孫姝鑫（華電淄博熱電有限公司，山東 淄博 255000）

根據(jù)煤炭市場(chǎng)現(xiàn)狀，完全按照鍋爐設(shè)計(jì)煤種的要求供應(yīng)單一煤種是不現(xiàn)實(shí)的。多煤種購煤，且不同煤種的煤質(zhì)特性存在差別，入爐煤配比工作成為燃料運(yùn)行必須進(jìn)行的一項(xiàng)重要工作。按入爐煤標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)陌俜直扰渲?，直接關(guān)系到火力發(fā)電廠的安全運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)效益。

針對(duì)煤質(zhì)化驗(yàn)滯后性的問題，可以通過測(cè)定入廠煤試樣的干燥基揮發(fā)份，進(jìn)行煤質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析，建立摻配指導(dǎo)計(jì)算表，適時(shí)指導(dǎo)鍋爐的燃煤配比。

1 入爐煤配比的煤質(zhì)指標(biāo)

1.1 煤質(zhì)指標(biāo)

結(jié)合煤的燃燒理論，煤質(zhì)特性指標(biāo)主要有：水分、灰分、揮發(fā)份、硫份和發(fā)熱量。煤的可磨性用來表征其磨制成粉的難易程度。煤越軟，可磨指數(shù)（HGI）越大，磨粉時(shí)電耗越小。在用來表征灰熔融性的DT、ST、HT、FT 這四個(gè)溫度中，以軟化溫度（ST）最具特征，通常以ST=1350℃為分界線。對(duì)電廠固態(tài)排渣爐來說，ST 要大于1350℃，且越大越好。因?yàn)榛胰廴谛詼囟仍降?，結(jié)渣可能性越大。

2 用Vd值進(jìn)行指導(dǎo)入爐煤配比的可行性

2.1 揮發(fā)份對(duì)鍋爐燃燒的影響

揮發(fā)份的高低是煤質(zhì)變質(zhì)程度的標(biāo)志，是煤炭分類的主要依據(jù)，它是影響鍋爐穩(wěn)定燃燒的首要因素。煤粉燃燒過程不同于煤?；蛎簤K的燃燒。煤粉的燃燒過程為：煤粉受熱，水分析出→繼續(xù)受熱，絕大部分揮發(fā)分析出，揮發(fā)分首先著火→引燃焦碳，并繼續(xù)析出殘余的部分揮發(fā)分，揮發(fā)分與焦碳一道燃盡→形成灰渣。在上述過程中，大部分揮發(fā)分著火，燃盡時(shí)間僅約占整個(gè)過程的10%，約為0.2～0.5s；而焦碳燃盡程度達(dá)到98%的過程所占的時(shí)間很長，約占整個(gè)燃燒過程的90%，燃盡時(shí)間為1～2.8s。從燃燒放熱量來看，焦碳占煤粉總放熱量的60～95%。著火過程主要取決于煤中可燃揮發(fā)分的大小，而燃盡過程主要取決于焦碳的燃燒速度。揮發(fā)份含量越高，灰渣未完全燃燒熱損失越小，飛灰可燃物通常隨著煤的揮發(fā)份增大而降低。在此，當(dāng)焦碳大半燃燒掉之后，內(nèi)部灰分將對(duì)燃盡過程產(chǎn)生影響。通過燃燒過程來看，揮發(fā)份比灰分指標(biāo)更宜做為指導(dǎo)入爐煤配比的重要依據(jù)。

2.2 根據(jù)煤質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性建立干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf 查詢表

2.2.1 灰分與發(fā)熱量的相關(guān)性

灰分和發(fā)熱量是衡量發(fā)電用煤最重要的特性指標(biāo)?；曳质敲褐械牟豢扇汲煞?，灰分含量越高，意味著煤中可燃成分比重越大，發(fā)熱量越低。因此，煤中灰分與發(fā)熱量之間具有較好的相關(guān)性。例：以灰分為自變量X，發(fā)熱量為因變量Y，用一元二次回歸方程Y=a+bX表示二者之間的關(guān)系。

經(jīng)計(jì)算Y=31.24-0.27X，相關(guān)系數(shù)r=-0.953。

設(shè)灰分為35.00%，則

Y=31.24-0.27×35.0=21.79MJ∕kg

2.2.2 發(fā)熱量與干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf的相關(guān)性

發(fā)熱量隨煤化程度的變化而變化，而干燥無灰基揮發(fā)份是煤化程度主要?jiǎng)澐忠罁?jù)，因此發(fā)熱量與干燥無灰基揮發(fā)份之間有較好的相關(guān)性。

煤中不可燃組分—水分、灰分含量高，會(huì)明顯降低煤的發(fā)熱量。不可燃組分含量高，單位質(zhì)量煤能釋放的熱量就小，同時(shí)水分的蒸發(fā)、礦物質(zhì)的熱分解還會(huì)吸收部分熱量。因此，煤中不可燃組分越多，煤的發(fā)熱量越低。

2.2.3 建立干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf查詢表

在鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，揮發(fā)份采用干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf表示。考慮到煤中水分、灰分等不可燃成分的影響，使用干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf來判斷煤的可燃性較為接近鍋爐的實(shí)際情況。故不僅鍋爐設(shè)計(jì)煤質(zhì)，而且鍋爐燃料調(diào)整中均廣泛應(yīng)用干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf值。

煤質(zhì)化驗(yàn)室所測(cè)得的揮發(fā)份用空氣干燥基表示，它與干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf、干燥基揮發(fā)份Vd存在下述關(guān)系：

由此可以看出，當(dāng)煤中不可燃成分，主要是灰分Aab一定時(shí)，Vdaf值隨Vad值的增大而增大；在煤中揮發(fā)份Vad一定時(shí)，Vdaf值則隨（Mad+Aad），主要為Aab的增大而增大。而Vd值只考慮了Mad的影響。

綜上所述，通過各煤質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性，以干燥基揮發(fā)份Vd、發(fā)熱量建立干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf查詢表。

2.3 可行性

綜上所述，根據(jù)干燥基揮發(fā)份和彈筒熱值的化驗(yàn)結(jié)果可以通過查詢表，指導(dǎo)入爐煤的摻配，同時(shí)因?yàn)楦稍锘鶕]發(fā)份和彈筒熱值化驗(yàn)結(jié)果快（4小時(shí)左右），完全可以用上述方法做到及時(shí)指導(dǎo)摻配工作。

3 入爐煤配比的應(yīng)用

3.1 摻配計(jì)算指導(dǎo)表的應(yīng)用

根據(jù)查出干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf和推算出的低位熱值Qnet，ar，與需摻配煤種的化驗(yàn)數(shù)據(jù)（干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf和低位熱值Qnet，ar）共同輸入到摻配煤種計(jì)算指導(dǎo)表中，依次確定摻配結(jié)果。

3.2 摻配計(jì)算指導(dǎo)表的檢驗(yàn)

煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)表

4 結(jié)語

因?yàn)楦稍锘鶕]發(fā)份和彈筒熱值化驗(yàn)時(shí)間較短，同時(shí)根據(jù)大量化驗(yàn)數(shù)據(jù)的試算，及入廠煤試樣的干燥基揮發(fā)份Vd和彈筒熱值Qb，ad的測(cè)定，可以利用各煤質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性，運(yùn)用干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf查詢表、摻配煤種計(jì)算指導(dǎo)表，及時(shí)指導(dǎo)和調(diào)整入廠煤的配比，達(dá)到入爐煤摻配標(biāo)準(zhǔn)，以保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行。

綜上所述，用干燥基揮發(fā)份Vd化驗(yàn)結(jié)果快速指導(dǎo)入爐煤的摻配工作是可行的。