高占勝

摘 要：為了保證劣質(zhì)煤摻雜混燒模式下電廠鍋爐有良好的運(yùn)行穩(wěn)定性，應(yīng)掌握劣質(zhì)煤摻雜混燒技術(shù)對(duì)電廠當(dāng)中鍋爐設(shè)備的影響，并能結(jié)合電廠鍋爐運(yùn)行方面特點(diǎn)，制定科學(xué)的劣質(zhì)煤摻雜混燒模式應(yīng)用方案。本文就劣質(zhì)煤摻雜混燒模式對(duì)于電廠鍋爐在運(yùn)行方面的影響進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：發(fā)電鍋爐；劣質(zhì)煤；混配摻；運(yùn)行；影響

電力能源對(duì)當(dāng)代社會(huì)的正常運(yùn)行極為重要，但在電廠發(fā)電運(yùn)行階段也需要消耗大量的煤炭資源，而在煤炭資源儲(chǔ)量降低的現(xiàn)代，電廠發(fā)電成本也就不斷增加。部分電廠為了能有效的控制電廠發(fā)電成本，在發(fā)電生產(chǎn)中使用劣質(zhì)煤炭。這種劣質(zhì)煤摻雜混燒模式的運(yùn)用雖然能讓電廠發(fā)電成本得到控制，但同也給電廠運(yùn)行階段發(fā)電安全性以及電能生產(chǎn)穩(wěn)定性產(chǎn)生了較大影響，需要電廠能做好相應(yīng)的技術(shù)優(yōu)化，保證電廠運(yùn)行有良好的穩(wěn)定性。

1 劣質(zhì)煤摻雜混燒模式對(duì)于電廠中發(fā)電鍋爐造成的影響概述

劣質(zhì)煤炭和正常煤炭之間差異較大，一般劣質(zhì)煤當(dāng)中含水量較高，并且灰分含量也較高，但由于劣質(zhì)煤當(dāng)中雜質(zhì)較多，所以劣質(zhì)煤還具有發(fā)熱量偏低、燃燒難度大的特點(diǎn)，并且在使用劣質(zhì)煤摻雜混燒模式的時(shí)候，發(fā)電鍋爐設(shè)備也會(huì)受到較大危害，導(dǎo)致發(fā)電鍋爐的使用壽命降低，甚至導(dǎo)致發(fā)電鍋爐出現(xiàn)危險(xiǎn)隱患。其次，在電廠當(dāng)中發(fā)電鍋爐燃燒劣質(zhì)煤的時(shí)候，也會(huì)導(dǎo)致發(fā)電鍋爐設(shè)備出現(xiàn)流焦以及結(jié)渣的問(wèn)題，發(fā)電鍋爐設(shè)備當(dāng)中的受熱面結(jié)構(gòu)以及制粉系統(tǒng)的整體磨損情況也會(huì)加劇。另外，雖然單位體積的劣質(zhì)煤成呢要低于正常煤炭，但由于劣質(zhì)煤當(dāng)中雜質(zhì)較多，所以同等發(fā)電量條件下也需要燃燒更大體積的劣質(zhì)煤，這也是電廠發(fā)電廠成本不易控制。

2 劣質(zhì)煤摻雜混燒模式對(duì)于電廠鍋爐設(shè)備的影響

2.1 對(duì)于鍋爐設(shè)備燃燒方面的影響

在使用了劣質(zhì)煤摻雜混燒模式的時(shí)候，被投入發(fā)電鍋爐當(dāng)中燃煤的總發(fā)熱量會(huì)明顯降低，同時(shí)其中的灰分含量增加。在這種條件下，會(huì)影響燃煤當(dāng)中揮發(fā)成分的正常析出，導(dǎo)致煤粉實(shí)際著火時(shí)間延后。其次，燃煤當(dāng)中灰分含量的增加還會(huì)導(dǎo)致鍋爐內(nèi)理論燃燒溫度降低，燃煤的著火特性明顯變差，發(fā)電鍋爐爐膛部分的溫度降低，最終導(dǎo)致煙氣加熱鍋爐內(nèi)煤粉氣流的能力降低。在這兩種因素相互重疊之后也就會(huì)使得煤粉氣流的具體著火點(diǎn)被迫延遲，大大提升了鍋爐設(shè)燃燒階段的不穩(wěn)定性。

尤其是在鍋爐設(shè)備低負(fù)荷階段中，爐膛部分的溫度偏低，鍋爐設(shè)備整體燃燒穩(wěn)定性會(huì)大幅度降低。用來(lái)維持鍋爐設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定的維護(hù)用油的消耗量加大，使得鍋爐設(shè)備跨焦等擾動(dòng)情況發(fā)生的時(shí)候可能會(huì)出現(xiàn)滅火事故。

2.2 鍋爐設(shè)備流焦、結(jié)渣問(wèn)題加劇

劣質(zhì)煤當(dāng)中含有較多的粘土、硫化物質(zhì)、頁(yè)巖以及碳酸鹽等其他類型物質(zhì)，這些物質(zhì)組成了劣質(zhì)煤當(dāng)中的灰分，導(dǎo)致燃煤在鍋爐中的灰熔點(diǎn)發(fā)生下降，一旦機(jī)組設(shè)備處在較高負(fù)荷效率條件下的時(shí)候，燃煤在燃燒后往往也會(huì)處于軟化或者是熔融狀態(tài)。為了保證發(fā)電機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷，需要在燃燒劣質(zhì)煤的時(shí)候增加磨機(jī)設(shè)備的通風(fēng)量，使鍋爐設(shè)設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量得以強(qiáng)化。

當(dāng)鍋爐設(shè)備中一次風(fēng)壓強(qiáng)度過(guò)高的時(shí)候，鍋爐設(shè)備冷水壁在粉煤氣流的沖刷下，可能會(huì)導(dǎo)致鍋爐設(shè)備出現(xiàn)結(jié)渣、流焦等會(huì)問(wèn)題嚴(yán)重化，使得發(fā)點(diǎn)鍋爐設(shè)備的燃燒穩(wěn)定性變差，維護(hù)方面的耗油量增加。

其次，采用劣質(zhì)煤摻雜混燒模式的時(shí)候，還可能出現(xiàn)較大焦塊卡在鍋爐設(shè)備灰斗結(jié)構(gòu)上方的情況，需要在鍋爐設(shè)備運(yùn)行中采用人工清理的方式來(lái)清焦，這也會(huì)使得工作人員的安全性受到威脅，不利于鍋爐發(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行。另外，在這種燃煤模式中，除渣系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷也會(huì)較大，使得撈渣設(shè)備的大鏈條部件的磨損加劇，除渣系統(tǒng)當(dāng)中各組成設(shè)備的故障發(fā)生率也會(huì)增加。

2.3 對(duì)廠用電率的影響

混配摻燒劣質(zhì)煤后，由于相同負(fù)荷下鍋爐的耗煤量增加以及煤矸石的聚集導(dǎo)致磨機(jī)電流升高。另外，低負(fù)荷下對(duì)球磨機(jī)進(jìn)行磨煤矸石也導(dǎo)致鍋爐制粉電耗上升。為滿足負(fù)荷要求，煤質(zhì)變差后勢(shì)必增加一次風(fēng)量來(lái)滿足鍋爐熱負(fù)荷的需求，從而導(dǎo)致一次風(fēng)機(jī)和密封風(fēng)機(jī)電耗的增加。因摻燒劣質(zhì)煤后燃煤中灰分增大，則必然導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)負(fù)荷的增加，從而導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)電耗增加。

2.4 對(duì)制粉系統(tǒng)的影響

由于原煤在開采及裝卸過(guò)程中混雜了部分鐵絲、木頭、編織袋等雜物，進(jìn)入球磨機(jī)后造成磨機(jī)分離器堵塞，從而導(dǎo)致粉管煤粉氣流不均勻、阻力增加，煤粉細(xì)度大且不均勻，磨機(jī)出力下降，燃燒穩(wěn)定性變差，飛灰及大渣含碳量升高等一系列問(wèn)題。劣質(zhì)煤進(jìn)行混配摻燒后，由于燃煤中含有大量的煤矸石，且不易破碎，大量的煤矸石占據(jù)了磨內(nèi)的大量空間，導(dǎo)致磨機(jī)料位上漲，鋼球的提升高度減小，導(dǎo)致制粉能力下將，帶負(fù)荷能力減弱。

3 電廠劣質(zhì)煤混配摻燒優(yōu)化方案

3.1 原煤倉(cāng)落煤斗及給煤機(jī)進(jìn)出口閘板門改造

改造前原煤斗為雙曲線圓形，給煤機(jī)上下閘板門為齒條式電動(dòng)閘板門。煤質(zhì)變化后，由于劣質(zhì)煤的黏性較大、燃煤在開采、堆放及裝卸過(guò)程中混有部分泥土、木材、石塊等雜物，造成給煤機(jī)斷煤、堵煤及進(jìn)粉故障頻繁。在冬季原煤較濕，會(huì)結(jié)塊粘附在原煤倉(cāng)壁上，導(dǎo)致煤倉(cāng)梭洞等現(xiàn)象。因給煤機(jī)進(jìn)出口齒條式電動(dòng)閘板門不能及時(shí)關(guān)閉，導(dǎo)致給煤機(jī)進(jìn)煤粉，從而不得不停運(yùn)磨機(jī)清理給煤機(jī)內(nèi)積粉，影響鍋爐燃燒的穩(wěn)定性，損失發(fā)電量。為適應(yīng)煤質(zhì)的變化，防止原煤倉(cāng)搭橋、梭洞等現(xiàn)象，減少降磨壓捅煤和停磨清粉的情況，可將齒條式電動(dòng)閘板門改為有明顯開關(guān)指示的雙向液壓截門，提高閘板門在運(yùn)行中的可靠性以及給煤機(jī)的運(yùn)行效率。

3.2 球磨機(jī)少球技術(shù)和節(jié)能襯瓦改造

劣質(zhì)煤混配摻燒后，由于煤中含有大量的煤矸石，采用原有的鋼球?qū)γ喉肥^難磨碎，該廠將原鋼球全部更換為高鉻耐磨的小球，同時(shí)將部分磨機(jī)的內(nèi)部襯瓦由原來(lái)的波浪型襯瓦改為節(jié)能型襯瓦。

3.3 磨機(jī)出口分離器改造

由于原煤中含有大量的鐵絲、木屑、編織袋等雜物，分離器易堵塞，且不易清理，導(dǎo)致煤粉細(xì)度較大且均勻性差，高負(fù)荷時(shí)提高磨機(jī)通風(fēng)量后必然造成煤粉細(xì)度進(jìn)一步變大，導(dǎo)致煤粉氣流著火性能變差，燃燒穩(wěn)定性變差，飛灰含碳量增大。為改善煤粉細(xì)度和提高煤粉氣流的均勻穩(wěn)定性，降低飛灰含碳量，將雙蝸殼式煤粉分離器改為軸向型雙擋板可調(diào)式分離器。自分離器改造后，通過(guò)調(diào)整分離器的上下層擋板開度，有效地提升了磨機(jī)出口的煤粉細(xì)度和煤粉氣流的均勻穩(wěn)定性和燃燒的穩(wěn)定性，降低了飛灰含碳量。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前煤炭資源儲(chǔ)量不斷減少，而社會(huì)對(duì)于電力能源需求量卻在不斷增加，部分電廠在運(yùn)行階段已經(jīng)將劣質(zhì)煤摻雜混燒技術(shù)作為主要發(fā)展措施，以應(yīng)對(duì)發(fā)電成本不斷的增加的問(wèn)題。而在這一階段中，也需要技術(shù)人員能不斷的完善劣質(zhì)煤摻雜混燒技術(shù)，保證電廠的穩(wěn)定運(yùn)行。

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