摘 要：隨著電力需求的增加，優(yōu)質(zhì)煤炭資源的逐漸枯竭，傳統(tǒng)燃煤火力發(fā)電廠燃料成本不斷增加，使發(fā)電企業(yè)難以維持，主動改變?nèi)剂腺|(zhì)量層次，從而減低燃料成本成為燃煤鍋爐電廠運營的首要問題?，F(xiàn)時燃褐煤鍋爐電站的數(shù)量一直處于不斷地上升當中。加之褐煤的特性有別于其他煤炭，在沒有特別改造燃煤鍋爐的前提下，如果沒有正確的電站運行應對措施，則將會影響到電站涉及煤炭燃料系統(tǒng)的正常運行，導致整個電力發(fā)電廠的生產(chǎn)效益有所下降。因此，正確地針對燃褐煤鍋爐電站運行采取有效應對措施顯得十分重要。文章簡單論述了燃褐煤鍋爐常見注意事項，淺入分析了燃褐煤鍋爐電站運行關鍵應對措施，希望能夠?qū)θ己置哄仩t電站的運行提供有效的參考。

關鍵詞：褐煤；鍋爐運行；結(jié)焦；運行應對措施

引言

褐煤，又名柴煤（英文：Lignite（coal）；brown coal；wood coal），是煤化程度最低的礦產(chǎn)煤。一種介于泥炭與瀝青煤之間的棕黑色、無光澤的低級煤。質(zhì)量指標隨井下采面條件而變化，存在一定的不確定性?；瘜W反應性強，在空氣中容易風化，不易儲存和運輸。但是由于優(yōu)質(zhì)煤炭資源有限，褐煤已成為我國主要使用的煤且分布廣，約占全國煤炭總資源量的13%。所以說，要在充分考慮到褐煤特性的基礎之上，來逐漸優(yōu)化鍋爐燃燒調(diào)整，著手于褐煤的運輸、儲存、提質(zhì)以及燃燒，燃后排放等方面，對整個電站發(fā)電燃燒流程進行監(jiān)控，為電力發(fā)電廠鍋爐燃褐煤提供有效的建議，最大限度的發(fā)揮各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的功效，保證電力發(fā)電廠的正常運行。

1 褐煤的物理特性

褐煤多呈褐色或褐黑色且富含揮發(fā)份，所以易于燃燒并冒煙。含碳量60%～77%，密度約為1.1-1.2，揮發(fā)成分大于40%。無膠質(zhì)層厚度。恒濕無灰基高位發(fā)熱量約為23.0-27.2兆焦/公斤（5500-6500千卡/公斤）。缺點是水分高、熱值低、易風化碎裂、易自燃。根據(jù)產(chǎn)地的不同所產(chǎn)的褐煤質(zhì)量有所差異，優(yōu)質(zhì)褐煤具有低硫、低磷、高揮發(fā)分、高灰熔點的“兩高兩低”顯著特點。但大部分產(chǎn)區(qū)褐煤存在灰熔點較低的現(xiàn)象。

2 褐煤燃燒發(fā)電流程關鍵技術(shù)措施

2.1 褐煤的運輸

褐煤水分大（15-60%），褐煤由于其含有較多的水分，且易自燃，會增加運輸和儲存成本，因此很少在市場流通。一般會在褐煤礦附近建設發(fā)電廠，直接做燃料消耗。使用交通工具運輸過程中往往通過加濕或壓實加蓋避免自燃或揮發(fā)。由于運輸成本的影響多用于短途運送，沿海地區(qū)以海運為主。

2.2 褐煤的儲存

揮發(fā)成分高（>40%），含游離腐植酸?？諝庵幸罪L化碎裂，燃點低（270°左右）。由于褐煤受自身揮發(fā)成分含量高，揮發(fā)性強的特性所限，儲存超過兩個月就易發(fā)生自燃，儲存期間應加強巡視，及時發(fā)現(xiàn)自燃點并加以控制，常用加濕噴淋、推煤機整理夯實等手段。必要時可加以帆布加蓋以免風吹揮發(fā)流失。儲存時間不宜過長，應以“先存先用”原則避免停儲時間過長，堆放高度不宜超過兩米。

2.3 褐煤的提質(zhì)

大部分褐煤的燃燒值低，在3000大卡或以下。國內(nèi)外最新的發(fā)展技術(shù)是褐煤干燥，能夠?qū)⑵淙紵堤岣叩?800甚至6000大卡。因此褐煤脫水工藝尤為重要，有條件的電站可增設褐煤脫水設備，褐煤脫水工藝通?？梢苑譃檎舭l(fā)干燥和非蒸發(fā)脫水兩類：蒸發(fā)干燥以轉(zhuǎn)筒蒸汽加熱蒸發(fā)為主，轉(zhuǎn)筒干燥的核心是一個略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)的圓筒體，筒體的傾斜度可以調(diào)節(jié)，范圍一般為2°～10°；按照濕物料和熱載體的非直接接觸方式，工業(yè)中開發(fā)利用的褐煤轉(zhuǎn)筒干燥裝置主要有直接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器、回轉(zhuǎn)管式干燥器和蒸汽管間接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器。如神華國華（印尼）南蘇發(fā)電有限公司的煤干燥裝置為滾筒蒸發(fā)干燥裝置。非蒸發(fā)脫水以氣流干燥技術(shù)為主：即以空氣為干燥介質(zhì)的褐煤烘干機在引風機的作用下與熱源行成對流加熱方式，使褐煤與高濕負壓進入烘干機內(nèi)進行傳質(zhì)、傳熱交換。濕褐煤以攪動分散粉碎褐煤的運行方式緩緩振動向前移動并排出烘干滾筒，完成干燥褐煤過程。

褐煤提質(zhì)后大大提升其燃燒值，減少因煤濕所帶來的輸煤堵煤現(xiàn)象，同時增加鍋爐效率，減小發(fā)電能耗，但值得注意的是必須對干燥后的褐煤濕度加以控制，輸煤系統(tǒng)的除塵設備應加強維護，輸煤系統(tǒng)沿線應定期清洗，避免褐煤輸送過程中過于干燥引起粉塵飛揚、散落堆積，容易發(fā)生自燃、粉塵爆炸事故。

2.4 褐煤燃燒控制

褐煤燃燒流程中容易發(fā)生因熱風溫度控制不當造成煤粉提前于磨煤機內(nèi)或煤粉管內(nèi)燃燒；由于灰熔點低的特性也容易造成燃燒器、水冷壁掛焦結(jié)焦等現(xiàn)象，嚴重時影響爐膛安全被迫停爐，危害制粉、除渣設備。著重安全管理，采取合理技術(shù)調(diào)整手段，優(yōu)化鍋爐燃燒調(diào)整，針對燃燒器、水冷壁掛焦、煤粉提前燃燒等問題存在以下應對措施：

（1）化驗入爐煤質(zhì)，確認燃用煤種是否是易結(jié)焦煤種?；炄霠t煤粉細度，確定因煤種變化而進行相應調(diào)節(jié)，煤質(zhì)發(fā)熱量過低有可能導致結(jié)渣，因此重視煤質(zhì)化驗工作能對鍋爐燃燒調(diào)整起到一定輔助作用，警醒鍋爐運行人員做好應對措施。

（2）鍋爐人工除焦。（適用于方便人工除焦部位）因為結(jié)焦不僅會降低鍋爐性能。一旦發(fā)生結(jié)焦，其程度將會越來越嚴重。所以在結(jié)焦中期可通過人工觀察焦塊的形成并進行定點清除。

（3）提高一次風速（風壓）及降低磨煤機出口溫度。適當提高一次風速可以減輕燃燒器附近的掛焦。提高一次風速可推遲煤粉的著火，可使著火點離燃燒器更遠，火焰高溫區(qū)也相應推移到爐膛中心，可以避免噴口附近掛焦。另外，提高一次風速還可以增加一次風射流的剛性，減少由于射流的偏轉(zhuǎn)，避免一次風氣流直接沖刷壁面而產(chǎn)生掛焦。降低磨煤機出口溫度也可降低燃燒器根部溫度，使煤粉著火延時。磨煤機出口溫度隨著煤質(zhì)的不同還可進行不同的調(diào)節(jié)。同時亦可避免煤粉過早在磨煤機及煤粉管內(nèi)發(fā)生燃燒現(xiàn)象。

（4）隨著磨煤機負荷的增大，開大投運的磨煤機煤層的周界風也可提高煤粉氣流的剛性，推遲著火點位置。還可降低燃燒器根部溫度，防止燃燒器噴口結(jié)焦和燒壞燃燒器噴口。

（5）組織合理的切圓燃燒，保證切圓運行不偏斜、氣流不擦墻。運行中應控制左右側(cè)二次風大風箱差壓相同，并隨著鍋爐負荷的變化進行相應的調(diào)整。

（6）合理調(diào)整一、二次風量及風煤比，使鍋爐運行時保持適當?shù)难趿?，抑制還原氣體的生成，降低結(jié)焦性。若鍋爐運行中配風不合理或風量不足，氧量低，會使爐內(nèi)產(chǎn)生還原性氣體，鍋爐結(jié)焦性增強。在燃用低灰熔點煤種時，應增加鍋爐送風量，達到降低爐膛溫度、爐內(nèi)富氧燃燒、抑制還原氣體的生成。

（7）可通過負荷變動等手段使爐內(nèi)焦塊自然脫落。發(fā)現(xiàn)鍋爐結(jié)焦相對嚴重時，可以通過值長聯(lián)系調(diào)度并在允許的情況下進行升降負荷，進行輔助除焦，但是在降負荷時應做好防止鍋爐掉焦滅火的事故預想。

（8）鍋爐受熱面上的積灰容易導致結(jié)焦。所以需加強日常吹灰定期工作，有效抑制積灰的形成從而避免結(jié)焦發(fā)生。

（9）對使用時間過長的鍋爐需檢查動力場情況，定期進行爐內(nèi)空氣動力場試驗，模擬鍋爐大負荷運行時配風，檢測四角風量是否均勻，是否存有刷壁現(xiàn)象。

綜上所述，燃褐煤電站數(shù)量的增多使褐煤應用得到有效的推廣，電力發(fā)電廠褐煤使用技術(shù)日益成熟。在電力發(fā)電廠褐煤進行燃燒的過程中，要從安全、有效的實際使用過程出發(fā)，設置出具有自身特色的合理應對措施，并嚴格執(zhí)行，使得燃褐煤鍋爐運行得到有效、穩(wěn)定的安全保障。

參考文獻

[1]聶甚紅，褐煤混煤燃燒特性的熱重分析法研究[J].燃燒科學與技術(shù)，2007（1）.

[2]徐國璋.中國電力百科全書[M].中國電力出版社.

作者簡介：何文鋒（1982-），男，廣東中山人，中國能源建設集團廣東火電工程有限公司，熱能動力工程師。