張曉陽

（陜西延長石油（集團）油田氣化工科技公司，陜西 延安 717114）

引言：工業(yè)煤粉鍋爐技術的發(fā)展歷史十分悠久，雖然存在嚴重的污染、系統(tǒng)十分復雜以及運作電量耗費多等不足，不過憑借較高的燃燒效率優(yōu)勢，使其被運用到火力發(fā)電鍋爐當中，獲得了良好的運用成效。國內早在上個世紀中期便開始改造一些小型燃煤鍋爐，發(fā)揮出煤粉燃燒技術的良好作用。處于網(wǎng)絡信息環(huán)境當中，煤的價格日益變高，使得節(jié)能理念得到了廣泛地推廣和運用，由此使得小型煤粉鍋爐得到了很大的關注與重視。通過參考外國一些先進技術的同時，讓工業(yè)煤粉鍋爐技術的研發(fā)速度得以加快。在此過程當中，獲得了很多的技術成果，由此帶動了工業(yè)煤粉鍋爐技術的不斷發(fā)展。鑒于此，在基于煤粉燃燒技術特征下，需要加大對工業(yè)煤粉鍋爐技術的運用力度，并且加以科學分析其中表現(xiàn)出來的相關問題，予以有效注意，明確工業(yè)煤粉鍋爐技術未來發(fā)展的趨勢。

一、應用效率和節(jié)能方面的問題

現(xiàn)階段，我國工業(yè)鍋爐均會運用到原煤，在這當中，不適合層燃的煤末占比大約為55%，外國的鍋爐燃燒主要使用顆粒煤，擁有更高的熱效率，帶給生態(tài)環(huán)境的污染是非常小的。當我國工業(yè)鍋爐日趨大型化之后，使得膜式壁、分層給煤以及飛灰回燃等新型技術開始出現(xiàn)，并且得到了廣泛的推廣，相應的熱效率超過了72%，在這當中，大中型的一般為82%～86%。對于循環(huán)流化床鍋爐而言，處于燃用煤不合格的環(huán)境中，其熱效率大約為84%。

通常情況下，假如當前層燃鍋爐、流化床鍋爐所應用的燃料都達到了相關規(guī)定，盡管煤粉工業(yè)鍋爐具有很高的效率，不過卻不是非常突出。一般來說，煤粉工業(yè)鍋爐的效率為大型電站鍋爐的91%，在污染物的排放量方面，則超出了燃油燃氣鍋爐，與實際的情況并不相符。

盡管有效提升了鍋爐的熱效率，降低了其燃煤量，完成了節(jié)能的任務，不過基于整個系統(tǒng)運作下，在使鍋爐的效率提升以后，必然會浪費很多的能源，而單個設備在節(jié)能的作用方面無法等同于整個系統(tǒng)。結合具體運行的相關數(shù)據(jù)信息，通過科學分析，工業(yè)鍋爐燃燒的效率為94%，相應的熱效率大約為83%，對比燃用原煤的工業(yè)鍋爐高出了大約11～l6 個百分點，有利于達到了良好的節(jié)能效果。進行制粉的過程中，使粉碎、研磨的能耗不斷增多，在電能耗費量方面也嚴重超標，由此造成供熱系統(tǒng)無法達到既定的節(jié)能目標。假如對集中制粉的因素加以參考，必然將會導致煤粉的儲存、運輸能耗隨之增多，無法滿足節(jié)能方面的要求。鑒于此，需要針對不同部分的能耗情況加以細致核算，完成系統(tǒng)節(jié)能的任務。由此可見，經(jīng)過上文的論述和分析之后，從中不難看出，科學分析與探究應用效率和節(jié)能方面的問題可謂十分關鍵，具有很大的研究意義和實施價值。

二、煤粉安全性方面的問題

一般來說，煤粉進行磨煤干燥、煤倉儲存以及運輸?shù)倪^程當中，容易產(chǎn)生自燃、爆炸的現(xiàn)象。究其原因，主要在于相較于原煤，煤粉的比表面積更大，和空氣當中氧的接觸面積隨之變大，吸附氧數(shù)量同樣開始變多，受到外部高溫、摩擦等不同因素的影響，使得氧分子和碳產(chǎn)生了氧化反應，形成熱量，同時加快了煤粉熱分解可燃氣體的速度，相應的可燃氣體經(jīng)過和空氣混合之后，開始燃燒。

一部分燃燒所釋放出來的熱量主要運用了分子熱傳導、輻射以及對流等不同的傳熱形式，傳遞給周圍的煤粉，達到令其受熱開始分解的效果，形成了可燃氣體，出現(xiàn)著火燃燒的現(xiàn)象。經(jīng)過循環(huán)之后，相應的反應速度隨之變快。當火焰的速度提高到某個時刻之時，容易出現(xiàn)自燃或者爆炸等情況。通常情況之下，在煤粉的狀態(tài)為濃相、35mg/m3的情況下，易于產(chǎn)生爆炸的現(xiàn)象；在超過1400mg/m3的情況下，易于產(chǎn)生強爆炸的現(xiàn)象。在夏季時，煤粉罐車進行遠距離運輸?shù)倪^程當中，則需要防范此類安全方面的問題，以便確保煤粉鍋爐運行的安全、穩(wěn)定性，提高操作的規(guī)范性。從目前的情況來看，工業(yè)煤粉鍋爐系統(tǒng)尚未能科學運用先進的技術，全部運作的鍋爐都沒有構建相應的惰性氣體保護管控系統(tǒng)。除此之外，實現(xiàn)了燃料質量管控的社會化效果，一方面，妨礙到鍋爐運行的情況；另一方面，則無法確保安全性。

三、煤粉燃燒造成的空氣污染方面問題

對于煤粉鍋爐來說，因為進行燃燒時形成了很多的粉塵、飛灰，因而，所處的工作環(huán)境當中出現(xiàn)了嚴重的空氣污染現(xiàn)象。煤粉顆粒的粒度為75～85μm，通過率是96%，因而，普通煤粉的平均粒度大約是50μm，不過煤粉處于鍋爐當中經(jīng)過燃燒之后，產(chǎn)生了很多的煙塵、飛灰，在煤粉灰度很高的情況下，易于影響到空氣質量。通常而言，在灰度超過21%時，在工業(yè)煤粉鍋爐排氣口位置的粉塵質量濃度大約為10000mg/m3。所以，運用工業(yè)煤粉鍋爐技術時，盡管普通的工業(yè)煤粉鍋爐燃燒室在排氣口的位置均根據(jù)有關規(guī)定，安設了相關除塵器裝置，不過依然需要重視煤粉燃料進行燃燒時帶給空氣的嚴重污染情況。盡管普通的工業(yè)煤粉鍋爐運用時均采用了相關除塵設備。通常情況下，能夠去除超過98%的粉塵，不過由于除塵器始終保持高負荷的運行，如果產(chǎn)生除塵器功能失效的問題，會使粉塵排放的濃度隨之增加，不利于保護空氣的質量。

與此同時，在煤粉鍋爐進行燃燒時，雖然相關除塵設備能夠正常運作，不過，依然很難對鍋爐房中的空氣質量進行嚴格管控，其中包含了很多的PM10、PM15，由此帶給鍋爐房中實施儀器操控、相關檢查工作者的健康構成了很大的威脅。所以，一方面，應該重視工業(yè)煤粉鍋爐運行時帶給空氣質量的嚴重污染情況，做好針對煤粉燃燒時排放粉塵量的控制工作；另一方面，則應該加大對其中PM10 和PM15 的處理力度。

四、煤炭類別適應性方面的問題

由于國內地域面積廣泛，各個區(qū)域具有的煤炭類別也不一樣，筆者在查閱了相關研究文獻資料之后，從中可知，國內每一年所產(chǎn)出的煤炭類別為數(shù)十種，在這當中，包括了風化煤、弱黏煤、貧煤、肥煤以及長焰煤等等。但是能夠被運用到工業(yè)煤粉鍋爐技術當中的煤炭類別卻較少。從當前的情況獲悉，可以被運用到工業(yè)煤粉鍋爐燃燒當中的煤炭類別涵蓋了褐煤、長焰煤，而其他類別的煤炭則需要后續(xù)進行開發(fā)與研究檢驗。帶給煤粉燃燒效率很大影響的相關因素有很多，比如，煤炭的熱值、含水量、含硫量、結渣性以及揮發(fā)分等等。為此，不可以因為某些技術參數(shù)并明確煤炭類別的適應性情況。

現(xiàn)階段，工業(yè)煤粉鍋爐技術在運用的過程當中，以軟褐煤、神府煤最為常見。前者擁有顯著的多孔隙特點，與空氣當中的氧氣接觸面積更大，反應更加明顯，化學性能也十分突出，便于煤粉鍋爐燃燒過程中進行點火，可以燃燒得更加充分。不過，此類煤炭并非效果最佳，由于天然的軟褐煤材料，其在含水量方面大概為25%～35%，因而運用煤粉鍋爐技術的過程當中，需要做好前期干燥處理準備工作，然后才能夠運用。后者的低位發(fā)熱值是2.4×105～2.5×104kJ/kg，相應的干基揮發(fā)分大約是37%，灰分則小于11%，根據(jù)相應的性質參數(shù)，能夠了解到，此類煤炭不僅熱值很高，含硫量很低，而且具有非常高的揮發(fā)分、極低的灰分，所以，能夠被引入到工業(yè)煤粉鍋爐技術的應用工作當中。

實際上，對于我國而言，需要進行開采的煤炭資源數(shù)量是非常多的，其產(chǎn)量龐大，煤炭的類別也十分豐富多樣，不過無煙煤、肥煤以及長焰煤等，均不可以被運用到工業(yè)煤粉鍋爐燃燒過程當中。所以，推廣和運用煤粉鍋爐技術時，首先需要深入調查和了解工業(yè)煤粉技術適合應用的區(qū)域，嚴格遵循因地制宜的運用原則，充分發(fā)揮出煤粉鍋爐技術的良好功效和作用，假如需要運用工業(yè)煤粉鍋爐技術的區(qū)域沒有適合的煤炭類別，亦或者由其他區(qū)域開采煤炭類別及運輸?shù)某杀咎叩囊蛩?，為此，需要緊密結合具體的狀況，科學進行衡量和分析，以便體現(xiàn)出煤粉鍋爐技術的經(jīng)濟性優(yōu)勢。顯而易見，通過前文的闡述和分析以后，從中可以獲悉，系統(tǒng)探究與分析煤炭類別適應性方面的問題顯得尤為必要，擁有一定的研究意義與實踐價值。

結束語：綜上所述，當工業(yè)煤粉鍋爐技術進行發(fā)展的過程當中，主要被運用到火力發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)等不同的領域當中，能夠體現(xiàn)出一定的能源動力供應作用，然而，實際上，煤粉鍋爐技術具體進行運用時卻依然呈現(xiàn)出諸多不同方面的缺陷與不足。在此過程當中，一方面，應該注重煤粉的安全問題；另一方面，還需要防范空氣污染方面的情況，以便充分發(fā)揮出煤粉鍋爐技術的良好功效和作用。