李芳

【摘 要】煤質變化會對鍋爐的運行產生影響，直接影響電廠運行的安全性與經濟性。本文對火力電廠因煤質變化而造成的對鍋爐運行的影響進行了系統(tǒng)的分析，進而總結出煤質變化可能對鍋爐產生的多種影響，并提出解決策略，提高火電廠運行的安全性及經濟性。

【關鍵詞】煤質變動；鍋爐運行；影響及策略

0.引言

自從2004年，全國電廠用煤開始日趨緊張，電煤的供不應求勢必導致電煤質量嚴重偏離電廠鍋爐的設計值，更為嚴重的是煤質的大幅變動。煤質的大幅變動會導致電廠鍋爐運行偏離設計值。我所在單位現在所燒的煤種就與設計值存在較大偏差，所以研究煤制變動對鍋爐運行的影響及策略意義重大。

1.煤制變動對鍋爐運行的影響

1.1煤質變化對制粉系統(tǒng)的影響

煤質（發(fā)熱量、可磨性系數、水份和粘度等）發(fā)生變化時，磨煤機出力、煤粉細度、磨煤功耗、磨煤機磨損件壽命、石子煤量等也將相應的發(fā)生變化，當發(fā)熱量降低（可磨性系數不變）時，為保證鍋爐出力不變，磨煤機出力就要相應增加，此時煤粉細度就會變粗。而當可磨性系數降低時，要使磨煤機及煤粉細度保持不變，此時磨煤電耗勢必增加、磨煤機磨損件壽命將減少。

1.2對鍋爐出力的影響

當煤質變化影響到磨煤機出力。由于燃用煤質的可磨性系數比設計煤質的可磨性系數降低較多，當煤質的灰熔點降低、鍋爐出力不能達到額定出力，就會發(fā)生結渣或受熱面粘污的現象，使出力不能再提高或鍋爐不能長時間連續(xù)運行；當煤質變化使燃燒過程推遲、鍋爐出力未達到額定出力，過熱器或再熱器出現管壁超溫，使出力不能再增加；當煤質的揮發(fā)份變化較多時，鍋爐無油助燃最低穩(wěn)燃負荷（出力）與最大出力比例勢必發(fā)生變化。

1.3對鍋爐效率的影響

煤質是電廠鍋爐設計的基礎，鍋爐只有在燃用接近設計值的煤種時，才能取得較好效益，大范圍改變煤種，其運行特性也將發(fā)生較大變化。某電廠鍋爐試驗結束后，煤質化驗結果表明：燃用煤質水份低于設計值較多，供煤方要求就水份變化對鍋爐效率的影響進行修正，原因是：水份降低表面上使排煙損失降低（不考慮其它因素），但水份降低也會使制粉系統(tǒng)用熱風量減少，調溫風摻入較多，相同爐膛出口過剩空氣系數時，通過空氣預熱器風量減少，使排煙溫度升高，其結果又使排煙損失增加，而后者的影響大于前者。

1.4對空氣預熱器的影響

假設煤質變化使灰的粘附性增高，就會降低空氣預熱器的傳熱效率，使排煙溫度升高，導致熱損失增加且降低鍋爐效率，使用高水份的煤時，要使一次風溫度達到正常便會出現問題；又如：煤質變化增加了含硫量，使酸露點溫度降低，就有可能加快空氣預熱器的低溫腐蝕速度。

1.5對鍋爐受熱面粘污的影響

受熱面粘污與煤灰的酸堿比、熔渣粘度、含鐵百分比、灰熔融溫度、煤的燒結強度和含鈉量等因素有關。煤種不同，其上述特征參量也將不同，設計鍋爐時，將根據設計煤質的灰特性采取措施。比如：合理布置吹灰器，制定合理的吹灰時間間隔，以避免由于受熱面粘污而影響鍋爐運行的經濟性。

1.6對鍋爐受熱面結渣的影響

結渣除與煤灰的熔點溫度、粘污性等有關外，也與爐內空氣動力場、溫度水平等有密切關系，因此設計鍋爐時，將根據燃煤的灰特性，選擇鍋爐斷面、容積以及燃燒器區(qū)域壁面熱負荷。鍋爐斷面熱負荷及燃燒器區(qū)域壁面熱負荷選得大，有利于著火和燃燼，但容易結渣；選得小則反之。

1.7對鍋爐受熱面磨損的影響

鍋爐受熱面的磨損與灰的特性、溫度、煙氣流速和灰量有關。當以低灰份（灰中堅硬物含量較少）的煤作為鍋爐的設計基準煤種時，煙氣流速可以選得稍高，也需采用防磨措施，如將該鍋爐改燃用高灰份且灰中堅硬物質含量較多的煤時，煙氣通道中灰量增加，同時對于多灰的煤為了燃燒完全又須增大供風量，使煙速提高，將使受熱面磨損加快。

1.8其它影響

煤質改變會影響進入除塵器的飛灰量和除塵器運行中的煙氣環(huán)境，如煤質改變使鍋爐排煙溫度升高較多，會改變進入除塵器的煙氣流量和灰的比電阻值，也將影響除塵器的性能和引風機的容量，如引鳳機的容量已達到了極限值，就必須更換或改進風機；有些煤質變化對除塵器的影響通過在運行中改變振打和靜電電壓，可以基本消除，但也有些電廠因煤質變化而使除塵器效率降低很多。

2.運行策略

2.1摻燒無煙煤時具體調整方案

（1）降低爐膛負壓。

（2）燃燒器傾角下調，通過將擺動式燃燒器傾角調低，使燃燒器出口火焰向下噴射，使煤粉多了個向下再向上的行程，從而使煤粉在爐膛中的停留時間延長。

（3）合理配煤，對高發(fā)熱量、高固定炭的燃煤（摻無煙煤較多的煤）原則上加倉在底層（即A或B層），這樣該煤粉就有較長的行程，也即使煤粉在爐膛中的停留時間延長。對高揮發(fā)份的煤，一般加倉在上層，由于揮發(fā)份高，易著火，火焰短，在較短的行程內也能燃燼。

（4）合理配風，采用燃料風、輔助風和燃燼風組成分級送風、分段燃燒方式。即將燃燒所需的空氣分兩個階段送入，使整個燃燒過程分為燃料過剩和空氣過剩兩個階段。即把86%的二次風量（燃料風、輔助風）從主燃燒器送入，使煤粉在氧量不充分的條件下不完全燃燒，降低燃燒速度和爐膛溫度峰值，使溫度型NOx生成量減少。當燃燒進入第二階段—OFA（燃燼風）噴嘴區(qū)域，由于有14%的二次風量送入，未燃燼的可燃物在此區(qū)域可充分燃燒，但由于可燃物濃度大為減少，空氣過量，爐膛溫度不會在此區(qū)域提高很多，從而抑制了NOx的生成量。

2.2煤質因季節(jié)變化而不穩(wěn)定時

（1）選煤分廠增設水洗車間，保證投料粒度在6.3mm～50mm之間，灰分含量不超過36%。

（2）雨季煤中水分較高，采取在貯煤廠中存煤脫水的辦法降低水分，然后在入爐前利用滾動篩篩分，用低壓蒸汽加熱篩滾，這樣，煤在加熱的情況下表面水分降低，附在其上的粉煤就能被清除。

2.3燃用高灰分煤種時

（1）制定防止鍋爐熄火方案。

建立煤質提前預警機制，初步混煤方案，適當降低煤粉細度。

（2）經濟指標惡化的對策。

針對制粉系統(tǒng)出力下降，制粉單耗上升的現狀，實施了磨煤機鋼球篩選制度，積極開展鍋爐小指標勞動竟賽該項制度的實施，充分調動鍋爐主值班工的積極性有效控制并提高鍋爐運行經濟性指標。

2.4燃用低揮發(fā)分煤種時

（1）進煤、配煤、化驗把關。

（2）運行把關，運行人員加強了對煤質變化信息的反饋。在鍋爐運行中，運行人員根據煤質情況積極進行燃燒調整。同時，將煤質變化情況及時反饋到相關單位，最大限度地減少因煤質問題造成的損失。

2.5煤質變化幅度很大時

（1）杜絕低氧燃燒。

（2）嚴禁噴燃器缺角運行。

（3）更換超標的水冷壁。

（4）對燃燒區(qū)域新更換的水冷壁進行表面滲鋁防腐處理，對燃燒區(qū)原有的部分水冷壁進行超音速電弧噴涂。

（5）安裝煤質在線監(jiān)測系統(tǒng)，根據煤質變化情況及時調節(jié)鍋爐的燃燒。

（6）加強對擺動式噴燃器的管理與維護，防止噴燃器擺角不同步而影響鍋爐燃燒。

（7）加強配煤管理，確保煤質穩(wěn)定。

3.結束語

本文通過對煤質變化對鍋爐運行的影響進行了分析，并通過實際經驗提出了解決策略。今后在工作中如果遇到燃燒煤種與設計煤種成分差別很大時嗎，可從調整運行、檢修方式、加強煤質監(jiān)督管理的方面入手，提高鍋爐運行安全性與經濟性。