韓雪元

華電忻州廣宇煤電有限公司 山西忻州 034000

燃煤電廠根據(jù)不同的鍋爐選擇不同品質(zhì)的煤炭，同時(shí)，基于燃煤鍋爐的質(zhì)量不同，煤炭要求也不同。為實(shí)現(xiàn)最佳的燃燒效果，促進(jìn)環(huán)保改善，同時(shí)為工作和生產(chǎn)的安全性提供保證，有必要選擇合理的燃煤形式，使其適用于鍋爐和燃燒模式。因此，需要完善煤炭質(zhì)量檢驗(yàn)工作。燃煤電廠要強(qiáng)化對(duì)煤炭質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)關(guān)鍵，抓好節(jié)煤、配煤相關(guān)工作，為火電廠的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保水平的提升提供保證。

1 煤的化驗(yàn)指標(biāo)對(duì)火力發(fā)電廠的重要性

熱電廠的發(fā)電原理，是通過燃燒燃料的化學(xué)能向熱能轉(zhuǎn)換，將該熱能向機(jī)械能轉(zhuǎn)換，并最終轉(zhuǎn)化為電能，基本上是能量轉(zhuǎn)換的過程。大多數(shù)燃煤電廠煤炭是主要的燃料形式，其質(zhì)量對(duì)電廠的生產(chǎn)經(jīng)營有重要影響。燃煤電廠要強(qiáng)化對(duì)煤炭質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)關(guān)鍵，抓好節(jié)煤、配梅相關(guān)工作，為火電廠的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保水平的提升提供保證。煤炭質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)，主要包括熱值、揮發(fā)物含量和硫含量等，具體的影響因素作如下闡述[1]。

1.1 發(fā)熱量

煤熱值燃煤種類分析的重要指標(biāo)之一，也是熱平衡計(jì)算、熱效率和煤耗的基礎(chǔ)。燃煤發(fā)熱量達(dá)到鍋爐指定標(biāo)準(zhǔn)，才能確保鍋爐燃燒穩(wěn)定。煤炭的熱值由鍋爐標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以保證鍋爐燃燒穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)。如果熱值超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，很容易造成鍋爐燃燒不穩(wěn)定，爐溫降低，因鍋爐啟動(dòng)保護(hù)導(dǎo)致熄滅火焰。煤燃燒方法熱值的確定，是采取在燃燒型氧彈式熱量計(jì)煤樣的合適的量。氧彈熱量充滿過量的氧氣，用苯甲酸作為基準(zhǔn)量，在相同的條件下燃燒，從而完成熱容量的測(cè)定。根據(jù)溫度上升后的燃燒量熱學(xué)系統(tǒng)，考慮到一些加熱的因素，矯正燃燒管的熱，還原硝酸鹽以產(chǎn)生熱量及熱校正，硫酸鹽具有較高的熱值。確定試樣中的氮含量，然后，通過樣品的高位熱量分析，計(jì)算煤的恒容低位發(fā)熱量。

1.2 灰分

煤灰燃燒的煤渣并不是燃煤本身的組成成分。在煤燃燒過程中礦物的化學(xué)成分及礦物型對(duì)灰分有決定性作用。礦物對(duì)煤燃燒有阻礙作用，一方面，可以減少煤炭的熱值，另一方面，也對(duì)易揮發(fā)的化學(xué)成分和數(shù)量產(chǎn)生一定的影響。煤燃燒的粘附膨脹受到抑制，形成聚焦?fàn)t渣對(duì)燃燒性能有一定的影響?；以黾訒?huì)減少煤的熱作用減緩煤炭的燃燒，飛灰、灰渣沉積的增加，影響傳熱的同時(shí)，增加除灰的勞動(dòng)強(qiáng)度，導(dǎo)致設(shè)備的磨損程度嚴(yán)重，并造成環(huán)境污染。在煤樣灰分測(cè)定時(shí)，將燃煤在馬弗爐中以恒定的速度加熱到（815±10）℃，燃燒到質(zhì)量守恒，按比例計(jì)算質(zhì)量燃燒殘留物質(zhì)量[2]。

1.3 水分

水不影響煤炭的質(zhì)量，為無用成分，是煤炭生產(chǎn)和流通過程中的評(píng)價(jià)因素。一般來說，煤的最大水分含量，將決定煤炭供應(yīng)。太多的水會(huì)影響煤的燃燒效率，減少煤炭的熱值，將爐溫降低，影響煤粉的正常燃燒。當(dāng)煤的水分含量在10%之上，每一百分點(diǎn)水分含量的增加，鍋爐效率將降低0.07%。煤的水分含量應(yīng)控制在一定范圍，水分含量過高或過低，都會(huì)對(duì)燃燒質(zhì)量造成影響，水分含量高會(huì)使電廠的成本耗費(fèi)嚴(yán)重。因此，測(cè)試煤的水分有非常重要的意義。水分測(cè)定通過“加熱失重法”，加熱水分的喪失煤的質(zhì)量差，即為水份量。

1.4 含硫量

硫是煤燃燒生成的有害成分，燃燒二氧化硫和三氧化硫的少量之后，是有毒氣體的環(huán)境，會(huì)導(dǎo)致鍋爐水壁腐蝕。在焦化的情況下，容易導(dǎo)致爐管爆裂、泄漏，從而導(dǎo)致鍋爐熄火。測(cè)定含硫量的方法，包括艾氏重量法、庫倫滴定法以及高溫燃燒法，最常用的硫含量的測(cè)定方法為庫倫滴定法[3]。

1.5 揮發(fā)分

真空環(huán)境下煤的揮發(fā)氣體和液體的量，即為揮發(fā)分，與煤的變質(zhì)有密切聯(lián)系，煤品質(zhì)越高越好，越易揮發(fā)。相反，煤變質(zhì)程度隨著揮發(fā)性物質(zhì)逐漸減少而加深。煤炭燃燒過程中的揮發(fā)性物質(zhì)，在燃燒的過程中有更嚴(yán)重的氧化。若有較少的揮發(fā)性成分，可能會(huì)導(dǎo)致更少的氧化程度，因?yàn)椴怀浞秩紵龑?dǎo)致滅火，揮發(fā)性物質(zhì)應(yīng)控制在22%以上。揮發(fā)物含量的確定，是根據(jù)（900±10）℃取得足夠煤樣量，放入陶瓷坩堝中分離空氣加熱7min。在加熱之前和之后，根據(jù)樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，測(cè)定扣除試樣水分含量，即得出揮發(fā)分。

2 煤質(zhì)變化對(duì)火力發(fā)電廠的影響

2.1 影響燃煤利用率

低熱值易引起鍋爐燃燒不穩(wěn)定和爐溫度過低，甚至造成火焰熄滅，灰分含量較高，會(huì)減少燃煤加熱和煤速率，引起設(shè)備的磨損；太多的水會(huì)影響煤炭的燃燒效率，減少煤炭的熱值，降低溫度，影響了煤粉的正常燃燒，如果揮發(fā)物含量過低，會(huì)導(dǎo)致燃燒不充分，甚至導(dǎo)致火焰熄滅。如果硫含量過高，也會(huì)造成過濾熄火。以上情形，皆會(huì)造成煤炭的利用率降低。

2.2 影響火電廠安全運(yùn)行

煤質(zhì)各個(gè)化驗(yàn)指標(biāo)的變化，對(duì)火電廠均會(huì)造成一定的影響，導(dǎo)致燃煤利用率降低，生產(chǎn)效率降低，對(duì)整體的經(jīng)濟(jì)效益造成不良影響。煤炭質(zhì)量會(huì)影響火電廠安全運(yùn)行的變化，如果煤質(zhì)變化過重，會(huì)導(dǎo)致鍋爐爆管等現(xiàn)象，甚至因?yàn)檫^度磨損和腐蝕，對(duì)火電廠的安全及公眾安全造成嚴(yán)重威脅。

2.3 影響火電廠環(huán)保性能

較高的硫含量與二氧化硫排放有密切關(guān)系，二氧化硫量會(huì)造成空氣污染，低揮發(fā)分煤的燃燒會(huì)使有害氣體排放過多，造成環(huán)境污染。煤質(zhì)變化較大，會(huì)導(dǎo)致鍋爐燃燒不穩(wěn)定，也會(huì)導(dǎo)致污染物的增加，由此可見，硫量對(duì)燃煤電廠的環(huán)保性能有一定影響[4]。

3 結(jié)語

對(duì)于火電廠，必須嚴(yán)格抓好煤炭質(zhì)量檢測(cè)，以確保煤炭的熱值，使揮發(fā)性和灰分指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。保證工廠設(shè)備的運(yùn)行符合規(guī)定指標(biāo)，為電廠經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)保目標(biāo)的完成提供保證，有效降低成本的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。綜上所述，煤的質(zhì)量對(duì)火電廠的生產(chǎn)有直接的影響，燃煤電廠必須十分重視煤炭質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)，提高煤炭的利用率，減少電廠的生產(chǎn)成本，為生產(chǎn)的安全性提供保證。