探析煤质对电厂锅炉运行及经济性影响

朱红灯

（贵州粤黔电力有限责任公司 贵州盘州 553537）

电厂燃用煤一般被称为动力煤，依据煤的干燥无灰基挥发分进行划分，主要分为褐煤、气煤、贫煤等；商品煤包括洗混煤和洗中煤等；劣质煤为灰分大于40%、低热值小于15.73MJ/kg）的烟煤，以及挥发分小于10%的无烟煤等。煤质的好坏，直接影响着电厂锅炉的运行效率和经济性。因此，深度分析此课题，从煤质的选用方面，提出有效提升锅炉运行效率的方法，有着重要的意义。

1 电厂锅炉运行指标分析-煤质

从锅炉运行指标角度来说，包括风量和煤质等。其中，煤质是重要指标。燃料中挥发成分如果含量很高，并且极易燃烧，能够稳定燃烧，及时没有完全燃烧，那么热损失也不会很高。若燃料中的灰分含量很大，那么燃烧的稳定性则不高。水分过大，会增加燃料着火难度，并且会降低燃烧区域的温度，使得燃料无法有效燃尽。除此之外，入炉煤的湿度大，含水量高，会降低炉膛的温度，降低热利用率。据测算，每当燃料的含水量增加1%，那么热效率就会降低0.1%，增加排烟过程的热损失。

2 煤质对电厂锅炉运行及经济性影响分析

2.1 发热量

从电厂锅炉运行实际来说，使用的煤，其发热量如果和设计煤种的发热量，存在着很大的差距，则很容易影响运行效率，尤其是燃烧率。如果要想保证生产目标，则需要投入更多的煤，增加煤粉输送风量。若实际用煤发电量低，则会使得锅炉内部运行的实际温度下降，造成燃烧不完全的情况，降低发热量，进而增加排烟温度，造成很大的热损失。如果问题严重，由于燃煤发热量不够，极易引发锅炉熄火事故，进而影响电厂正常运行。

2.2 硫分与氮分

在进行煤质分析时，硫分和氮分为重要指标。如果硫和氮的含量高，那么锅炉运行产生的二氧化硫以及氮化物等，也会随之增加，很容易造成空气污染。为了提高空气质量，我国对电厂硫化物以及氮化物的排放，制定了很高的标准。如果排放量增加，必然需要加大处理的投入，进而增加了运行成本。除此之外，由于烟气中含有的硫较多，极易造成设备腐蚀，缩短设备使用寿命，增加了运维成本，影响着电厂锅炉运行的经济性。具体来说，硫燃烧后，会生成SO2与SO3，极易和烟气中含有的水蒸气，产生化学反应，合成H2SO4蒸汽，进而腐蚀设备。除此之外，若排放到空气中，极易造成大气污染。一般来说，硫分越低越好，最好达到wd（St）＜1.25pc要求。

2.3 含灰量

一般来说，灰分含量的多少，会影响着火焰的传播速度，推迟燃料着火速度，影响燃烧的稳定性，降低锅炉温度。煤的灰分产率高，那么发热量就越低，燃烧温度会降低，排灰量会增加，热效率低下，受热面沾污磨损情况严重，因此灰分越低越有利于锅炉高效运行。

2.4 熔融性

电厂用的锅炉，如果为固态排渣煤粉炉，必须要达到ST≥1350℃，如果温度小于此值，很容易造成炉膛结渣，影响着锅炉的稳定运行。如果使用液态排渣煤粉炉，那么灰熔融性越低则越有利于运行，并且煤灰黏度也要尽量低。因为煤粉炉炉膛运行时，中心温度高于1500℃，煤灰主要为软化状态或者流体状态，因此要做好灰熔点的把控，保证锅炉运行的效率[1]。

2.5 挥发分

作为煤炭着火特性分析的主要指标，挥发分的含量大小，直接代表了着火的难易程度。一般来说，挥发分含量高，那么着火比较容易，而且燃烧速度很快。按照电厂锅炉设计要求，使用的燃料，其挥发分参数变化不宜过大，否则会影响着锅炉的运行效果。如果原来设计使用的燃煤，其挥发分很低，设计使用的燃煤，其挥发分很高，由于火焰中心距离喷燃器的出口很近，极易烧坏喷燃器，进而引发停炉事故。如果原来设计使用的燃煤，其挥发分很高，设计使用的燃煤，其挥发分很低，那么会因为着火推迟，造成燃烧不完全的情况，引发熄火事故，所以为保证锅炉合理运用，尽量要选择原来设计的挥发分煤种[2]。

3 煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的把控策略

3.1 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。以某电厂为例，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。

3.2 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。

3.3 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[3]。

4 结束语

综上所述，煤质对锅炉的运行，有着很大的影响，体现在挥发分和熔融性等方面。为提升锅炉运行的经济性，需要做好锅炉运行管控；合理选用煤；科学设计。通过采取系列控制措施，保证煤质符合锅炉使用要求，增强发电的经济性[3]。