煤质变化对燃料运行的影响

张磊

【摘 要】燃煤是火力发电厂的主要燃料，煤的费用占发电成本的70%左右。近年来。由于煤炭价格上涨，火力发电厂煤源日趋紧张，入厂煤的质量较以往有很大的变化，煤种杂、煤质差，煤质严重偏离锅炉的设计煤种。火力发电厂为了保证完成发电量和利润指标，确保企业的生存与发展，必须结合煤种实际情况，保证其效益。燃料系统负责供给锅炉安全稳定运行所需的燃煤，炉前煤的化验指标必须保证达到入炉指标，满足机组发电负荷要求。基于此，本文主要对煤质变化对燃料运行的影响进行分析探讨。

【关键词】煤质变化对；燃料运行；影响分析

1、前言

电厂的燃料系统主要负责给锅炉提供稳定的煤燃料，必须保证炉前的化验指标达到指定值，这样才能够满足相关发电负荷的要求。因此，煤质的变化是会对相关的煤炭运输造成很大影响的，为了满足机组的发电量，确保整个电厂的煤炭输送体系良好地运行。

2、煤质变化对燃料系统的影响

根据煤的碳化程度不同，煤可分为无烟煤、烟煤、褐煤、贫煤等煤种，某厂接触的煤种主要为无烟煤和劣质煤两种。煤质的变化主要表现在煤的发热量、灰分、水分、含矸率、挥发份等方面。不同的煤种，都有不同的特性。同一煤种，其煤质也大不一样。煤种变化和煤质变化不是同一个概念。一般情况下煤种的变化必然会引起煤质的变化，但煤质的变化却不一定是冈煤种的变化所致。从煤质变化总的概念出发，煤种变化只作为煤质变化的影响因素之一。

煤质变化的主要原因是受煤炭市场制约，煤炭价格涨幅较大，发电成本剧增，生产经营困难，企业生存与发展面临巨大挑战。为了保证完成发电量和利润指标，降低生产成本，确保企业的生存与发展，被迫对燃煤结构进行调整。燃煤结构的调整导致煤质发生较大变化，燃料系统负责供给锅炉安全稳定运行所需的燃煤，炉前煤的化验指标必须保证达到入炉指标，满足机组发电负荷要求。由此，煤质的变化对输煤运行工作造成较大影响，为保证完成机组发电量，确保输煤系统的安全生产、文明生产，对燃料运行工作提出更高要求。煤质变化对火力发电厂的燃料系统影响主要表现在煤的发热量、灰分、水分等衡量煤质的特性指标上。

2.1发热量的变化对燃料系统的影响

煤的发热量是评价动力用煤摄重要的指标之一。对于煤质下降幅度较大的电厂，常常会因为燃煤量的增加，使输煤系统负担过重，导致设备的健康水平下降，故障增多，迫使锅炉减负荷运行，甚至停炉。由于上煤量的增加，延长了输煤设备的运行时间，从而无形之中加大了输煤运行人员的工作量，长时间在高噪音环境下工作，人的神经极易出现麻痹现象，这样就增加了不安全的因素，降低了输煤运行工作的安全系数。

2.2煤中灰分变化的影响

煤炭中的灰分主要是衡量煤质好坏的一个重要标志，其质量级别主要是根据煤炭的灰分来制定的。对于工业型煤炭来说，其灰分没有任何作用，但却增加了煤炭传输负担。煤炭灰分越高其固定的碳就会越少，其发热量也就相应地降低。根据相关计算标准，每增加1%的煤灰分，其發热量大约减少70J左右，而且由于煤炭灰分增加，导致灰分的比重大致是煤炭中可燃物比重的2倍左右，这就可能导致在输送相同容积煤炭时，煤炭传输设备磨损增加。煤炭灰分越大，其质地就会越坚硬，导致难以破碎，这就增加了碎煤机设备损坏的可能性和煤炭传输系统设备维护检修的工作量，增加了电厂生产运行成本。

2.3煤中水分变化的影响

由于煤炭水分较大，因此很容易出现粘煤和堵煤现象，这就在无形之间加重了电厂运行人员的工作量。如果煤炭中水分过大，则在煤炭传输过程中就会出现自流现象，严重时还可能出现在斜坡传输上的煤发生倒流现象，煤炭倒流至传输机尾部，将导致尾轮堵塞，导致煤炭无法进行供应，严重影响安全生产。在寒冷季节，煤炭中的水分还会使煤炭储存场发生存煤冻结现象，导致煤车装卸工作中断，对煤炭传输影响较大的有斗轮机等，其主要原因是由于煤场发生了存煤冻结后，斗轮机阻力将会增大，非常容易出现超负荷运行现象，导致设备发生严重损坏。且由于煤炭粉尘较大，在对煤车进行接卸和存储煤过程中，非常容易造成煤粉飞扬，对环境造成严重影响，直接危害相关运行人员的身体健康。

2.4煤的挥发份和含硫量对燃料系统的影响

挥发份和含硫量对输煤系统没有明显的影响。但是，因为挥发份高的煤种，燃点较低，硫的燃点也低，容易自然。挥发份和含硫量增大时，掉到皮带下方的积煤和积粉很容易自燃，造成设备烧毁。总之，煤质的变化愈大，导致的后果愈严重。

3、采取的应对措施

煤炭市场供应紧张，煤炭涨价，对火力发电厂造成巨大冲击。火力发电厂为了企业的生存与发展，必须适应市场变化，根据企业的自身情况，及时对燃煤结构进行调整。燃煤结构的调整带来煤质变化，针对煤质变化对燃料系统造成的影响，应认真分析产生的原因，在实际运行工作中，积极试验摸索，制定相应的、切实可行的应对措施，最大限度降低影响程度，供给锅炉合格的燃煤。

1）根据电网发电负荷曲线，确定入炉煤指标，对燃煤结构进行调整，来煤的整体指标尽量保证符合入炉煤指标，确保机组发电负荷要求；

2）加强对燃煤结构进行分析工作，掌握各煤种的具体指标，不断试验摸索各种混配煤方案，制定切实可行的混配煤方案，降低部分煤质变化（如发热量、水分、灰分等）对燃料运行工作的影响；

3）采取大比例混配掺烧低热值煤（劣质煤）的措施。通过试验，摸索出切实可行的混配煤方案。通过几年来生产实践，实施混配煤方案，加强混配煤工作，一方面，能够保证机组发电负荷要求，降低发电成本。另一方面，便于克服煤质变化对输煤系统的影响，保证输煤系统安全稳定运行。

4）某厂两台600MW机组原设计为燃用低位发热量为5246大卡的煤质，每小时耗煤约408.8t，选用每小时1200t的双网路输煤皮带系统，每天输煤皮带系统运行时间9h。由于煤质的发热量降低，通过采取混配煤措施，燃煤量增加，每小时耗煤约500t，每天输煤皮带系统运行时问10h～11h。通过采取混配煤措施，最大限度地减少煤质发热量降低对燃料运行工作的影响，减轻输煤系统的负担，避免输煤系统负担过重，导致设备的健康水平下降，故障增多，威胁机组的安全稳定运行；

5）对灰分大的煤种，要与灰分小的煤种区分开，以一定比例进行混配，尽量避免灰分大的煤种单独供煤，减少灰分变化对输煤系统的影响；

6）燃料运行工作中，必须关注煤中的水分变化对输煤系统的影响。来煤中水分大时，可以与水分小的煤进行混配，降低供煤中的水分，也可以采取储煤场存放，以便于煤中水分蒸发。同时雨季中，做好存煤的防汛工作。冬季前，将储煤场内水分大的存煤供尽，防止发生冻结。对于水分少粉尘大的煤种，可以适当投入喷淋运行，减少输煤运行中的粉尘，保护输煤运行人员的身体健康。

4、结语

随着市场经济的快速发展，煤炭供应变化明显，煤质随时都有可能出现变化，对不同煤种的混合方案进行探索有助于在现有电厂锅炉设备参数条件下，达到基于煤质变化最大限度地降低其对燃料运行的不利影响的目的，确保整个发电厂都能持续运行在稳定、经济的条件下，这样就能够提高发电企业的经济效益，提高发电企业发电的积极性，促进经济社会的稳定发展。

参考文献：

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（作者单位：贵州省黔东南自治州镇远县青溪五里牌 黔东火电厂）