煤质变化对锅炉运行的影响

摘 要：煤质变化对锅炉的燃烧有着决定性的影响，我们在日常的锅炉燃烧中经常会碰到石子煤、掺杂混合燃烧、低质煤等事锅炉燃烧效率下降的情况，同时我们还需考虑煤在燃烧过程中发热量变化、挥发程度变化以及灰分比例变化的各种情况，这些不同的因素都将会对电厂的动力运行产生着巨大影响。本文将通过阐述电厂动力用煤的成分及性质、煤质变化对锅炉运行的影响以及煤质对锅炉运行的其他影响来逐步逐层的深入探讨煤质变化究竟会对锅炉运行造成怎样的影响。

关键词：煤质变化；配煤方式；锅炉运行；经济型影响

随着我国市场化经济的发展，物质基础变得日益深厚，动力煤市场已经完全开放，煤炭的供应渠道大幅增加，电力企业从过去单一品种的煤炭中解脱出来。电力企业希望通过对新品种煤炭的燃烧或者掺杂新品种煤炭混合燃烧来提升自身的经济效益，但它们总是经过大量实验却不得要领，无法真正在最大程度上提升自身企业的经济效益。这就要求我们从煤质变化的过程中找出其对锅炉的影响，希望借此对电力企业的发电提供一定的依据。

1 电厂动力用煤的成分及性质

根据硫分比例、灰分比例、固定碳比例、挥发程度以及水分的比例的不同，可分类探讨这些比例因素对电厂动力用煤效率的影响。在这些成分中水分、灰分比例的增加对锅炉燃烧相当不利，它会妨碍煤炭对氧气的接触，降低了燃烧效率，从而导致燃烧温度的降低。同时，灰分比例也是锅炉灰堆积产生的根源。硫分比例的增加会在燃烧过程中产生各种有害气体，如二氧化硫、三氧化硫等，这些有害气体将会加剧锅炉内部燃烧面的化学腐蚀。而煤炭的固定碳比例则反映了这炉煤炭的碳化程度，固定碳比例越高，就越难以充分燃烧。而挥发程度高能使点燃的温度降低，让煤炭更容易被点燃，这些特性都是进行煤炭比例选择的重要特性。

2 煤质变化对锅炉运行的影响

2.1 煤中挥发程度对锅炉运行的影响

挥发程度越高的煤炭，其产生的挥发分越多，较多的挥发分可以使煤炭的着火点降低，从而使煤炭得以更充分的燃烧。锅炉内的挥发分的增多同时会使煤炭接触空气面积变大，提高整体燃烧温度，并使煤炭更容易燃尽。相反，挥发程度低的煤，其产生的挥发分也越少，因此会导致煤炭着火点高，煤炭接触空气面积小，从而无法燃尽，此时灰分变高，这些飞灰随着排烟管道气流上升燃烧，锅炉整体温度降低，排烟管道尾部温度升高，热损失大幅增加。

2.2 煤的发热量对锅炉运行的影响

煤的发热量高低在很大程度上能决定锅炉内的煤能否燃尽，煤炭的发热量低，所需要的风量就会更多，其成本提升。同时，风量的增加会使锅炉内部温度降低，影响着煤炭燃烧的稳定性。煤炭的发热量降低，会使灰分增高，同上述一致，飞灰随着排烟管道气流上升燃烧，锅炉整体温度降低，排烟管道尾部温度升高，热损失大幅增加，甚至导致锅炉熄火的事情发生。相反，煤炭的发热量高，所需风量减小，锅炉内煤炭燃烧稳定，排烟量减少，热损失减少。

2.3 煤的灰分比例对锅炉运行的影响

（1）影响安全运行

灰分比例的增加会导致锅炉受损严重，在排出锅炉的过程中会使锅炉设备、排灰设备整个系统磨损。随着时间的增加，锅炉内部受热面也会因灰分受到污染，排灰管道腐蚀严重，造成热损失的同时还会产生安全隐患。

（2）影响着火燃烧过程

由于灰分有着不可燃性，它的比例过高将会阻止煤炭与含氧空气进行有效接触，阻止煤炭的燃烧，灰分比例的升高还会导致着火延迟，使锅炉内的整体温度下降，造成大量温度损失的情况发生。

（3）影响物理显热

灰分为不可燃物质，它不但不产生热量，还会在排出锅炉时带走大量的热，同时，由于锅炉去除炉渣，导致物理显热的损失。

2.4 煤的水分比例对锅炉运行的影响

在锅炉燃烧的过程中，如果煤炭含有大量水分，将会降低燃烧质量，由于水的蒸發吸热，所以在水分的挥发过程还会带走锅炉内大量的热，降低膛内温度。此时，煤粉难以着火，导致排烟量的增加，甚至使整个运煤管道发生堵塞的事故。

2.5 不同煤种掺杂混合对锅炉运行的影响

不同品种的煤炭在同时扔进锅炉燃烧会导致燃烧分级现象出现，这种燃烧分级现象会使灰分大幅上升。这与预计的劣质煤与优质煤混合燃烧，保证锅炉良好运行的初衷相违背。究其原因是因为，不同品种的煤虽然在成分与比例上满足设计需求，但实际燃烧却又是不一样的情况，这就需要我们做好实践工作，从实际出发，在实践中掌握真知。

2.6 石子煤对锅炉运行的影响

通过多次试验数据表明，当石子煤含量比例为1%～2%间时，煤炭耗煤量增加了将近十成，由于石子煤热值相当于普通煤炭热值的三分之一左右，所以影响着机组耗煤量为每千瓦时足有1.1克之多。长时间石子煤不能从磨煤机中循环利用就等于损失了大量的热量，这将会对机组产生不良后果。

2.7 煤质下降对锅炉运行的其他影响

（1）厂用电率增加

为了发出同样多的电量，如果煤质下降就会导致煤炭用量的上升，同时将煤炭磨成煤粉的用电量也会大幅上升，此时制粉系统的摩擦阻力增大，机组整体耗能增加，产生耗能方面的恶性循环。此外，增加风压头将会让漏风变多，增加的吸风机的运行负担。使用优质煤，可减少此类恶性循环的发生，提升整体工作效率。

（2）煤粉细度变粗

磨煤机需要将煤炭磨成煤粉，当灰分增加时，煤炭的发热量降低，可磨煤炭的比例也会降低。此时，磨煤机的零配件损耗增高，因为磨煤机零配件的损耗，会使煤炭被磨的细度降低，即出现大颗粒煤粉。为了使锅炉发热量不变，就要增大磨煤机使用功率，使磨煤机损耗进一步增加。

4 应对措施

（1）做好燃煤的选择

我们应做好燃煤选择的工作，可以从锅炉构造，锅炉型号下手，同时研究不同品种的煤炭的运行效率，此外我们还应对锅炉运行方式、磨粉机运行方式以及燃烧器的运行方式作出了解。在选择不同品种的煤炭时，同时兼顾燃烧的经济性和锅炉运行的安全性，达到电厂企业效益的最大化。

（2）提高锅炉燃料燃烧质量

我们可以通过调节第一次送风和第二次送分的时间来使煤炭得以充分燃烧，借此增加燃烧煤料的效率。这就需要根据长时间的工作经验和数据分析，调节煤炭燃烧所需的空气量和过量空气系数。合理的空气量排入，不仅不会使煤炭燃烧不稳定，还会使煤炭得到更充分的燃烧，提升燃尽率，减少灰分，增强了锅炉燃烧运行的经济性和安全性。

5 结束语

我们需要综合考虑锅炉性能、燃料效率等多重原因，根据现场实际情况进行具体分析。其中，煤炭品种的优劣程度将直接影响机组系统的发热效率，长期使用低质煤还会使机组留下安全隐患。由于采购价格的原因，我们可以适当的调配低质煤掺入高质煤中混合燃烧，借此降低成本。不过我们需要注意其中的配比情况，不能一味的依靠设计想法，还应加入具体实验进行分析，从实际情况出发，在实践中检验真知。煤炭的燃烧效率对电力企业的经济效益有着根本性的影响，所以，电力企业要加强做好煤质变化对锅炉运行的影响的研究工作，从核心问题上节省自身成本，实现企业经济的可持续发展。

参考文献：

[1]李涛.煤质变化对电站锅炉运行的影响及对策[J].上海电气技术，2012， 05（2）：52-54.

[2]王登香，张济显.煤质变化对锅炉的影响及应对措施[J].科教导刊， 2011（6）：76-76.

[3]沈智芬.煤质变化对燃煤锅炉热效率的影响[J].科技与企业， 2014（10）：325-325.

作者简介：

刘广奎（1985.5——）男，汉族，吉林长春人，热能与动力专业，黑河市热电厂运行分厂锅炉车间运行及管理工作。