煤质变化对锅炉安全经济运行的影响及应对措施
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煤质变化对锅炉燃烧影响及应对措施摘要:本文通过分析煤炭的燃烧过程、链条炉排的燃烧特点及其对煤质的要求以及煤质不同成分对锅炉燃烧的影响,提出了在煤质发生变化时的应对措施,来保证供热质量达标和安全平稳运行。
关键词:煤质链条锅炉燃烧应对措施0 概述:近年来由于煤炭行业矿难频发,国家对煤矿的整顿进一步加大力度,随着克拉玛依周边小煤矿的关停,供热公司的煤炭供应日趋紧张,煤源由原来单一的和丰煤矿转向为以和丰、铁厂沟、大红沟等为主的煤矿,煤炭质量较以往有很大的变化,煤种杂、煤质差,煤种质量严重偏离锅炉的设计煤种,引发了各供热车间司炉工劳动强度明显加大,锅炉及辅助设备故障显著增加,职工工作环境有所恶化,环境保护工作难度更加突出,造成锅炉燃烧运行困难,锅炉出口温度不能达标,严重影响了城市居民的正常供热。
1 煤碳的燃烧过程:煤从进入炉膛到燃烧完毕,一般经历四个阶段:水分蒸发阶段,当温度达到105℃左右时,水分全部被蒸发;挥发物着火阶段,煤不断吸收热量后,温度继续上升,挥发物随之析出,当温度达到着火点时,挥发物开始燃烧。
挥发物燃烧速度快,一般只占煤整个燃烧时间的1/10左右;焦碳燃烧阶段,煤中的挥发物着火燃烧后,余下的碳和灰组成的固体物便是焦碳。
此时焦碳温度上升很快,固定碳剧烈燃烧,放出大量的热量,煤的燃烧速度和燃烬程度主要取决于这个阶段;燃烬阶段,这个阶段使灰渣中的焦碳尽量烧完,以降低不完全燃烧热损失,提高效率。
良好燃烧必须具备三个条件:1、温度。
温度越高,化学反应速度快,燃烧就愈快。
层燃炉温度通常在1100~1300℃。
2、空气。
空气冲刷碳表面的速度愈快,碳和氧接触越好,燃烧就愈快。
3、时间。
要使煤在炉膛内有足够的燃烧时间。
碳燃烧时在其周围包上一层灰壳,碳燃烧形成的一氧化碳和二氧化碳往往透过灰壳向外四周扩散运动,其中一氧化碳遇到氧后又继续燃烧形成二氧化碳。
也就是说,碳粒燃烧时,灰壳外包围着一氧化碳和二氧化碳两层气体,空气中的氧必须穿过外壳才能与碳接触。
煤质变化对锅炉运行的影响及策略研究文章通过研究煤质的变化,审慎探究煤质变化对燃煤锅炉运行和其他关联设备的影响,经过全面分析发现煤炭含水量、硫元素含量、挥发分和发热量等对燃煤锅炉的重要影响,并进一步研究出锅炉运行参数对燃烧稳定性、经济性和锅炉出力情况的影响。
标签:煤质变化;锅炉运行;影响当前我国多数电能都属于火电一种重要形式,且我国最为重要的电力形式是燃煤发电。
但是从当前发展实际情况来看,各个电站锅炉的使用在我国均面临燃煤资源紧缺的问题。
为了能够缓解这个问题,需要相关人员在分析煤质变化对燃煤锅炉运行影响的基础上采取措施减少煤质变化对整个锅炉运行情况的影响。
一、石油化工企业热电厂煤炭的成分和基本性质石油化工企业热电厂运行对煤炭资源的消耗形式包含水分、挥发分、固定碳、灰分和硫分等。
其中,水分和灰分对煤炭资源的燃烧是十分不利的,在無形中会降低煤炭资源的燃烧温度,增加排烟的消耗。
挥发分是煤炭资源燃烧的重要特点,挥发温度越低,煤炭资源就更加容易着火。
二、煤质变化对锅炉运行性能的影响(一)煤质变化对锅炉出力产生的影响煤质变化对锅炉出力的影响表现为:在煤质的变化影响到磨煤机出力的时候,煤质燃烧所采用可磨性洗漱比例设计煤质的可磨性系数会降低。
尽管最终是应用了三台磨煤机,最终也无法充分保证锅炉带的额定出力大小。
在煤质灰熔点较低和锅炉出力没有达到额定出力数值的时候就会发生结渣问题,在出力不断增加的情况下回严重干扰锅炉的稳定运行。
(二)煤质变化对锅炉应用效率产生的影响从实际运行上来看,锅炉效率和煤炭质量以及煤炭资源的运行条件存在密切的关联,其中,煤质是影响锅炉运行效率的重要因素。
在判定煤质燃烧情况的时候,不能够仅仅对煤的常规性质进行分析,而且还需要对煤质非常规因素进行综合分析。
煤质是电厂锅炉设计的重要基础,锅炉只有在燃用接近设计好煤种的时候才能够获得良好的社会经济效益。
如果较大范围的改变煤炭种类就会影响锅炉的应用效率。
火电厂锅炉入炉煤质大幅变化应对措施发布时间:2022-11-08T09:06:43.587Z 来源:《福光技术》2022年22期作者:阮文剑1 张志鹏2 崔志程3[导读] 煤质对锅炉效率及运行状况有着较大的影响,煤质变化直接关系着锅炉燃烧的稳定性与经济性。
近年来随着国民经济快速发展及世界局势动荡,能源供给侧呈现紧平衡,煤炭价格长期高位运行,火电厂运营成本突升,为降低企业成本,各厂采取大量掺配经济煤种的方法,使得入炉煤质混配极为不均,锅炉运行中煤质经常大幅变化,带来一系列安全风险,需要采取科学精准的措施应对。
阮文剑1 张志鹏2 崔志程3华能洛阳热电有限责任公司河南洛阳 471000摘要:煤质对锅炉效率及运行状况有着较大的影响,煤质变化直接关系着锅炉燃烧的稳定性与经济性。
近年来随着国民经济快速发展及世界局势动荡,能源供给侧呈现紧平衡,煤炭价格长期高位运行,火电厂运营成本突升,为降低企业成本,各厂采取大量掺配经济煤种的方法,使得入炉煤质混配极为不均,锅炉运行中煤质经常大幅变化,带来一系列安全风险,需要采取科学精准的措施应对。
关键词:煤质;燃烧;锅炉运行;配煤掺烧引言近年来随着国民经济快速发展及世界局势动荡,能源供给侧呈现紧平衡,煤炭价格长期高位运行,火电厂运营成本突升,为降低企业成本,各厂采取大量掺配经济煤种1的方法,使得入炉煤质混配极为不均,锅炉运行中煤质经常大幅变化,带来一系列安全风险,需要采取科学精准的措施应对。
1.煤质大幅变化的现象与风险分析1.1入炉煤热值上升的现象及风险协调指令不变,负荷上涨、总煤量下降、氧量降低、汽压上升、过热度上升、汽温上涨、减温水量增大、锅炉壁温上涨、汽机主控综合阀位下降。
煤质长时间缓慢变化时,无需人为过多干预,依靠协调自动跟踪调整,适当修正过热度、增大BTU修正值、调整减温水偏置、增加高热值煤入炉量、监视好磨煤机运行状态即可,直至锅炉燃烧工况重新达到新的平衡点2。
入炉煤热值短时突升或遇有上层磨多台短时更换较高热值煤种时,需格外注意。
煤质变化对煤粉锅炉运行的影响因素及对策分析摘要:煤质变化影响燃煤锅炉的日常运行,结合高效煤粉锅炉的现场实际应用,从煤的水分较高易增加锅炉的耗电量、挥发分过高易引发煤粉自燃、煤质波动对制粉系统的影响、煤质对其它辅助设备运行的影响等方面分析了煤质变化对煤粉锅炉经济运行效率的影响,建议采取妥善配煤工作、加强燃料管理、设置煤质在线检测装置、控制入炉煤的煤质指标等对策以优化煤炭采购环节,最终达到降低煤粉锅炉运行成本之目的。
关键词:煤质变化;粉煤锅炉;影响因素影响煤质变化的因素有很多,而任一因素的变动,都有可能在实行过程中造成影响。
因此,Shell粉煤气化工艺的顺利进行离不开稳定的煤质。
它是实现装置长期性以及经济性的重要保障。
我们要尽可能做好措施,保证煤质的稳定性。
1煤质分析的特点煤炭在人们的生产、生活中的应用较为普遍,而在技术上不同的煤炭其性质和利用方式也存在一定差异。
煤的成分极其复杂且性质也各不相同,不同煤质对化验结果和精度要求不同。
考虑到煤炭多变、复杂的性质特征,在煤质化验过程中通过改进其分析技术可实现不同煤炭的准确化验。
煤炭作为一种固体可燃物其主要组成元素为硫、氢、氮、磷、碳及氧等,因此,对煤质进行相关测试和化验分析对于合理有效利用煤炭资源十分必要。
为了更加满足煤炭利用和生产过程中的适用性要求并提升煤炭生产产品质量,可对煤炭成分和性质进行有效的化验和测定,然后通过深入分析煤质结构可进一步掌握煤质的变化规律和性能。
由于煤质分析化验所采用的设备较为简单、方便、科学,所以其技术操作较为简便,并有利于高精准度和标准化检验的实现。
2煤质变化对煤粉锅炉运行的影响因素2.1水分因素水分因素可使煤粉锅炉运行的生产效益降低。
若煤炭的水分较高,会增加磨粉过程的耗电量,更会影响煤的发热量,水蒸发及气化的过程还会消耗相当大的热量,且会增加燃烧时的排烟量,在一定程度上增加了火电厂自身的耗电量。
同时,水分较高则易使煤炭运输系统出现拥堵,影响电厂供电系统的稳定运行。
煤质变化对锅炉燃烧的影响及应对措施【摘要】目前,随着国内市场上煤炭价格的一路高歌猛进,对于燃煤的火电机组来说运行成本越来越来越高,很多电厂因此败下阵来。
各个电厂都在紧锣密鼓地进行着节能工作,尽可能地减少运行成本。
本文通过分析煤炭的燃烧过程、燃用劣质煤的实际经验,提出了在煤质发生变化时的应对措施。
【关键词】煤质;锅炉;燃烧;应对措施导言近年来由于煤、电产业供需不均衡,造成企业用煤成本不断加大,发电企业很难一直燃用设计煤种,因此,对煤种变化对锅炉燃烧的影响的研究以日渐提上日程。
1、煤质对锅炉稳定燃烧的影响1.1煤的发热量是反映煤质好坏的一个重要指标,当煤的发热量低到一定数值时,不仅会影响燃烧不稳定不完全,而且会导致锅炉熄火,使锅炉出口温度很难达标,影响正常供热。
1.2挥发分在较低温度下能够析出和燃烧,随着燃烧放热,煤粉粒的温度迅速提高,为其着火和燃烧提供了极其有利的条件,另外挥发分的析出又增加了煤粉内部空隙和外部反应面积,有利于提高煤的燃烧速度。
1.3煤的灰份在燃烧过程中不但不会发出热量,而且还要吸收热量。
灰分含量越大,发热量越低,容易导致着火困难和着火延迟,同时炉膛温度降低,煤的燃烬程度降低,造成的飞灰可燃物高。
灰分含量增大,碳粒可能被灰层包裹,碳粒表面燃烧速度降低,火焰传播速度减小,造成燃烧不良。
另外飞灰浓度增高,使锅炉受热面特别是省煤器、空气预热器等处的磨损加剧,除尘量增加,锅炉飞灰和炉渣物理热损失增大,降低了锅炉的热效率。
有关资料显示,平均灰份从13%上升到18%,锅炉的强迫停运率将从1.3%上升到7.54%。
1.4煤的颗粒度对锅炉的燃烧有很大影响。
颗粒度过大时,煤块在锅炉内燃烧时停留时间过短,煤炭中的焦碳没有完全燃烬,炉渣中的含碳量增大,增加了锅炉炉渣的物理热损失;颗粒度过小时,细煤粉在炉排上燃烧时通风不好,碳与氧不能很好地接触发生化学反应,易形成黑带,同时细煤粉也易被空气吹起,很快随着烟气被带走,增加了锅炉烟气中的飞灰热损失。
煤质变化对锅炉安全经济运行的影响及应对措施摘要:本文针对公司6台130 t/h煤粉锅炉燃用煤质不稳定的实际情况,提出了应对不同煤质的技术措施,以提高锅炉燃用不同煤质的适应性。
关键词:煤质锅炉安全经济运行措施
近几年,燃煤电厂原煤采购困难重重,煤炭供应日趋紧张,且引进煤质参差不齐。
以本公司为例,煤源由原来单一的烟煤转向为烟煤、劣质煤和褐煤混烧,煤炭质量较以往有很大的变化,煤种杂、煤质差,煤种质量偏离锅炉的设计煤种,引发了车间职工工作项目增加、劳动强度加大;制粉系统因褐煤挥发分高危险系数增大,劣质煤含灰分大、煤矸石多,制粉困难;锅炉燃烧工况不稳定,影响锅炉的安全稳定运行;锅炉及辅助设备故障显著增加等难题。
煤粉炉对煤种的要求:
以本单位为例:锅炉设计煤种为开滦洗中煤,低位发热量17123 kj/kg;含碳量43.66%;挥发分30.2%;水分12.5%;灰分34.9%。
一般情况下,锅炉最好使用设计煤种或与设计煤种接近的煤种,以确保燃烧稳定。
但近年来由于煤炭供应日趋紧张,电厂的煤炭供应日趋多元化,煤炭质量比以往煤种有很大的差异,本文主要分析了煤质变化对锅炉的安全、经济运行带来的影响,并提出了相应的技术措施。
1 煤质对锅炉燃烧的影响
(1)煤的发热量是反映煤质好坏的一个重要指标,当煤的发热量过低时,会造成锅炉燃烧不稳定,严重时会导致锅炉灭火。
(2)挥发分在较低温度下能够析出并燃烧,随着燃烧放热,炉内煤粉温度迅速提高,为其着火和燃烧提供了有利的条件,另外挥发分的析出又增加了煤粉内部空隙和外部反应面积,有利于提高煤粉的燃烧速度。
因此,挥发分含量过低,易造成锅炉燃烧不稳甚至灭火,挥发分含量越大,煤中难燃的固定碳成分越少,煤粉越容易燃烬。
但挥发分越高,使得制粉系统爆燃的可能性也越大,影响锅炉安全运行。
(3)煤的灰分在煤粉燃烧过程中不但不会发出热量,而且还要吸收热量。
灰分含量越大,发热量越低,越容易导致着火困难和着火延迟等燃烧不良状况。
(4)煤粉中水分含量增大,一方面使煤中可燃成分相对减少,进入炉膛后由于水分蒸发吸收大量的热量,使炉膛温度降低,影响锅炉燃烧;另一方面使烟气量增大,排烟损失和风机电耗增加。
2 煤质对制粉系统的影响
(1)原煤中掺杂煤矸石过多时,制粉系统出力下降,在锅炉负荷不变的情况下,燃煤量增加,对于本单位中间储仓式制粉系统,停磨时间减少,制粉电耗增加,影响锅炉经济运行。
(2)当原煤中含褐煤时,因褐煤挥发分较高,制粉系统易燃易爆危险系数提高,不利于制粉系统的安全运行。
(3)原煤含水分高时,会造成给煤机下煤不畅、磨煤机入口管粘煤等现象,明显降低制粉系统出力。
3 煤质对其它辅助设备运行的影响
(1)炉膛容易结焦,水冷壁、省煤器、空气预热器等受热面处磨损严重,且容易积灰,锅炉送风阻力增大,影响锅炉热效率。
(2)煤质不好时,锅炉耗煤量相对增加,炉渣的含碳量也增大,输煤、除尘除渣系统运行负荷大大增加,设备故障增多,煤炭拉运和炉渣拉运成本加大。
(3)灰分大的煤燃烧后,不仅影响了除尘器的除尘效果,而且增加了输灰系统的运行负荷,容易出现运行故障,对员工所处工作环境和外部环保都造成了不良影响。
(4)煤质含硫量大时,容易引起水冷壁高温腐蚀,锅炉尾部烟道、省
煤器、空气预热器等处的低温腐蚀,造成锅炉爆管,影响锅炉安全运行。
过高的含硫量还会增加脱硫运行成本,影响锅炉经济运行。
4 建议采取的应对措施
煤炭供应的紧张形势不是一朝一夕能解决的问题,煤质变化引起锅炉燃烧困难,电厂必须面对现实,迎接挑战,在实际的运行过程中,积极试验和摸索,制定相应的可操作性强的应对措施,努力调整好锅炉运行工况,保证锅炉蒸汽品质达标和减少锅炉及辅助设备的运行故障,以保证整个系统安全、平稳、经济运行。
(1)单位技术管理人员要依照当前情势,有针对性的加强锅炉运行人员的技术操作水平培训工作,并联系输煤部门及时将入厂煤质情况通知司炉,使司炉人员及时掌握入炉煤的煤质分析情况,特别是煤的发热量、水分、挥发分、灰分、颗粒度大小等,以便针对不同煤质进行相应的调整。
(2)加强各煤种的混烧、掺烧和配煤技术工作。
通过不断进行燃烧调整试验,探索出不同煤种燃烧时,锅炉的制粉系统、送引风系统和各角燃烧器配风等最佳运行参数,并在此基础上试验摸索不同煤种的混烧、掺烧和配煤技术,以提高各种煤质,特别是劣质煤和褐煤的利用率,降低运行成本。
(3)提高输煤值班员责任意识,深入培训,提高配煤工作质量。
对不同的煤种、煤质,采取按类分别堆放,根据锅炉需要,在不同时期燃用不同的煤种,或按不同的比例搭配使用。
输煤前,输煤值班员要与当班司炉人员及时沟通,将煤种变化情况和配煤情况提前通知司炉,使司炉能提前做好应对不同煤种的准备。
此外,储煤场还应设置干煤棚,合理配煤,保证雨季时入炉煤不至于过湿。
(4)对锅炉的燃烧调节工作高度认识,做强、做精、做细。
保证合适的过量空气系数,炉膛应尽量保持高温,以利于燃烧,严格按规程规定操作,监视炉膛负压、排烟温度、氧量在允许范围之内,并认真落实奖罚制度。
(5)适当提高运检人员巡检次数,并适时加强培训,提高巡检质量,做到及时发现、处理锅炉及其辅助设备(特别是锅炉本体、磨煤机、省煤器、空气预热器、脱硫除尘等设备)出现的故障。
5 结论
随着煤质发生变化,应善于思考、实验、摸索出本厂锅炉适应不同煤种的技术措施,结合各煤种的特点,合理组织和优化系统的运行方式,提高锅炉各系统对煤种的适应性,最大限度降低煤质变化对锅炉运行带来的不利影响,实现锅炉的优化运行,提高锅炉运行的安全性和经济性。
参考文献
[1]于临秸.锅炉运行[M].2版.中国电力出版社.。