燃烧劣质煤对锅炉设备的影响及应对措施

刘晓云

摘 要：针对神木发电公司两台410T/H锅炉自2008年炉膛燃烧劣质煤对锅炉设备的影响，提出了燃烧劣质煤的应对措施，从而保证锅炉设备的正常稳定运行。 A

关键词：劣质煤；影响；应对措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.066

神华国华神木发电有限公司的两台锅炉系北京巴布科克·威尔科克斯有限公司生产的B&WB-410/9.81-M型单汽包、集中下降管、自然循环、∏型布置、采用直流燃烧器四角切圆燃烧的固态排渣煤粉炉，自投产以来主要燃用当地周边小煤矿煤。08年以来，由于煤碳供应紧张，煤价攀升，公司经营压力增大，公司的燃煤采用掺烧一定比例的工程煤，对锅炉的安全稳定运行带来不利影响。

1 劣质煤的特点

劣质煤挥发份含量低，发热量低，灰分含量高，可磨系数小。锅炉燃用劣质煤时，煤粉气流的着火距离延长，火焰温度低，火焰中心易偏斜。四面墙温度偏差大，火焰稳定性差，闪烁严重，易造成局部断火，甚至造成锅炉灭火事故。煤种灰分含量大，火焰燃烧不剧烈，炉膛、受热面、烟道等处飞灰磨损加剧，易造成受热面及承压部件磨损及泄露，造成锅炉排灰、排渣困难。烟气中灰分增大且灰的温度高使烟温升高，造成汽温升高，减温水量增加，过热器过热，使汽温调整困难，机组经济性下降，甚至对锅炉安全运行带来隐患。

2 劣质煤对锅炉设备的影响

2.1 煤质变化对锅炉效率的影响

锅炉效率与煤质及运行条件有关，但主要取决于煤质。判断煤质燃烧情况，不能仅以煤的常规分析，即工业分析和元素分析结果作为依据，煤质是设计电厂锅炉的基础，锅炉只有在燃用接近设计煤种时，才能取得较好效益，大范围改变煤种，其运行特性也将发生较大变化。锅炉燃用低发热量劣质煤时炉膛火焰中心上移，使烟温升高，减温水量增大，排烟温度升高，锅炉效率下降。

2.2 劣质煤对锅炉受热面结焦影响

受热面结焦粘污与煤灰的酸碱比、熔渣粘度、含铁百分比、灰熔融温度、煤的烧结强度和含钠量有关。煤种不同，其上述特征参量也将不同。锅炉燃用劣质煤时，煤粉气流的着火距离延长，炉内火焰气流不均，火焰中心偏斜，是造成锅炉受热面结渣的主要原因.

2.3 煤质变化对锅炉受热面磨损的影响

锅炉受热面的磨损与灰的特性、温度、烟气流速和灰量有关。当以低灰份且灰中坚硬物含量比較少的煤作为锅炉的设计基本标准时，烟气流速可以选得较高，也不需要采用防磨措施，比如将该锅炉改燃用高灰份且灰中坚硬物质含量比较多的煤时，烟气通道中灰量增加，同时对于多灰的煤为了燃烧完全又须增大供风量，使烟速提高，将使受热面磨损加快。从目前电除尘灰量来看，现入炉煤灰量远远超过设计煤种的灰量，约为以前灰量的2倍以上，故对过热器和尾部受热面的磨损问题应作为影响锅炉安全的重大问题进行研究。

2.4 对过热器的影响

锅炉燃用高灰份、低挥发份的劣质煤时造成过热器超温：主要原因为劣质煤着火迟，使火焰延长，多灰煤粉所需燃烬时间较长，劣质煤结焦性强，造成水冷壁吸热减少，炉膛出口偏高，导致炉膛出口烟温及其烟气的均匀性变差，出现过热器超温。

2.5 对制粉系统的影响

燃用劣质煤时，由于入炉煤中杂质很多，尤其是被粉碎的煤矸石、矿石和砂类物，大大降低了煤的可磨性，使单位钢耗大幅度增加。入炉煤煤质差，导致入炉煤量大幅增加，制粉系统磨损问题日益突出。一次风管、喷燃器口磨损漏粉的缺陷较以前明显增加。

2.6 对除灰系统的影响

现入炉煤煤质差、灰份高、灰量大，已远远超过仓泵的承受能力。主要表现在：煤质差灰量大时，一电场的仓泵进料时间特别短，仓泵进料的时间仅有十几秒。由于公司除灰采用手动控制，一不注意，仓泵下料太满，导致仓泵及输灰管道堵塞，造成仓泵加压阀、喷射阀管道磨损。

3 采取的主要措施

通过分析劣质煤对锅炉设备的影响，锅炉专业人员面对现实，在锅炉运行过程中，积极试验和摸索，制定了相应的可操作性强的应对措施，努力调整好锅炉的燃烧工况，保证锅炉的安全稳定运行。

（1）对于易结焦的煤，采用较小的假想切圆直径，切圆直径越大气流越易贴边，下层、中层二次风应关小些，使下部气流贴边少，上部扰动增强。四角一次风速要配比均匀，保证炉膛燃烧稳定，均衡各层给风机转速，以降低局部热负荷，使炉内温度趋于均匀。

（2）加强对锅炉运行人员的技术培训，使锅炉运行人员充分掌握各煤质指标变化是如何对锅炉燃烧产生影响的，以便针对不同煤质进行相应的燃烧调整。并要求运行人员随时掌握燃煤情况，注意煤质变化。加强对炉膛负压、氧量、火焰监视器的监视和其它仪表的运行分析，发现异常情况应及时正确处理。

（3）选择合理的配煤方式，根据不同矿井煤质情况进行掺烧，尽量减少入炉煤中所含杂质，减缓劣质煤对锅炉结渣的影响。目前，神木公司在运煤燃煤渠道上采用先化验、后选矿，适当掺配的原则，效果比较明显。只有使入炉煤的煤质较均匀，才能保证设备调整运行的延续性。

（4）对于制粉系统，我们采取四磨三运，定期检查、清扫、修理的原则。对磨损部位及时进行焊接或挖补处理，确保设备长期处于完好状态，防止磨损泄漏导致煤粉自燃。

（5）对于除灰系统的影响，主要对仓泵料位计进行了改装，降低仓泵料位，从而避免因仓泵料位过高造成仓泵满料和输灰管道堵塞磨损等问题，对仓泵加压阀、喷射阀管道加装新型逆止阀，管道弯头改为大半径弯管，从而减少对加压阀、喷射阀管道的吹损和磨损。

4 小结

通过几年的摸索与调整，锅炉专业在燃烧劣质煤方面总结出一套行之有效地方法，在保证设备安全稳定运行的前提下，设备各项参数也达到设计要求，为公司效益最大化、安全持久化作出了应有的贡献。

参考文献：

[1]刘振东，杨杰.劣质煤对电站锅炉安全、经济运行的影响[J]. 电站系统工程，2006（06）.

[2]王金枝，李双芝.燃烧器结构及运行参数对水冷壁结渣的影响[J].山东电力技术，2000（04）.

[3]温立.燃烧劣质煤对锅炉运行的影响及对策[J].黑龙江电力， 2007（05）.