摘 要：煤質(zhì)變化對(duì)鍋爐的燃燒有著決定性的影響，我們?cè)谌粘５腻仩t燃燒中經(jīng)常會(huì)碰到石子煤、摻雜混合燃燒、低質(zhì)煤等事鍋爐燃燒效率下降的情況，同時(shí)我們還需考慮煤在燃燒過程中發(fā)熱量變化、揮發(fā)程度變化以及灰分比例變化的各種情況，這些不同的因素都將會(huì)對(duì)電廠的動(dòng)力運(yùn)行產(chǎn)生著巨大影響。本文將通過闡述電廠動(dòng)力用煤的成分及性質(zhì)、煤質(zhì)變化對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響以及煤質(zhì)對(duì)鍋爐運(yùn)行的其他影響來逐步逐層的深入探討煤質(zhì)變化究竟會(huì)對(duì)鍋爐運(yùn)行造成怎樣的影響。

關(guān)鍵詞：煤質(zhì)變化；配煤方式；鍋爐運(yùn)行；經(jīng)濟(jì)型影響

隨著我國市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，物質(zhì)基礎(chǔ)變得日益深厚，動(dòng)力煤市場(chǎng)已經(jīng)完全開放，煤炭的供應(yīng)渠道大幅增加，電力企業(yè)從過去單一品種的煤炭中解脫出來。電力企業(yè)希望通過對(duì)新品種煤炭的燃燒或者摻雜新品種煤炭混合燃燒來提升自身的經(jīng)濟(jì)效益，但它們總是經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)卻不得要領(lǐng)，無法真正在最大程度上提升自身企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。這就要求我們從煤質(zhì)變化的過程中找出其對(duì)鍋爐的影響，希望借此對(duì)電力企業(yè)的發(fā)電提供一定的依據(jù)。

1 電廠動(dòng)力用煤的成分及性質(zhì)

根據(jù)硫分比例、灰分比例、固定碳比例、揮發(fā)程度以及水分的比例的不同，可分類探討這些比例因素對(duì)電廠動(dòng)力用煤效率的影響。在這些成分中水分、灰分比例的增加對(duì)鍋爐燃燒相當(dāng)不利，它會(huì)妨礙煤炭對(duì)氧氣的接觸，降低了燃燒效率，從而導(dǎo)致燃燒溫度的降低。同時(shí)，灰分比例也是鍋爐灰堆積產(chǎn)生的根源。硫分比例的增加會(huì)在燃燒過程中產(chǎn)生各種有害氣體，如二氧化硫、三氧化硫等，這些有害氣體將會(huì)加劇鍋爐內(nèi)部燃燒面的化學(xué)腐蝕。而煤炭的固定碳比例則反映了這爐煤炭的碳化程度，固定碳比例越高，就越難以充分燃燒。而揮發(fā)程度高能使點(diǎn)燃的溫度降低，讓煤炭更容易被點(diǎn)燃，這些特性都是進(jìn)行煤炭比例選擇的重要特性。

2 煤質(zhì)變化對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響

2.1 煤中揮發(fā)程度對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響

揮發(fā)程度越高的煤炭，其產(chǎn)生的揮發(fā)分越多，較多的揮發(fā)分可以使煤炭的著火點(diǎn)降低，從而使煤炭得以更充分的燃燒。鍋爐內(nèi)的揮發(fā)分的增多同時(shí)會(huì)使煤炭接觸空氣面積變大，提高整體燃燒溫度，并使煤炭更容易燃盡。相反，揮發(fā)程度低的煤，其產(chǎn)生的揮發(fā)分也越少，因此會(huì)導(dǎo)致煤炭著火點(diǎn)高，煤炭接觸空氣面積小，從而無法燃盡，此時(shí)灰分變高，這些飛灰隨著排煙管道氣流上升燃燒，鍋爐整體溫度降低，排煙管道尾部溫度升高，熱損失大幅增加。

2.2 煤的發(fā)熱量對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響

煤的發(fā)熱量高低在很大程度上能決定鍋爐內(nèi)的煤能否燃盡，煤炭的發(fā)熱量低，所需要的風(fēng)量就會(huì)更多，其成本提升。同時(shí)，風(fēng)量的增加會(huì)使鍋爐內(nèi)部溫度降低，影響著煤炭燃燒的穩(wěn)定性。煤炭的發(fā)熱量降低，會(huì)使灰分增高，同上述一致，飛灰隨著排煙管道氣流上升燃燒，鍋爐整體溫度降低，排煙管道尾部溫度升高，熱損失大幅增加，甚至導(dǎo)致鍋爐熄火的事情發(fā)生。相反，煤炭的發(fā)熱量高，所需風(fēng)量減小，鍋爐內(nèi)煤炭燃燒穩(wěn)定，排煙量減少，熱損失減少。

2.3 煤的灰分比例對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響

（1）影響安全運(yùn)行

灰分比例的增加會(huì)導(dǎo)致鍋爐受損嚴(yán)重，在排出鍋爐的過程中會(huì)使鍋爐設(shè)備、排灰設(shè)備整個(gè)系統(tǒng)磨損。隨著時(shí)間的增加，鍋爐內(nèi)部受熱面也會(huì)因灰分受到污染，排灰管道腐蝕嚴(yán)重，造成熱損失的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生安全隱患。

（2）影響著火燃燒過程

由于灰分有著不可燃性，它的比例過高將會(huì)阻止煤炭與含氧空氣進(jìn)行有效接觸，阻止煤炭的燃燒，灰分比例的升高還會(huì)導(dǎo)致著火延遲，使鍋爐內(nèi)的整體溫度下降，造成大量溫度損失的情況發(fā)生。

（3）影響物理顯熱

灰分為不可燃物質(zhì)，它不但不產(chǎn)生熱量，還會(huì)在排出鍋爐時(shí)帶走大量的熱，同時(shí)，由于鍋爐去除爐渣，導(dǎo)致物理顯熱的損失。

2.4 煤的水分比例對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響

在鍋爐燃燒的過程中，如果煤炭含有大量水分，將會(huì)降低燃燒質(zhì)量，由于水的蒸發(fā)吸熱，所以在水分的揮發(fā)過程還會(huì)帶走鍋爐內(nèi)大量的熱，降低膛內(nèi)溫度。此時(shí)，煤粉難以著火，導(dǎo)致排煙量的增加，甚至使整個(gè)運(yùn)煤管道發(fā)生堵塞的事故。

2.5 不同煤種摻雜混合對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響

不同品種的煤炭在同時(shí)扔進(jìn)鍋爐燃燒會(huì)導(dǎo)致燃燒分級(jí)現(xiàn)象出現(xiàn)，這種燃燒分級(jí)現(xiàn)象會(huì)使灰分大幅上升。這與預(yù)計(jì)的劣質(zhì)煤與優(yōu)質(zhì)煤混合燃燒，保證鍋爐良好運(yùn)行的初衷相違背。究其原因是因?yàn)椋煌贩N的煤雖然在成分與比例上滿足設(shè)計(jì)需求，但實(shí)際燃燒卻又是不一樣的情況，這就需要我們做好實(shí)踐工作，從實(shí)際出發(fā)，在實(shí)踐中掌握真知。

2.6 石子煤對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響

通過多次試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)石子煤含量比例為1%～2%間時(shí)，煤炭耗煤量增加了將近十成，由于石子煤熱值相當(dāng)于普通煤炭熱值的三分之一左右，所以影響著機(jī)組耗煤量為每千瓦時(shí)足有1.1克之多。長(zhǎng)時(shí)間石子煤不能從磨煤機(jī)中循環(huán)利用就等于損失了大量的熱量，這將會(huì)對(duì)機(jī)組產(chǎn)生不良后果。

2.7 煤質(zhì)下降對(duì)鍋爐運(yùn)行的其他影響

（1）廠用電率增加

為了發(fā)出同樣多的電量，如果煤質(zhì)下降就會(huì)導(dǎo)致煤炭用量的上升，同時(shí)將煤炭磨成煤粉的用電量也會(huì)大幅上升，此時(shí)制粉系統(tǒng)的摩擦阻力增大，機(jī)組整體耗能增加，產(chǎn)生耗能方面的惡性循環(huán)。此外，增加風(fēng)壓頭將會(huì)讓漏風(fēng)變多，增加的吸風(fēng)機(jī)的運(yùn)行負(fù)擔(dān)。使用優(yōu)質(zhì)煤，可減少此類惡性循環(huán)的發(fā)生，提升整體工作效率。

（2）煤粉細(xì)度變粗

磨煤機(jī)需要將煤炭磨成煤粉，當(dāng)灰分增加時(shí)，煤炭的發(fā)熱量降低，可磨煤炭的比例也會(huì)降低。此時(shí)，磨煤機(jī)的零配件損耗增高，因?yàn)槟ッ簷C(jī)零配件的損耗，會(huì)使煤炭被磨的細(xì)度降低，即出現(xiàn)大顆粒煤粉。為了使鍋爐發(fā)熱量不變，就要增大磨煤機(jī)使用功率，使磨煤機(jī)損耗進(jìn)一步增加。

4 應(yīng)對(duì)措施

（1）做好燃煤的選擇

我們應(yīng)做好燃煤選擇的工作，可以從鍋爐構(gòu)造，鍋爐型號(hào)下手，同時(shí)研究不同品種的煤炭的運(yùn)行效率，此外我們還應(yīng)對(duì)鍋爐運(yùn)行方式、磨粉機(jī)運(yùn)行方式以及燃燒器的運(yùn)行方式作出了解。在選擇不同品種的煤炭時(shí)，同時(shí)兼顧燃燒的經(jīng)濟(jì)性和鍋爐運(yùn)行的安全性，達(dá)到電廠企業(yè)效益的最大化。

（2）提高鍋爐燃料燃燒質(zhì)量

我們可以通過調(diào)節(jié)第一次送風(fēng)和第二次送分的時(shí)間來使煤炭得以充分燃燒，借此增加燃燒煤料的效率。這就需要根據(jù)長(zhǎng)時(shí)間的工作經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，調(diào)節(jié)煤炭燃燒所需的空氣量和過量空氣系數(shù)。合理的空氣量排入，不僅不會(huì)使煤炭燃燒不穩(wěn)定，還會(huì)使煤炭得到更充分的燃燒，提升燃盡率，減少灰分，增強(qiáng)了鍋爐燃燒運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

5 結(jié)束語

我們需要綜合考慮鍋爐性能、燃料效率等多重原因，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行具體分析。其中，煤炭品種的優(yōu)劣程度將直接影響機(jī)組系統(tǒng)的發(fā)熱效率，長(zhǎng)期使用低質(zhì)煤還會(huì)使機(jī)組留下安全隱患。由于采購價(jià)格的原因，我們可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)配低質(zhì)煤摻入高質(zhì)煤中混合燃燒，借此降低成本。不過我們需要注意其中的配比情況，不能一味的依靠設(shè)計(jì)想法，還應(yīng)加入具體實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，從實(shí)際情況出發(fā)，在實(shí)踐中檢驗(yàn)真知。煤炭的燃燒效率對(duì)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有著根本性的影響，所以，電力企業(yè)要加強(qiáng)做好煤質(zhì)變化對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響的研究工作，從核心問題上節(jié)省自身成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

劉廣奎（1985.5——）男，漢族，吉林長(zhǎng)春人，熱能與動(dòng)力專業(yè)，黑河市熱電廠運(yùn)行分廠鍋爐車間運(yùn)行及管理工作。