试论煤质变化对火电厂生产运行的影响_煤质对锅炉运行的影响

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试论煤质变化对火电厂生产运行的影响

摘要：由于我国工业发展的不断进步，为了满足人们对供电量的高需求，火电厂的规模越来越大，但是电煤的质量仍然得不到保障，煤质的变化幅度越来越大，煤质控制也变得更加困难。煤质的变化会对火电厂的生产运行造成严重的影响，制约着火电厂的发展。本文从燃煤的特质出发，阐述了煤的特性对火电厂的生产运行的影响，旨在提高人们对煤质变化的重视，从而提高电煤的质量。关键词：煤质变化；火电厂；生产运行引言

火电厂发电是通过将能源燃料燃烧产生的化学能转化为蒸汽热能来推动发电机组的运行从而进行的。燃煤是火电厂的燃烧能源，对发电的效率有着重要的影响。由于我国电煤供应越来越紧张，电煤的质量一直得不到保障，煤质越差，那么在发电过程中一定的发电量下锅炉消耗的原煤量就越来越大，不仅造成了能源的严重浪费，还会增加运煤系统的负荷，对设备造成严重的磨损，从而大大增加了发电厂的成本，对火电厂生产的安全性和经济性都造成了严重的影响。2 火电厂燃煤的特点

随着人们生活水平的不断提高，人们对于用电的需求量越来越高，但是高需求的变化并没有使电煤的质量有所上升，相反，电煤的质量还有着逐渐下降的趋势。由于人们对电量的需求量越来越大，所以火电厂的规模也越来越大，单座火电厂的装机容量也相应的增多，所以火电厂燃煤数量增多也是不可避免的。燃煤数量的增多进而导致燃煤的种类繁多，只有极少数的火电厂由于靠近产煤地区，燃煤的来源比较固定，燃煤品种也是单一的，除此之外，大部分的火电厂的燃煤都没有固定的来源，燃煤多数来源于小窑煤，导致燃煤的品种又多又杂，一般都达到几十种。由于燃煤的来源是小窑煤，质量得不到保证，燃煤无论是开采还是运输过程中都存在很多细节上的问题，导致燃煤中含有很多杂质，[1]木片、金属物以及塑料制品等杂质都比较常见，严重影响了燃煤的纯度和质量。除此之外，小窑煤生产的燃煤一般是没有经过加工处理的原煤，所以燃煤的粒径并不统一，粒级范围比较大，并且波动性也较大，燃煤的这些特性都会对火电厂的生产运行造成巨大的影响。3 煤质特性对火电厂生产运行的影响 3.1煤中含有水分对火电厂的影响

燃煤的作用是燃烧，如果燃煤中含有水分那么燃质的含量就会相应减少，同时煤的发热量也会有所降低，不仅如此，燃煤中含有的水分在燃煤燃烧的时候会由于受热蒸发，而水分蒸发的过程是一个吸热过程，那么炉膛的温度就会降低，煤粉燃烧的难度也会相应增加，从而增加火电厂的用电率，另外，由于煤粉燃烧难度增加在燃烧的过程中排烟量也会大大增加。燃煤运输过程中的输煤系统也会由于燃煤中含有的水分而出现堵塞的现象，严重影响了火电厂供电系统的正常运行。不仅如此，燃煤中的水分的存在还会对空气造成严重的污染，因为水分的存在会使高烟气中的水蒸气分压增加，那么烟气中的三氧化硫就会以硫酸蒸汽的形式存在，锅炉的尾部由于温度比较低，硫酸蒸汽会在此处凝结，锅炉的尾部由于沉积了大量的硫酸会对空气预热器造成腐蚀，严重影响了输煤系统。一般认为，燃煤

[2]中的水分含量应该低于8%，才不会对输煤系统或者火电厂的正常生产运行造成影响。3.2煤中灰分对火电厂的影响

燃煤中灰分过量对火电厂造成最直接的影响就是会使燃烧失常，也就是会降低炉膛的燃烧温度，燃烧的温度会随着燃煤灰分含量的升高而降低，如果燃煤的燃尽度比较差，那么排灰量就会相应的增加，由于燃煤的不完全燃烧会导致较大的热损失，减少了燃烧的效率，同时燃烧过程中灰渣以及飞灰也会带走一部分的热量，从而降低了炉膛的温度，煤粉燃烧的难度又会增加，影响了燃煤的正常燃烧，甚至会出现熄火的现象。另外，如果燃煤中含有的灰分较大，由于灰渣飞灰的产生，锅炉的受热面会积聚飞灰受到污染，锅炉的排烟温度会上升，所以排烟过程中的热损失也会增加，减少了燃烧的效率。燃煤中的灰分含量较大还会对系统的设备造成严重的磨损，从而增加安全事故的发生。3.3煤中挥发份对火电厂的影响 挥发份是衡量火电厂用煤的一个重要指标，和煤的燃烧有着紧密的联系。燃煤中的挥发份含量越高，那么燃煤就越容易燃烧，并且燃烧的过程比较稳定，还会产生较大的火焰，但是火焰的温度却比较低。而燃煤中如果挥发分含量太低的话，又会增加燃烧的难度，燃煤很难被点着，同时燃烧情况也非常不稳定，会出现燃烧不完全的现象，也有可能会导致熄火。燃煤的挥发分的含量和整个燃煤燃烧的过程都具有紧密的联系，例如制粉系统的选型、防爆措施的设计、锅炉燃烧器的结构形式以及燃烧带的铺设等。另外，煤粉的阴燃温度会随着燃煤挥发分含量的增加而降低，如果挥发分的含量达到了某一个值，制粉系统的煤粉就会大量聚集，会导致煤粉自燃现象的发生。3.4煤中硫对火电厂的影响

燃煤中硫的成分包括两种，可燃硫和不可燃硫，燃煤中的硫是一种具有危害性的杂质，不管是对燃烧的过程、气化过程还是焦化过程都会造成非常严重的影响。首先，燃煤中含有的硫会加速燃煤的氧化自燃，硫是一种极易氧化的物质，如果在煤粉中或者煤堆中含有较多的黄铁矿，那么黄铁矿中的硫就很容易发生氧化放热，从而导致煤的氧化，甚至可能会引起煤的自燃现象发生。其次，如果燃煤中含有黄铁矿，那么燃煤在运输过程中会对输煤管道或者煤机部件造成严重的磨损，减少了设备的使用寿命，同时也影响了火电厂的正常运行。另外，燃煤中的硫的燃烧会导致硫酸的产生，硫酸是一种腐蚀性较强的物质，会对设备造成严重的腐蚀，特别是对空气预热器的腐蚀最明显，减少了空气预热

[3]器的使用寿命，一般在一年之内就会发生腐蚀穿孔的现象。最后，燃煤中含有的硫在燃烧之后会对大气造成严重的污染，硫在燃烧之后会形成二氧化硫，二氧化硫是一种严重的空气污染物，会随着烟气从烟囱中排出，对火电厂周围的空气造成严重的污染。3.5煤灰的熔融温度对火电厂的影响

煤灰的熔融温度对火电厂的正常运行也会造成严重的影响，如果煤灰的熔融温度比较低，那么在燃烧之后在锅炉很容易出现结渣，而锅炉中的结渣会影响火电厂运行的安全，很容易导致工作人员的伤亡，同时也对火电厂造成了巨大的经济损失。所以煤灰的熔融温度越高越好，一般的话应该高于1[4]500度。为了提高火电厂运行的安全性和经济性，应该严格控制燃煤中的硫的含量以及灰分，不能使用过粗的煤粉。

3.6燃烧过程发热量对火电厂的影响

在燃烧过程中发热量对或火电厂的正常运行也会造成严重的影响，所以，锅炉机组的设计过程都要严格参照煤炭的发热量来进行计算，其中包括磨煤机容量的选择、炉膛的热负荷计算以及物料的计算等。煤炭的发热量也是衡量供电煤耗的一项重要的经济指标，在锅炉机组运行的过程中，锅炉负荷以及热平衡的调节还有配煤燃料都应该参照煤炭发热量。如果保持锅炉的负荷不变，降低煤位的低发热量会增加燃料的用量和总烟气量，炉膛的出口温度会升高，但是炉膛的单位辐射吸热却是有所下降[5]。并且燃料量的增加也会导致制粉系统的出力，一次风量也会相应增加，煤粉的细度会增加，影响火电厂的生产运行。除此之外，燃料量的增加也会增加锅炉的受热面积灰程度，锅炉的传热就会受到影响，那么烟道的尾部的温度就会升高，排烟过程的热损失就会增加，从而降低燃烧效率，减少了经济效益。最后，燃料量的增加会使燃烧过程受到影响，增加锅炉排渣数量，热损失增加，影响了锅炉的运行效率。4 结束语

我国电煤能源问题越来越严重，煤质的变化严重影响了火电厂的正常生产运行，燃煤中的水分、灰分、挥发份以及硫的含量都会对火电厂的生产运行造成影响，为了提高火电厂的安全性和经济性，火电厂应该对煤质的变化提出更高的重视，并且采取各种技术以措施对煤质变化加以控制。

【参考文献】

[1]曹长武.电力用煤采制化技术及其应用[M].中国电力出版社，2012.[2]方文沐，杜惠敏，李天荣.燃料分析技术问答[M].中国电力出版社，2013.[3]刘爱忠.燃料管理及设备[M].中国电力出版社，2012.[4]杨泰嘉,宋鹏.煤质变化对火电厂生产运行的影响研究[J].科技创新论坛,2015,65(98):227-229.[5]范玉勤.煤质变化对火电厂生产运行的影响[J].沿海企业与科技,2008,99(32):165-167.