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发电工程
煤质对锅炉运行效率的影响及应对措施
马志刚
神华神皖安庆皖江发电有限责任公司,安徽安庆246008
摘要:通过分析不同煤质对锅炉燃烧的影响,
关键词:煤质;运行效率:应对措施
中图分类号:TK227.1 文献标识码:A
引言 提出燃用低质煤的应对措施。
文章编号:1002—1388(2015)07—0120一O1
近年由于煤炭行业矿难频发,国家对煤矿的整理进一步
加大力度,随着小煤矿的停产,煤炭的供应日渐紧缩。供源
也变的五花八门。煤炭质量不能有效保证,煤种混杂,煤质
堪忧。使得锅炉运行效率严重降低,机组故障频发。制定出
有效的应对措施迫在眉睫。
1锅炉对煤种的要求
发电用煤量位居全国首位,将近三分之一的煤炭都被用
作发电。电厂通过燃烧煤炭,将热能转变为电能,甚至发热
量作为检验电厂技术经济的重要标准。电厂建厂之后,会选
择特定的供煤来源,根据提供的煤的质量,来设计锅炉的结
构。所以只有符合条件的煤炭才能使锅炉发挥出最大的效能
…。电力部门一般要求煤的发热量大于20Lmj/kg,可波动5%,
力度为小于25mm的末煤或小于50mm的混煤,挥发分,大于
20%,硫分小于1%,外在水分(Mr)小于10%,干式除渣灰
熔融性软化温度大于1250%。煤的发热量的多少影响到电厂
的各个环节,更直接的影响电厂的投资和成本。
2不同煤质对锅炉燃烧效率的影响
链条锅炉单面着火,着火条件不如层燃炉优越,燃烧层
本身无自动扰动的功能。因此,它对煤质的变化非常敏感,
限制了其对煤种的适应能力。
(1)煤的含水量燃烧的影响 若煤的水分含量过高,将
延长煤的干燥阶段,在炉排的有效长度上缩短了燃烧、燃尽
阶段的工作长度,造成较大的固体不完全燃烧损失和排烟热
损失。但是,煤中的水分含量也不宜过少,特别是燃用细屑
末较多的煤,水分含量应高一些,以使细屑末适当的结团, 不致于被气流吹走或炉排漏落 。同时,由于水分蒸发还使
煤层疏松,并增加孔隙率,增大了煤与空气的接触面积,有
利于煤的燃烧、燃尽,从而减少了气体不完全燃烧损失。若 燃用强结焦性煤,加少量水可使结焦减轻;对燃用高挥发分
的煤,适当加一些水,可使挥发分析出延缓,以利于挥发分
的燃烧、燃尽,从而减少了气体不完全燃烧热损失,但水分 本身吸收热量,而且增加了烟气体积,使排烟热损失增加。
因此,人炉煤的水分含量应适度,一般煤的应用基水分含量
控制在8%~1O%为宜 。 (2)煤的灰分含量对燃烧的影响煤在燃烧过程中不断产
生灰,并包裹在碳粒的外围,形成了“灰壳”,增加了焦炭
的燃烧、燃尽的困难,煤中灰分含量逾高,这种现象逾严重。
若燃烧灰熔点较低的煤,熔融的厌渣还会阻塞炉排通风孔隙,
使燃烧恶化。为此,要求煤的干基含灰量不超过30%,灰的
熔化温度应不低于1200℃ 。 (3)煤的挥发分对燃烧的影响燃用低挥发分的贫煤和无
烟煤,挥发分要在较高的温度下才能析出,着火困难,燃烧
前的准备阶段长,燃烧、燃尽的时间相对缩短,而此类煤的
含碳量又很高,会使固体不完全燃烧热损失增加。若燃用高
挥发分的煤,着火容易,燃烧完全,但要求炉膛体积能保证
挥发分和细煤末的燃烧、燃尽,否则,气体和刷体不完全燃
烧热损失会增大。
(4)煤的结焦性对燃烧的影响链条炉不宜烧强结焦性的
煤种,由于此类煤在炉内’高温条件下,煤层表面易结焦形
成扳状焦块,增加了燃烧层的阻力,使空气供应困难,严重
影响燃烧的正常进行。相反,燃用贫煤、无烟煤等一类弱结
焦性的煤时,在炉内受热时易形成细煤末,容易被气流吹走
120 2015年7月下 或炉排漏落,增加了飞灰含碳量和漏煤量,影响锅炉运行的
经济性。
(5)煤的颗粒度对燃烧的影响 当燃用未经筛选的原煤
时,由于粒度大小不一,易使煤层堆积过实,影响煤中水分
的蒸发和热量的传递,使着火和燃烧过程推迟;密实的煤层
增加通风阻力,细煤屑集中处容易破气流吹走,使火床出现
火口,破坏燃烧层的稳定。煤的粒度大小过于悬殊,在煤斗
中容易产生机械分离,粗粒大块跑向两侧,细谋屑则堆积在
中间,最终导致整个火床的送风不均匀和燃烧恶化。因此,
要求以洗选块煤、机械型煤及动力配煤来代替原煤;颗粒度
控制在O ̄25mm,最大块粒不应大于38mm,小于或等于3mm
的细煤屑应不超过30%。
3对燃烧劣质煤的应对措施
首先介绍一下煤粉在锅炉中的燃烧过程,带有煤粉的气
流进入锅炉,随着锅炉中燃烧的气体和火焰气温逐渐升高。 着火之后的燃烧情况取决于锅炉内温度的稳定水平,如果锅
炉的散热量大于吸热量,则整个系统的温度逐渐降低以至于 熄灭。引发灭火的原因有很多,例如燃烧不稳,有干扰因素,
检测装置的不完善等,究其根本还是煤质变差导致。
煤质变差不仅会导致锅炉中的粉机超负荷工作,对辅机
系统的运行也产生了较大的影响。使锅炉的燃煤效率降低, 并且耗电率上升,燃油量增加。
(1)提高锅炉工作人员的技术水平,能够做到对煤质的
准确认识和了解,尤其是煤的发热量、颗粒度大小等各种属
性,对于不同煤质可以及时提出高效的燃烧方式。
(2)在不停的实验中探索更优的配备比例,针对不同的
煤种制定所需的风等运行参数,研究不同煤种混烧等技术,
提高煤的燃烧效率。 (3)掌握对锅炉的燃烧控制能力。保证煤量与氧气要协
调,做到充分接触。锅炉应保持稳定的温度燃烧,这样有利
于着火和燃尽。实时监控炉膛负压、温度、氧气、二氧化碳
等含量,尽量避免燃烧不充分情况的发生。 (4)在输煤过程中应尽量调整输煤比例的协调。遇到煤
质低,比如含水量高,粉煤多的煤要协调好比例。在煤的保 质期间,也要采取有效措施防止风化和自燃。在煤源的选择
上,应尽量选择煤质较好的供货源,对不同煤质要及时进行
分析,并制定调整措施改变燃烧状况。
(5)对锅炉等燃烧设备要实时进行检查,遇到问题故障 要及时处理。
4结论
煤炭的供不应求必然会导致煤质水平下降,我们要做的
就是探索出更多的适应方法对锅炉设备进行改善,提高对煤
炭的管理水平,不仅是为了火电厂的利益,也是为社会的经
济效益作出努力。
参考文献
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