃烧的过程中不会因为混煤或者是燃烧等问题导致其元素质量不守恒，所以灰成分存在加权特性。通过总结近年来的实际工作经验发现，混煤灰熔融温度的非加权特性比较明显，因为在对灰熔融温度进行测量时，会产生一定的融化以及化学方面的反映，虽然这种反映表现在非加权特性方面，但是温度是会受到灰组成影响的[1]，灰成分具有一定的加权特性，所以可以通过灰成分来预测各种混煤温度特性。因为灰熔融温度的可靠性较差，所以即便得到灰熔融温度，在预测结渣时依然需要凭借专业工作人员的经验才能将结果更加精确。

1.4 可磨性指数

混煤可磨性指数是近年来专家学者比较关注的一种问题，部分专业人员认为是具有一定加权特性的，表现在媒介相似或者是可磨性指数比较接近的煤掺混时，如果掺混煤可磨性指数相差甚远，则具有非加权特性。

2 混煤煤质特性对电厂运行产生的影响

2.1 混煤中水分会对电厂运行产生的影响

如果混煤的水分产生变化，会对电厂以及燃烧过程中涉及到的各个系统产生影响。可以影响煤流动性，导致运输系统运行产生问题，从侧面提升了煤运输系统日常运行耗电及相关资金[2]。会降低入炉时的发热量，煤的处理与制粉系统需要做的功有明显提升，而磨煤机需要凭借更加优秀的干燥能力才能正常运行，会对制粉系统的运行产生不良影响。会对锅炉性能产生负面影响，水分量增加代表水分在蒸发时会带走更多的热量，这种情况会影响锅炉的运行效率。水分过多会提升锅炉的烟气含量，因为大量的热量被引出炉膛，会影响到蒸汽温度控制效率，提升锅炉内的排烟温度，最终影响锅炉工作效率。烟气量提升还代表烟道当中的流速会有所提升，提升受热面磨损速率[3]。水分灰度污染物的排放速度产生影响，提升烟气量以及流速之后，会对除尘效率产生较大的负面影响，烟气量的提升以及露点变化会影响脱硝系统工作效率。

2.2 挥发份

混煤挥发含量也是对锅炉运行效率进行评判的一个主要标准之一，并且混煤挥发份含量也成为影响锅炉内部燃烧效率的要素。通常情况下，锅炉燃烧设计时，需要先明确挥发份含量以及热值等问题，明确火焰温度以及火焰是否稳定。除此之外，在低挥发份煤掺烧高挥发粉煤的工作模式下，会提升火焰稳定性，保证更好的燃烧，这也是混煤稳定燃烧的依据之一。若在高挥发份煤当中融入一部分的低挥发份煤，会导致灰发情况明显降低，则燃烧稳定性方面会出现问题，对污染物反映过程产生负面影响。

2.3 发热量

发热量代表了满足锅炉负荷的最低入炉用煤量和煤燃烧特性定量之间并不存在必要的联系。相同发热量的不同煤在燃烧特性方面也许会有巨大的差异。提升混煤发热量会导致锅炉内部的吸热量有所提升，增加了锅炉的蒸发量，为控制锅炉负荷，工作人员只能不断的减少磨煤机出力程度。发热量的减少会导致煤处理以及制粉系统有所优化，才能保证锅炉的正常运行，这也会在一定程度上提升风量以及风机的负荷情况，从整体上来看，混煤发热量的变化会对发电厂正常运行产生何种影响是可以预见的[4]。

2.4 硫分

从实际工作情况来看，混煤会提升硫分量，导致二氧化碳量增加，提升脱硫系统的工作难度。硫分的提升会在一定程度上提升颅内的SO2与SO3的含量。因为提升硫酸盐生成量会增加发电厂锅炉的积灰情况，这一特点在高钙煤掺混时比较明显。飞灰当中如果存在大量硫酸盐也会对粉煤灰质量产生影响。但是从实际工作情况来看，烟气当中存在的飞灰以及烟气当中存在的硫会减少降低飞灰比电阻，提升除尘器的工作效率。

2.5 灰熔点

煤结渣趋势是判断电厂日常工作效率的主要标准，而灰熔点则是判断煤结渣未来走向的主要标准。混煤灰熔点的非加权特性比较明显，这也代表着要对灰熔点进行预测难度是比较大的。虽然从近年来的工作经验来看，可以通过混煤灰成分来估算混煤的灰熔点，但是要通过这些数据来破案段结渣倾向，结果是不够准确的。因为炉内结渣并不是简单的演变过程，会有许多因素会对其产生影响。如果混煤煤炭当中存在的碱性成分或者是当中存在的硫比较多时，工作人员要高度注意结渣问题[5]。

2.6 可磨性指数

如果经过对比发现混煤的可磨性指数是相同的，则表明混煤制粉特性和其中的一种煤是相同的。对单一的煤种来说，如果该煤种的可磨性指数比较小，则两种可磨性指数相同煤脂粉特性之间可能也会存在较大的差距。虽然混煤可磨性指数会在非加权特性中得到比较明显的体现，但是在掺混煤可磨性指数相差差距在一定范围内时，依然可以通过加权估算的方式对混煤的可磨性指数进行计算，为混煤制粉特性进行预测提供有利条件。

3 结束语

生活水平的不断提升，使人们对电力的需求更高，而煤炭资源作为不可再生资源，供应量已经明显不能满足供电企业的基本需求。将各种单种煤通过组合搭配的方式构成混煤，将混煤投入到日常燃烧中，是一种切实可行、操作简捷的工作模式。通过混合搭配煤的方式来提升煤质连续稳定性。搭配之后的混煤煤质特性指标是可以利用参与混搭煤的特性来判定的，结合加权平均等方式保证结果的精确性，以结果为基础，分析混煤特性会对电厂的日常运行产生何种影响，最终确定最适合发电公司使用的供应方案，在提升经济效益的基础上保证安全有效运行。

参考文献

[1]刘京燕，王长安，张晓明，等.混煤煤质及燃烧特性研究[J].锅炉技术，2012，2：37-42+46.

[2]陈栋楠，欧俭平，马爱纯，等.动力配煤线性预测与非线性预测方法研究[J].金属材料与冶金工程，2012，2：44-48.

[3]祝尊峰，任善国，王建伟.使用混煤对预分解窑的影响及煤质控制[J].中国水泥，2011，7：37-40.

[4]薛兴华，王运泉，肖晨生，等.工业分析和煤岩指标评价煤电厂入炉煤煤质和燃尽率的对比[J].长沙理工大学学报（自然科学版），2011，2：61-66.

[5]夏季，彭鹏，华志刚，等.燃煤电厂分磨掺烧方式下磨煤机组合优化模型及应用[J].中国电机工程学报，2011，29：1-8.