煤质的不同指标对锅炉运行影响及调控措施

王新闯

（广东粤电靖海发电有限公司，广东揭阳 515223）

0 引言

煤质条件是锅炉设计的重要依据。煤质不同，锅炉设计型式、受热面有很大差异，所配备的制粉系统型式、辅机选取的参数都有所不同，对锅炉各个系统的影响也不相同。目前由于经济形势的严峻，受限于利润及成本的考量，不得不掺烧偏离锅炉设计煤种的劣质煤。另外，近年来由于国家环保标准的提高，导致燃煤机组废弃物排放要求更加严格，尽量减少烟囱出口NOx，SOx以及粉尘的排放，使得锅炉燃烧调整限制条件更多。

1 煤质的不同指标

1.1 水分

对于具有较大水分含量的煤，可能发生许多问题。例如有些煤粉未被一次风带走而造成堵磨；有些粘结在磨煤机出口易积粉部位如可调缩孔处造成某测点温度突升跳磨；有些粘结在整个粉管处无法进入炉膛，致使粉管堵塞甚者粉管着火等。针对以上可能存在的隐患，主要从以下3 点进行调整控制。

（1）在机组加负荷之前，预判好磨煤机的最大出力，做好提前暖磨，启动备用磨煤机的准备。如有必要，提前通知维护人员到就地准备敲煤斗。

（2）在磨正常运转时，应维持较大的风量和风压。一次风压以磨煤机入口压力为调节对象，母管压力为参考，适当降低母管压力也可提高经济性。

（3）控制好磨煤机的出口温度。这既有利于煤粉的输送及快速燃烧，又提高了锅炉的效率。磨出口温度的调整也要参考其入口温度，以防出口温度过高出现爆燃、着火等问题。

1.2 挥发分

挥发分决定了煤的燃点。对于挥发分相对高一些的煤，就会易于锅炉的燃烧。而煤种的挥发分低一些，则不易于快速燃烧。所以，运行调整应注意以下4 点。

（1）具有高挥发性含量的煤可以尽量布置在上部燃烧器。这样煤粉一旦进入炉膛不会推迟燃烧，不容易引起炉膛管壁超温。特别是屏过位置，在实际生产中，当大量燃烧低挥发分煤时，由于煤粉进入炉膛，不能快速燃烧，导致燃烧推后，常常造成超温。此时除了加强锅炉吹灰外，适当减少低挥发分煤的出力，增加高挥发分煤的煤量也有一定的效果。

（2）燃烧低挥发性煤时，尽量将其分配到中下燃烧器中。因为，即使燃烧被延迟，上层仍然具有高挥发性煤，其可以迅速燃烧以快速释放热量。另外，可通过开大上、下两层燃烧器二次风门，减少中层风量的方法，使煤粉的燃烧集中在炉膛中心处。同时适当提高二次风量和风压，让助燃风及时和煤粉气流结合，快速燃烧。

（3）挥发分高的煤进入炉膛就能快速燃烧，所以会更靠近炉膛管壁侧，容易造成管壁超温、结焦等不良后果。此时应提高一次风压，使煤粉的燃烧过程尽可能接近炉火焰的中心。

（4）对于运行时间较久的机组，落煤管或是磨出口管道及燃烧器处会经常漏粉、积粉。因此，在巡检时要加强磨就地的检查，如有发现漏粉、积粉，需尽快处理。

1.3 含碳量

一般而言含碳量越高的煤种，其热值也会较高，因为煤燃烧释放热量的主要因素就是含碳量。但含碳量越高的煤，煤粉的可磨系数越高，就会导致磨煤机电流增大，增加厂用电的消耗。对于含碳量较高的煤，可以从以下3 个方面调控。

（1）加强对磨的监控和检查。尤其是满负荷时，要注意好磨电流和磨电机轴承温度、线圈温度。在实际生产中，此方面暂时没有出现问题。

（2）由于600 MW 机组磨煤机磨辊和磨碗间隙基本是固定不调的，这使得燃用含碳量不同的煤种时，进入炉膛的煤粉颗粒大小无法调节。颗粒太粗，造成煤粉不能完成燃烧或是推后燃烧，致使管壁超温，甚至有尾部烟道再燃烧的安全隐患。另外，磨煤机排渣中带出大量的煤粉颗粒，会造成燃料损失。

（3）燃料使用含碳量较高的煤时，需增加排渣次数。由于煤粉的细度不可调，那些未被磨碎的煤粉颗粒就会和煤渣掺杂在一起，如若不能及时排出，就会有堵磨的风险。所以，在当前节能减排的大环境下，可建议改造磨煤机的结构，添加一级分离器，或通知设备部门调整不同煤种的磨煤机间隙。

1.4 硫分

硫分的高低直接决定了煤粉燃烧后烟气中SOx含量的多少，而SOx是环保考核标准的重要依据，因此燃烧调整需尽可能减少所排烟气中SOx的含量。根据以往燃烧经验，当燃料所含硫分达到1%以上时，在高负荷区容易出现脱硫吸收塔入口烟气中SOx含量偏高。所以，在燃用硫分较高的煤种时，可以从以下3 个方面控制。

（1）从SOx的生成机理可知，燃料中的煤在高温下释放硫分，与氧气结合生成SOx，而且温度越高，这种氧化反应越剧烈。所以，控制好氧量极为重要。可采用炉膛火焰中心处缺氧燃烧，即这个位置温度较高，但氧量不足，很好的控制了SOx的生成。另外，上层燃烧器以及燃尽风加大风量，起到助燃作用，以及提供未燃尽煤粉所需要的氧气。虽然这个位置对于氧气是足够的，但是温度低，它可以有效地抑制SOx的形成。

（2）当机组负荷突升或要加至较高负荷时，应及时与环化人员沟通交流，提前调整，控制好SOx出口时均值不超标。

（3）如果烟囱出口SOx含量迅速上涨，可降低上层磨出力，提高中下层磨出力，适当降低一次风和二次风量，同时减少高硫分煤的磨煤机出力，对抑制SOx超标都会有一定的作用。如果仍无法控制住烟囱出口SOx的含量，就需要降负荷处理。

1.5 灰分

灰分会影响粉煤颗粒与氧气的接触，影响燃烧的进程。另外，灰分含量的高低也会影响到设备的磨损、堵塞，炉内结焦以及电除尘运行等。所以，运行调整应注意以下3 点。

（1）在燃用高灰分煤种时，应注意加强锅炉吹灰，尤其是出现管壁大面积超温时。此外，灰分是空预器差压增大的重要原因，可适当增加其吹灰次数。

（2）当灰分含量高时，炉渣的量增加，此时可以适当地增加捞渣机的转速。同时应注意好排渣系统的运行情况，加强渣仓料位的检查。

（3）运行中还应注意防止大块炉渣掉落损坏受热面。另外，炉膛掉大渣，也会影响到锅炉的稳定燃烧，造成锅炉负压大幅波动，特别是低负荷阶段，要注意及时投入等离子以稳定燃烧。

1.6 灰熔点

若炉膛的温度超过煤种的灰熔点，灰分便开始软化，进而熔融。熔融灰分具有高粘度并且易于附着在炉膛的受热表面上。高粘度造成炉膛内的灰分和固态可燃物继续粘结，越来越严重，造成管壁大面积超温，甚至造成水冷壁爆管，而且还容易出现炉膛掉大焦，影响锅炉稳定燃烧。根据灰分熔融的原理，可以从以下4 个方面控制。

（1）如果燃烧在还原环境中进行，则灰熔点将降低并且灰分将更容易熔化。所以一定要保证炉膛燃烧所需要的氧气，禁止缺氧燃烧，严格执行关于锅炉燃烧氧量控制的标准。

（2）日常巡检应对三次风门的就地状态进行检查，防止风门卡死或和CRT 画面状态不一致，造成靠近燃烧器的地方氧量不足，存在其周围结焦的隐患。

（3）600 MW 机组之前大修时加装了贴壁风，大大减少了炉膛结焦的可能，效果较好。可作参考。

（4）严格执行锅炉吹灰的规定。特别是高负荷时，炉膛温度较高，更加容易造成锅炉结焦，可适当增加吹灰次数。

2 结语

通过分析煤质不同指标，总结出一些实际生产中的调控措施，可作为参考。锅炉调整的目的是：安全（稳定燃烧）、环保（减排）、节能（省煤）。所以作为运行调整人员应不断摸索，提高调整水平，提高锅炉效率，减少NOx，SOx等的排放，确保锅炉安全、经济的运行。