煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究

张凯

摘要：当前我国经济发展速度较快，促进了各行各业的崛起与发展，使得资源供应愈发紧张，这其中煤炭作为常见资源，正在不断地消耗。但是市场对于煤炭需求越来越多，从而出现了劣质煤炭，我国电厂对于煤炭资源有着较大的需求，其运行会在很大程度上受到煤炭质量的影响。如果与电厂锅炉设计要求以及煤炭应用标准不符的煤炭进入电厂，将严重影响锅炉运行的安全性和稳定性，降低锅炉运行经济性和可靠性，这就需要电厂相关管理人员注重煤质，确保应用到锅炉中的煤炭与标准相符。

关键词：煤质;电厂锅炉;经济性

现阶段煤炭是我国主要能源，我国是世界上最大的煤炭消费国和生产国。电厂在发展中对于煤炭有着较大的需求，并且跟随我国经济发展，不断提升对于煤炭的需求，使得电厂在未来一阶段内用煤总量将不断增长。但煤炭属于不可再生能源，导致市面上出现了许多劣质煤炭，如果电厂在锅炉运行中应用劣质煤炭，将对锅炉运行产生严重阻碍，影响发电效率，降低电厂所获得的经济效益。为了提升电厂锅炉运行效率，需要注重煤质和锅炉运行及其经济性间的关系，并设计提升锅炉运行效率的策略，优化锅炉机组运行效率及稳定性，为电厂经济效益提升打下坚实基础。

一、煤质对电厂锅炉运行及其经济性的影响分析

（一）发热量的影响

开展煤质工业分析工作时，应注重发热量这一重要指标，当电厂实际用煤发热量和煤种设计发热量存在差异时，将会严重影响电厂锅炉燃烧的效率以及稳定性。比如实际用煤发热量比设计煤种发热量低，电厂为了生产同样的电力资源，需要使用更多的煤炭，而这会增加煤粉输送风量。如果实际的用煤发电量较低，将会降低锅炉内温度，会增加煤炭的不完全燃烧率，降低发热量。此外，降低發热量还会使锅炉排烟温度增加，使得锅炉增加一定的热量损失。还有一些电厂会存在没有足够燃煤发热量的情况，导致锅炉出现熄火事故，对于电厂的正常运转产生极大影响。

（二）煤炭硫分与氮分的影响

在对煤炭质量进行分析时，也需要重点考虑其中的含氮量和含硫量等指标，应用高氮量或高硫量煤炭会增加氮化物和二氧化硫的排放量，将会在一定程度上污染空气质量，我国对于电厂排放氮化物和硫化物有着较为严格的标准。电厂在对高氮量和高硫量燃煤进行处理时需要投入更多的脱硝脱硫设备，这会增加许多运行成本。除此之外，燃煤烟气增加含硫量也会加快烟气腐蚀锅炉设备的速度，将锅炉和辅助设备应用寿命减少，增加电厂维护设备的成本，严重影响电厂运行经济性。

（三）燃煤含灰量的影响

煤炭的灰分含量及可燃份含量成反比，有越多的含灰量，将会使可燃成分越少。如果为了发相同的电力能源，需要燃烧更多的煤炭，增加煤炭的使用量，将会加大煤炭运输、制备、粉碎和排风送风等工作负担，这会提升电厂发电成本[1]。除此之外，在加热灰分时将消耗一定能量，会使燃煤出现燃烧不稳定情况或者是温度下降情况，对锅炉运行的安全性和稳定性产生影响。较大的煤炭含灰量，会加大燃煤的烟气飞灰含量，会使排烟设备和烟气间的摩擦加大，这将进一步磨损设备，降低设备使用寿命，同时增加维护电厂设备的成本。

（四）燃煤挥发的影响

在固体燃料中挥发分是重要成分特征，将会直接影响燃料的燃烧情况。挥发分属于气体可燃物，使燃煤煤粉颗粒的空隙性较好，加大煤粉接触空气的面积，加强助燃效果，提升煤粉的燃烧效率，以获得良好的锅炉燃烧效果。当燃煤中含有较低的挥发分时，将会使燃煤无法充分燃烧，使锅炉燃烧效率降低。此外，还会增加锅炉内的飞灰可燃物含量，提升排烟温度，排烟热损失也会随之增加，阻碍着电厂锅炉运行经济效益的提升。

（五）混合煤种的影响

根据现阶段电厂发电经验可知，一些电厂会应用燃烧效率高、挥发份大的优质煤混合劣质煤一起发电。混合煤尽管能够缓解优质煤数量不足或者是劣质煤质量不高的问题，但在燃烧中煤炭质量不同会有不同的燃烧热性，出现燃烧分级情况，使飞灰含碳量增加，排烟设备磨损严重，对电厂锅炉运行经济性产生严重影响。

（六）石子煤的影响

磨煤机运行中容易排出一些难以磨碎的石子，当煤质比较差时，若无法循环运用这些石子煤，那么在长时间运行中会增加机组煤耗量，对锅炉运行经济性产生严重影响。

二、提升锅炉运行效率及经济性的策略

（一）加强锅炉运行管控

为了避免煤质对锅炉运行产生严重影响，提升锅炉运行效率和经济性，应有效优化锅炉运行。首先应加强吹灰管理，由于存在灰，会对传热效果产生影响，从而需加强吹灰管理。例如某电厂应用炉内喷钙脱硫系统，与设计值相比，排烟温度每增加40℃，会降低锅炉运行效率4%。而采用吹灰措施将锅炉受热面积灰程度减少，能够提升换热效果和锅炉运行效率[2]。其次，应准确把控燃煤掺烧，落实煤采制化制度，严格把控煤炭质量确保，确保入场煤炭质量。另外，也应把控好掺配煤，根据锅炉实际运行情况调整掺煤比例，确保锅炉运行状态良好。最后，应确保省煤器运行的稳定性，一般省煤器出口水温提升1%，则会降低烟气温度2～3℃，如果停运省煤器，则会增加燃煤消耗量5%～15%。为确保高效运行省煤器需要对省煤器开展运行检测工作，当堵管数量与要求范围不符时，需要及时更换。

（二）合理选择煤炭

在电厂锅炉设计和生产中，用煤质量是重要依据，因此在选择煤炭时需要对其特性加以分析，基于其煤特性和灰特性来选择。煤特性指的是灰分和水分，选择上述指标是否合理会对锅炉运行合理性产生直接影响，为把控好煤特性，应从煤的燃烧、加工和输送等环节入手，使用合理手段防止影响煤使用特性。灰特性是指比电阻和化学成分，对燃煤清洁程度有直接影响，与煤灰是否有效清除和设备腐蚀情况有着密切的联系。通常煤粉炉可选择很多煤种，但是会受到炉膛结构以及喷燃器类型的影响，需结合实际情况来选择，对煤炭质量进行全面分析，选择最优质的煤种，确保锅炉运行效率，提升电厂所获得的经济效益。

结束语

当前我国电厂锅炉所应用的煤炭资源越来越紧张，为提升锅炉运行效率和经济性，需要将燃煤使用率提升，从而应合理选择煤种，保证煤炭质量，这就需要掌握煤质对于运行效率和经济性的影响。基于此，合理选择煤炭，加强锅炉运行的管控，保证电厂锅炉运行稳定性和效率。

参考文献：

[1]崔晓峰，王博.煤质对电厂锅炉运行与经济性的影响研究[J].中国设备工程，2018（12）：187-188.

[2]李旭.煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究[J].山东工业技术，2018（10）：100-100.

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