浅析煤质变化对锅炉飞灰可燃物的影响

浅谈煤质变化对锅炉燃烧的影响发布时间：2022-06-20T08:25:23.605Z 来源：《当代电力文化》2022年第4期作者：魏振宇[导读] 文章主要分析了煤炭的燃烧过程、燃烧特点及良好燃烧的必然条件，魏振宇（新疆华电高昌热电有限公司新疆吐鲁番 838004）摘要：文章主要分析了煤炭的燃烧过程、燃烧特点及良好燃烧的必然条件，讲述了煤质的要求以及煤质不同对锅炉燃烧的具体影响，提出了在煤质发生变化时的应对措施，保证锅炉燃烧的质量。

关键词：锅炉；燃烧；应对措施引言近年来，我国煤矿事故不断发生，为了减少以因事故造成的不必要损失，国家对煤矿生产加强了整顿，随着煤矿规模的正规化，不少小型煤矿和不合格煤矿纷纷被关闭，煤炭供应日趋紧张，各企业采暖锅炉的用煤计划走向多元化，因而，煤炭质量也有了不小的变化，煤种杂、煤质差，煤种质量已经偏离锅炉的设计煤种，不但增加了劳动力的消耗，锅炉及其设备的故障频发，导致锅炉燃烧运行困难，锅炉出口温度不合标准，严重影响正常供热。

1 煤炭的燃烧过程首先，合格的燃烧条件有三个：①温度。

煤炭燃烧的温度越高，其化学反应就越快，燃烧就愈快。

②空气。

空气冲刷炭表面的速度愈快，炭氧的接触就越好，燃烧就愈快。

③时间。

要让煤炭在锅炉内有足够的燃烧时间，保证煤炭的充分燃烧。

炭燃烧时，其周围会包上一层灰壳，燃烧所形成的一氧化碳、二氧化碳往往透过灰壳向四周扩散，一氧化碳在遇到氧气后继续燃烧，会形成二氧化碳。

也就是说，煤炭燃烧时，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炭接触。

所以，加强送风，增加空气冲刷炭粒的速度，将外层的气体迅速带走；同时加强机械拨动，破坏灰壳，让氧气和炭直接接触，加快燃烧速度。

如果氧气不足或者搅动力度不够，煤炭就无法充分燃烧，造成灰渣中有许多未参与燃烧的炭核，还会导致一氧化碳未经燃烧就从烟道中排出。

一些较大的煤块，必须要有充足的燃烧时间，停留时间过短，燃烧不完全。

煤质对锅炉效率的影响受煤炭市场影响，本月煤质发热量严重偏低，机组频繁出现限负荷情况，没有能力进行提高煤质指标的试验。

因此通过理论分析煤质对锅炉效率的影响。

煤质对机组经济性的影响指标分为如下二类：一、直接影响锅炉效率有关的煤质指标为低位热值、收到基灰分。

二、煤质影响锅炉效率相关参数为飞灰可燃物、排烟温度、氧量 一、对锅炉效率影响煤质指标确定根据反平衡锅炉效率计算方法（摘自《中国大唐集团公司耗差分析技术标准》），锅炉机组的损失包括排烟损失、化学未完全燃烧热损失、固体未完全燃烧损失、散热损失和灰渣热损失。

即)(%10065432q q q q q bl ++++-=η 2q ——排烟热损失，%；3q ——化学不完全燃烧热损失，%； 4q ——固体未完全燃烧热损失，%； 5q ——散热损失，%；6q ——灰渣物理热损失，%。

（1）、排烟热损失 基准温度一般取环境温度。

(%)100)()(0212t t k k q py py -+=α1k ，2k ——根据燃料种类选取； pyα——排烟过量空气系数；pyt ——排烟温度，℃；0t ——基准温度，℃。

1k 、2k 为经验系数，取值见下表（2）、化学未完全燃烧热损失对于煤粉炉而言，一般该项损失≤0.5%，因此可以忽略不计。

（3）、固体未完全燃烧热损失固体未完全燃烧热损失主要是由烟气飞灰和炉底炉渣中含有可燃物组成。

对于煤粉炉而言主要是灰渣和飞灰两项损失，以及中速磨煤机排出石子煤的热量损失。

如只考虑前两项损失，具体算法如下：4,337.27100%100100fh fh ar lz lznet arfhlz C A C q Q C Cαα⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+⨯⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪--⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦ar A ——收到基灰分，%； ,net arQ ——煤低位发热量，/kJ kg ；lz α、fh α——灰渣、飞灰占燃料总灰分的份额，%；lz C 、fh C ——灰渣、飞灰中可燃物含量百分率，%。

煤质变化对锅炉燃烧的影响及应对措施关键词：煤质; 锅炉; 燃烧; 应对措施摘要：随着燃煤的火电机组运行成本越来越高，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等环节，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。

Keywords: coal; The boiler; Combustion; measuresAbstract: with the coal thermal power unit operation cost more and more high, each power plant are underway energy conservation work, as far as possible to reduce running cost. Through analysis of coal combustion process and other links, put forward the coal quality change measures, to ensure the quality and safety heating running smoothly.导言：近年来煤源由原来单一的优质煤转向为以贫煤，焦煤为主的煤，并且煤种杂、煤质差，煤种等质量问题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，严重影响了锅炉的正常供热。

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。

煤质对锅炉效率的影响分析随着经济的发展，工业化和城市化的趋势不断推进，能源的需求也逐渐增大。

其中，煤作为我国最重要的能源之一，其使用量不断增加。

然而，煤的质量却是影响锅炉效率的一个至关重要的因素。

本文将从煤质的角度进行分析，探讨煤质对锅炉效率的影响。

一、煤质指标煤质指标一般包括热值、全水分、挥发分、灰分、固定碳、硫分、粒度等指标。

其中，煤的主要热值来自于其中的有机质，而杂质越少，则其热值越高。

1.1 热值热值是衡量煤质的重要指标之一。

一般而言，煤的热值越高，则其热效率也相应提高。

国内煤燃烧平均热值在2000~4500kcal/kg之间，而国外则更高，达到7000~8000kcal/kg。

1.2 水分煤的全水分一般在10%~20%之间，其中包括表面吸附水和内部结合水。

而煤水分过高，则会导致煤的热值下降，热效率降低，烟气量增加，其它排放物质也会增加。

1.3 灰分灰分是煤中的非燃性杂质，其含量与煤的质量、热值和利用价值有着重要的关系。

煤灰分过高，则使煤的热值降低，燃烧时易生成焦渣并污染环境，同时对锅炉产生腐蚀和磨损作用。

小于20%的灰分值被视为使燃烧效果最佳的范围。

1.4 挥发分挥发分是煤中的挥发性有机物，煤中挥发分的多少与煤种的质量有关。

其所占的比重越高，则煤的热值越高，煤的使用效率也更高。

二、煤质对锅炉效率的影响2.1 锅炉效率下降当煤的挥发分较高时，显然其所含的可燃气体较多，而且烧煤时所生成的灰渣和燃烧产物也较多，这会导致火焰温度降低，火焰反应速度变慢，进而降低锅炉的热效率。

而当灰分较高时，焦渣等非燃杂质容易在锅炉内部沉积形成障碍物，增加了锅炉内的热阻，导致了锅炉效率下降。

2.2 燃煤量增加当煤的灰分和水分较高时，燃煤量必然会增加。

而当燃烧产物和污染物随煤的质量降低而增多时，需要进行更多程度上的净化，同时会增加运行成本，降低锅炉效率。

2.3 锅炉使用寿命缩短煤的杂质越多，灰渣就越容易形成，进而对锅炉产生腐蚀和阻塞作用，从而缩短锅炉的使用寿命。

浅谈煤质因素造成锅炉燃烧不稳定由于近年来国内电力需求旺盛，电煤耗用量持续增长，全国电煤供应全面告急，大多数电厂电煤库存远低于警戒线，甚至出现了部分电厂停机待煤的尴尬境地。

煤炭资源的供需平衡遭到破坏。

发电企业电煤供应日趋多元化，质量波动幅度较大，已远远偏离设计煤种，严重威胁了锅炉的稳定燃烧。

1、煤质对锅炉稳定燃烧的影响因素燃煤电站锅炉一般燃用经过磨制的煤粉，煤粉颗粒由挥发份、固定碳、水份和灰份4部分组成，由于挥发份能在较低温度下析出和燃烧，随着燃烧放热，焦碳粒的温度迅速提高，为其着火和燃烧创造了极为有利的条件，另外，挥发份的析出还增大了焦碳颗粒的内部空隙和外部反应面积，有利于提高焦碳的燃烧速度。

因此，挥发份含量越大，煤中难燃的固定碳含量越少，煤粉容易燃尽；挥发份析出产生的空隙多，增大反应表面积，使燃烧反应加快。

挥发份含量降低时，煤粉气流着火温度显著升高，着火热也随着增大，着火困难，达到着火所需要的时间变长，燃烧稳定性降低，火焰中心上移，炉膛辐射受热面吸收的热量减少，对流受热面吸收的热量增加，容易造成末级过热器、再热器超温甚至爆管。

同时尾部排烟温度升高，排烟损失增大。

燃料中的灰份在燃烧过程中不但不能放出热量而且还要吸收热量。

因此，灰份含量越大，发热量越低，容易导致着火困难和着火延迟；同时炉膛燃烧温度显著降低，煤的燃尽度变差，造成飞灰可燃物高。

灰份含量增大，碳粒可能被灰层包裹，碳粒表面燃烧速率减少，火焰的传播速度降低，造成燃烧不良；另外飞灰浓度越高，对锅炉受热面，特别是尾部的省煤器、低温过热器受热面的磨损加剧。

一份统计资料显示，平均灰份若从13%上升到18%，锅炉强迫停运率将从1.3%上升到7.5%。

排灰量增加，使得除尘费用及厂用电上升，同时飞灰和炉渣的热物理损失变大，从而降低了锅炉的效率。

煤中的分析基水份在一定的含量限度内与挥发份对燃煤的着火特性影响一致，少量水分对煤粉着火有利。

从燃烧动力学的角度看，在高温火焰中水蒸气对燃烧过程具有有效的催化作用，可以加速煤粉焦碳的汽化和燃烧；可以提高火焰黑度，加强燃烧室炉壁的辐射换热，另外，水蒸气分解时产生的氢分子及其氢氧根又可以提高火焰的热传导率。

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。

锅炉飞灰可燃物含量偏大原因及防治〔摘要〕我厂#3炉在一段时期内飞灰可燃物含量有时偏大，锅炉飞灰可燃物含量偏大就会引起锅炉效率降低，增加发电成本，企业效益下降。

本文将对飞灰可燃物含量偏大的原因进行分析，并提出运行中如何降低飞灰飞灰可燃物含量、需要注意的事项，从而提高锅炉运行的经济性。

〔关键词〕锅炉飞灰可燃物偏大防治1、3号炉设备概况：#3炉系哈尔滨锅炉厂制造，为超高压参数并有一次中间再热的单锅筒、自然循环蒸汽锅炉。

配二十万汽轮发电机组，锅炉型号为HG-670/140-9型。

制粉系统为中间储仓式热风送粉，采用四角双切圆燃烧方式。

在炉膛四角布置低氮煤粉燃烧器，炉膛中心形成直径600/1200 mm的双切圆，四周采用膜式水冷壁。

炉内上部沿烟气流向布置屏式过热器、对流过热器、高温再热器。

竖井从上至下布置有低温再热器、省煤器及空气预热器。

2、#3炉飞灰可燃物含量偏大概况：我厂3号炉在2020年2月份以来多次出现了飞灰可燃物含量偏大，正常情况下飞灰可燃物为小于3%，运行中有时连续几天飞灰可燃物达到3～5%。

3、#3号炉飞灰可燃物含量偏大原因分析：3.1、煤质的变化：影响最明显。

一般来说，挥发分高、灰份小的煤种，飞灰都比较小。

反之则大。

挥发分（Vad）低于25%、灰分（Aad）高于15%对降低飞灰不利。

燃煤灰分高，由于燃料本身放热量低，燃料消耗量大，加之灰分不但不放出热量，而且还要吸收热量，使炉膛内烟气温度降低，煤粉气流着火推迟，也使煤粉着火稳定性降低。

煤粉水分过大，由于入炉煤水分高，为了满足锅炉负荷需要的燃煤量，由于热风量满足不了磨煤机出口温度，为增加制粉出力，只能降低磨煤机出口温度，造成一次风喷口的煤粉着火距离太远，从而引起着火、燃烧推迟，煤粉在来不及燃烧完全就离开炉膛。

另一方面，由于三次风温度低、湿度大、风速高，大量三次风进入炉膛引起燃烧区域的温度降低，煤粉着火推迟，恶化煤粉气流的燃尽条件，不利于煤粉的燃烧和燃尽。

浅谈煤质变化对锅炉燃烧工况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、煤粉锅炉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，来保证充足的供汽量、合格的蒸汽品质和锅炉的安全平稳运行。

关键词：煤质；锅炉；燃烧工况；安全运行；应对措施Abstract: at present, as the domestic market price of coal the rapid development, for the coal for thermal power unit operation cost more and more high, many power plants were so. Each power plant are underway energy-saving work, as far as possible to reduce operation costs. This paper through the analysis of coal combustion process, the pulverized coal boiler combustion characteristics and the requirements of the coal on the coal quality and different ingredients on the influence of the boiler combustion, and put forward the change in coal measures, to ensure sufficient steam quantity, qualified steam quality and the safety of boiler running smoothly.Keywords: coal; Boiler; Combustion condition; Safe operation; measures引言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，随着我国内地一些小煤矿的关停，火电厂煤炭供应日趋紧张。

煤质变化对锅炉运行的影响及优化措施发布时间：2021-05-14T12:58:14.087Z 来源：《当代电力文化》2021年第4期作者：胡海洋[导读] 科技的进步，促进人们对能源需求的增多胡海洋国能粤电台山发电有限公司广东台山 529228摘要：科技的进步，促进人们对能源需求的增多。

煤炭作为我国经济发展过程中最常用到的能源，在电厂生产过程中对煤炭的需求量较大。

近年来在煤矿业整改力度不断加大的新形势下，煤炭质量发生了较大的变化，煤炭品质参差不齐，这对锅炉燃烧效率带来了较大的影响。

由于煤质的变化，在锅炉实际运用中一些问题不断暴露出来，严重影响了锅炉运行的安全性和经济性。

本文就煤质变化对锅炉运行的影响及优化措施展开探讨。

关键词：煤炭；煤质变化；锅炉；燃烧；影响；应对措施引言受市场因素的影响，煤炭使用单位的原煤供应日趋多元化。

这就带来了原煤质量波动幅度增大、煤种杂、入炉煤质控制难度加大等问题。

这些问题导致设备产生缺陷的比率明显增多，其中锅炉结焦、灭火、受热面超温爆管等比较突出。

这些缺陷除与设备本身相关外，与锅炉偏离燃烧设计煤种有很大关系。

1电厂用煤的成分和性质电厂动力用煤按元素分析可包括碳、氢、氧、氮、硫、水分、灰分和煤质低位发热量。

其中水分和灰分是对燃烧不利的因素，会降低燃料的燃烧温度，妨碍可燃物的完全燃烧，增大排烟热损失。

氢和碳是燃料燃烧产生热量的来源，含碳量越高，煤就越难燃烧。

硫是造成锅炉受热面腐蚀的根本原因。

2煤质对锅炉稳定燃烧的影响2.1发热量在对煤质好坏进行判断时，通常会将煤的发热量作为重要的评判指标，一旦煤的发热量较低，则会对锅炉燃烧的稳定性带来影响，严重时还会导致锅炉熄火事故发生。

而且发热量较低的煤质也会造成锅炉出口温度达不到规定的要求，这必然会对正常的供热带来较大的影响。

2.2挥发分在燃煤燃烧的过程中，在较低的温度下挥发分就能够析出和燃烧，挥发分的析出会增加焦炭内部的空间以及外部的反应面积，有助于提高燃烧速度。