隨著社會及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，日常工作及生活中越來越離不開電，人們對電的依賴程度也越來多大，而煤炭作為能源，在國家煤炭政策去產(chǎn)能、降庫存情況下，近年來的煤炭價格也高居不下，導(dǎo)致火力發(fā)電廠企業(yè)的成本也是越來越高，發(fā)電廠的盈利水平能力不斷下降，有的電廠甚至出現(xiàn)虧損的狀況。電廠為了降低煤炭成本，許多電廠一直都在尋找解決辦法，比如說開始購買使用新的煤種，產(chǎn)地來源不限于國內(nèi)的山西、陜西、內(nèi)蒙，已遍及全球，比如俄羅斯、南非、澳洲、越南、朝鮮、印尼、加拿大等，各類的煤種性質(zhì)不一，比如水分大小、難磨與易磨、灰熔點高低，都與原來鍋爐設(shè)計煤種相差較大，若沒有對燃用煤種煤質(zhì)指標(biāo)的全面了解則會給電廠的安全運行帶來風(fēng)險。所以電廠必須做好對煤質(zhì)性質(zhì)變化的分析，知己知彼，消除煤質(zhì)變化給電廠的安全運行帶來不良的影響。

隨著社會及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，日常工作及生活中越來越離不開電，人們對電的依賴程度也越來多大，而煤炭作為能源，在國家煤炭政策去產(chǎn)能、降庫存情況下，近年來的煤炭價格也高居不下，導(dǎo)致火力發(fā)電廠企業(yè)的成本也是越來越高，發(fā)電廠的盈利水平能力不斷下降，有的電廠甚至出現(xiàn)虧損的狀況。電廠為了降低煤炭成本，許多電廠一直都在尋找解決辦法，比如說開始購買使用新的煤種，產(chǎn)地來源不限于國內(nèi)的山西、陜西、內(nèi)蒙，已遍及全球，比如俄羅斯、南非、澳洲、越南、朝鮮、印尼、加拿大等，各類的煤種性質(zhì)不一，比如水分大小、難磨與易磨、灰熔點高低，都與原來鍋爐設(shè)計煤種相差較大，若沒有對燃用煤種煤質(zhì)指標(biāo)的全面了解則會給電廠的安全運行帶來風(fēng)險。比如說儲式制粉系系統(tǒng)鍋爐，煤炭燃燒的時候水分比較大，而且揮發(fā)性也比較高，當(dāng)印尼褐煤作為燃種進(jìn)行摻雜燃燒時，可能會導(dǎo)致制粉系統(tǒng)的爆炸，由此可見煤質(zhì)的變化對電廠的安全運行十分的重要。

一、煤質(zhì)現(xiàn)狀分析

隨著不斷改變的煤炭市場形勢，原來按照設(shè)計煤種由貧瘦煤改為煙煤的湛江電廠，為了能夠解決煤源不足、貧瘦煤已是稀缺煤種的現(xiàn)實問題，通過對鍋爐進(jìn)行煙煤改造，擴(kuò)大煤種類別的使用。目前隨著煤炭價格的不斷提高，電廠為了能夠減少成本，提高利潤，采取的措施之一是大量摻燒印尼褐煤這類經(jīng)濟(jì)煤種來降低煤炭成本，因為印尼褐煤相對國內(nèi)煤炭標(biāo)煤單價較低，所以能立竿見影降低產(chǎn)電的成本。當(dāng)然，不同產(chǎn)地的煤質(zhì)，性質(zhì)偏差比較大，湛江電廠煤質(zhì)情況如下表。

二、煤質(zhì)變化影響鍋爐燃燒

（一）煤炭的好壞與煤炭的發(fā)熱量密切相關(guān)，因此電廠煤炭中的低位發(fā)熱量可以作為評價煤炭質(zhì)量優(yōu)劣的一項重要指標(biāo)，也是煤炭購銷合同中調(diào)價重要條款內(nèi)容。而且煤炭的發(fā)熱量也是電廠鍋爐設(shè)計煤種時的一個重要參數(shù)。煤炭質(zhì)量越好發(fā)熱量越高，通俗的說就是鍋爐能夠?qū)⒏鄡Υ嬖诿禾恐袩崮苻D(zhuǎn)換成發(fā)電用的電能。煤炭的發(fā)熱量不夠時，鍋爐的燃燒就會很不穩(wěn)定，當(dāng)發(fā)熱量低到一定程度時，可能會導(dǎo)致鍋爐滅火，影響發(fā)電廠機(jī)組的正常運行。

（二）煤的揮發(fā)份在較低溫度下就能夠析出和燃燒，隨著燃燒放熱，溫度迅速提高，為著火和燃燒提供了極其有利的條件。另外，揮發(fā)份析出，又增加了外部反應(yīng)面積以及內(nèi)部空隙，能夠保證迅速燃燒。因此，煤的揮發(fā)份含量越大，煤中難燃的固定碳成分越少，煤粉越容易燃盡。由于揮發(fā)份的燃燒會導(dǎo)致鍋爐內(nèi)的溫度迅速上升，這樣就可以促進(jìn)燃燒，對發(fā)電比較有利。揮發(fā)分顆粒比較小，懸浮在空氣中，這樣大大增加了燃燒的表面積，保證鍋爐的正常燃燒。

（三）煤的灰分，算是火力發(fā)電動力煤有害物質(zhì)，煤質(zhì)中灰分與發(fā)熱量是反比關(guān)系，灰份含量越大，發(fā)熱量就越低，而且在鍋爐內(nèi)燃燒時不僅不會散發(fā)熱量，還會吸收熱量，因此如果煤中的灰分比較多，可能會使著火比較困難，高灰份的煤炭難以帶起機(jī)組的高負(fù)荷運行已是不爭的事實，通常利用飛灰含碳量和爐渣含碳量去評定燃燒狀況。

（四）煤炭的水份，對煤的著火特性有一定的影響，煤炭中的含水量過高，也會導(dǎo)致煤炭的著火困難，影響鍋爐的燃燒。

（五）煤灰熔融性，湛江電廠鍋爐無煙煤改燒煙煤，入爐煤質(zhì)煤灰熔融性ST溫度需大于1300（℃），否則易造成水冷壁或受熱面出現(xiàn)局部的結(jié)焦。當(dāng)水冷壁結(jié)焦比較嚴(yán)重時，有可能出現(xiàn)部分管壁超溫現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)管壁超溫時，可采用降低汽溫的設(shè)置、加強吹灰、降低負(fù)荷等方法來進(jìn)行控制。

三、煤質(zhì)變化影響鍋爐和輔助的設(shè)備

在設(shè)計鍋爐時，就會將相應(yīng)的煤質(zhì)要求考慮在內(nèi)，所以如果用于實際燃燒的煤質(zhì)與最初設(shè)計鍋爐時所設(shè)計的值相差比較大時就會給鍋爐以及其它相應(yīng)輔助系統(tǒng)的安全運行帶來威脅。

（一）如果煤質(zhì)的發(fā)熱量比較低，會影響鍋爐內(nèi)燃燒的穩(wěn)定性，不僅影響機(jī)組帶負(fù)荷，當(dāng)?shù)偷揭欢〝?shù)值時，甚至就會導(dǎo)致鍋爐滅火，對鍋爐的正常運行帶來嚴(yán)重的影響。

（二）煤炭的揮發(fā)份過高，比如印尼褐煤在自然堆放情況下都會發(fā)生自燃現(xiàn)象，給電廠造成損失，而且揮發(fā)分過高因提前燃燒而將鍋爐內(nèi)的噴燃器燒損，給鍋爐的安全運行造成損害。

（三）如果煤的水分含量過高也會導(dǎo)致鍋爐內(nèi)出現(xiàn)滅火的現(xiàn)象，也會造成輸煤系統(tǒng)堵煤現(xiàn)象頻發(fā)，另外，磨煤機(jī)出力增加導(dǎo)致制粉系統(tǒng)動力不足。

（四）煤是復(fù)合物，其中含有大量的硫化物，在燃燒時，煤炭中的硫大量釋放，當(dāng)鍋爐的溫度比較時，就會對鍋爐的表面進(jìn)行腐蝕，長時間會影響鍋爐的使用壽命，當(dāng)然也會嚴(yán)重影響鍋爐的安全運行。

四、針對煤質(zhì)變化，電廠安全經(jīng)濟(jì)運行的應(yīng)對措施

為了減小煤質(zhì)的變化對電廠安全經(jīng)濟(jì)運行造成的負(fù)面影響，緩解煤炭供應(yīng)緊張的局面，湛江電廠在實際的生產(chǎn)運營過程中，為保障機(jī)組的安全穩(wěn)定運行，采取了以下幾種應(yīng)對措施。

（一）鍋爐系統(tǒng)的改造。湛江電廠在2010-2013年開展對4臺機(jī)組由貧瘦煤改燒煙煤的重大技術(shù)改造工程，制粉系統(tǒng)由鋼球磨中儲式改為中速磨直吹式，設(shè)計為四用一備，制粉系統(tǒng)改造為正壓直吹式制粉系統(tǒng)，煤粉細(xì)度R90=18%。增加皮帶式電子稱重計量給煤機(jī)。燃燒器改為水平濃氮直流式，均等配風(fēng)，噴口可上下擺動，為降低鍋爐NOx生成量，燃燒器上方設(shè)置了兩層燃盡風(fēng)噴口。除渣系統(tǒng)采用干除渣系統(tǒng)代替原來的濕式除渣系統(tǒng)。鍋爐底渣冷卻采用干式排渣機(jī)，利用鍋爐爐膛的負(fù)壓將冷卻空氣吸入干式排渣機(jī)將渣冷卻，冷卻風(fēng)量能根據(jù)鍋爐的排渣量自動調(diào)節(jié)，且不影響鍋爐的燃燒。

改造設(shè)計煤種為平三煤，改造校核煤種I為50%平三煤+50%印尼煤，改造校核煤種II為50%平三煤+50%神混三煤。目前鍋爐實際燃燒煤種為50%國產(chǎn)煙煤+50%印尼煤，屬于高揮發(fā)份煙煤。另外，由于環(huán)保的要求，鍋爐在進(jìn)行改燒煙煤改造的同時增加脫硝裝置（SCR），#改為布袋除塵。同時一次風(fēng)機(jī)也進(jìn)行了相應(yīng)的更換。燃燒器為四角布置、切圓燃燒，采用水平濃淡直流式煤粉燃燒器。爐膛中心的兩個假想切圓直徑為Φ681mm和Φ772mm。

（二）做到燃料科學(xué)管理，合理配煤。

1.湛江電廠成立配煤摻燒工作小組，增強對進(jìn)煤質(zhì)量及鍋爐上煤方案的管理，摻燒配煤方案制定根據(jù)進(jìn)行煤源點臺賬的建立，保證采購煤質(zhì)，摻燒的配煤采用穩(wěn)定的煤源，嚴(yán)格監(jiān)管，杜絕不符合煤質(zhì)指標(biāo)的煤炭的采購，保障鍋爐的安全運行。

2.當(dāng)有新煤種到廠后，要有試驗配燒方案，采用逐臺爐逐臺磨循序漸進(jìn)的方式，機(jī)組由低負(fù)荷向高負(fù)荷進(jìn)行，根據(jù)在運機(jī)組的實際情況，總體上一定強調(diào)樹立安全意識，再考慮經(jīng)濟(jì)性，最后視情況再進(jìn)行推廣擴(kuò)大。

3.根據(jù)煤種的性質(zhì)不同做好存煤的分堆存放，按照“存新用舊”原則定期進(jìn)行存煤的燃用，防止自燃現(xiàn)象的發(fā)生，避免儲存損失。

4.做好配煤的日常管理工作，利用上煤工作日志及現(xiàn)場查看的方式，監(jiān)督摻配燒方案的落地執(zhí)行。根據(jù)負(fù)荷需求的不同，進(jìn)行配煤的摻配方式的調(diào)整，在低谷時可適當(dāng)加大劣質(zhì)煤摻混比例，做好科學(xué)合理摻燒配煤。

（三）做好燃燒調(diào)整工作，保障鍋爐安全運行。

1.做好鍋爐燃燒時的燃煤調(diào)整工作，合理地進(jìn)行一、二次風(fēng)的配比，適當(dāng)提高一次風(fēng)速以降低燃料的著火點，定期進(jìn)行打焦和吹灰工作，使鍋爐受熱面保持清潔，避免鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.摻燒的經(jīng)濟(jì)煤種具有水分大、揮發(fā)分高的特點，因此在鍋爐制粉系統(tǒng)日常運行過程中，一定要做好粉倉防爆和系統(tǒng)防爆工作，不斷優(yōu)化技術(shù)措施并嚴(yán)格執(zhí)行，保障鍋爐地安全運行。

3.提高運行人員的專業(yè)素養(yǎng)，加強技術(shù)操作水平，通過不斷地進(jìn)行燃燒調(diào)整試驗，不斷地對運行調(diào)整優(yōu)化進(jìn)行摸索，以保證在煤質(zhì)及摻燒比例發(fā)生變化時，相關(guān)工作人員能夠通過調(diào)整方案，保障系統(tǒng)安全運行。

（四） 嚴(yán)格把控入爐煤煤質(zhì)指標(biāo)，保障鍋爐安全運行。在進(jìn)行印尼褐煤等經(jīng)濟(jì)煤種的摻燒時，由于鍋爐沒有進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計，煤質(zhì)與設(shè)計值出現(xiàn)較大出入，從而嚴(yán)重影響機(jī)組的運行穩(wěn)定性和鍋爐的穩(wěn)定燃燒，因此要想保障電機(jī)組的安全穩(wěn)定運行，一定要嚴(yán)格把控好摻燒時爐煤的質(zhì)量指標(biāo)，及時提供化驗分析數(shù)據(jù)，以保障鍋爐的安全穩(wěn)定運行。首先，入爐煤熱值要適當(dāng)提高，進(jìn)行褐煤的摻燒時，會導(dǎo)致入爐煤熱值的降低，鍋爐中在同樣蒸發(fā)量的情況下，與煙煤相比，褐煤燃料消耗量更多，總?cè)济毫坎蛔銜?dǎo)致鍋爐出力的降低。由以往經(jīng)驗可知，入爐煤熱值每降低100千卡/千克，鍋爐效率也會相應(yīng)的下降0.2%左右，供電煤耗也會升高0.8克/千瓦時左右。其次，入爐揮發(fā)分的提高會使其更易起火，導(dǎo)致爐內(nèi)溫度升高，鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn)，因此揮發(fā)分應(yīng)控制在較低的水平。入爐的煤硫份也要控制的較低，硫份過高會導(dǎo)致鍋爐堵灰及受熱面低溫腐蝕，甚至?xí)斐啥趸蚺欧诺某瑯?biāo)，導(dǎo)致環(huán)?？己?。

五、結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)對電力的需求也越來越高，電煤供應(yīng)局勢日益緊張，使得電煤價格也不斷增加，使電廠盈利能力不斷下降。與煙煤相比，印尼褐煤等經(jīng)濟(jì)煤種標(biāo)煤價格相對便宜。與國內(nèi)煙煤摻配燒，能非常有效的降低電廠生產(chǎn)成本，越來越多的電廠開始進(jìn)行進(jìn)行摻燒經(jīng)濟(jì)煤種的設(shè)計并對相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行改造。在改造過程中，一定要結(jié)合煤質(zhì)的特點，綜合考慮煤質(zhì)偏離設(shè)計值等因素的影響，對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而使電廠運行穩(wěn)定安全，使煤質(zhì)變化帶來影響降至最低，進(jìn)一步提高電力企業(yè)的核心競爭力，走出運營困境。（作者單位為湛江電力有限公司）