电厂锅炉用煤对煤质的要求_煤质煤种对锅炉影响

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电厂锅炉用煤对煤质的要求

动力煤小知识

电厂锅炉用煤对煤质的要求

一、电厂锅炉按燃烧方式分类

1、层燃炉。层燃炉有炉箅（也叫炉排）、煤炭或其他固体燃料在炉箅上的燃烧层内燃烧。燃烧所用空气由炉箅下送入。穿过燃料层进行燃烧反应。部分未燃尽的可燃气体和被气流吹起的细粒燃料，仍可在燃料层上的炉膛空间中继续燃烧。

2、室燃烧。室燃烧炉中的燃料主要是在炉膛空间悬浮燃烧。这是电厂锅炉的主要燃烧方式。在燃烧煤粉的室燃炉中，由于排渣方式不同，又可分为固态排渣煤粉炉和液态排渣煤粉炉。

3、旋风炉。旋风炉是一个以圆柱形旋风筒作为主要燃烧室的炉子。气流在筒内高速旋转，煤粉气流沿圆筒切向送入或由筒的一端旋转送入。较细的煤粉在旋风筒内悬浮燃烧，较粗的煤粉则贴在筒壁上燃烧。筒内的高温和高速旋转气流使燃烧加速，并溶化灰渣，形成液态排渣。旋风筒有立式和卧式两种，可燃用粗煤粉和煤屑。

4、火炬层燃炉。用空气或机械播撒方式把煤炭抛入炉膛空间，然后落到炉箅上的燃烧方式称为火炬层燃。实际上有些细煤悄在炉膛中完全燃尽，较大颗粒可能在空间着火后再落到煤层上继续燃烧。大的煤块则在落到煤层上以后才开始着火燃烧。这种炉子往往配以链条炉箅，并且用于容量不大的锅炉。

5、沸腾炉。沸腾炉也称液态化燃烧炉，这是一项正在发展的新炉型。炉子底部为一多孔的布风板，空气以高速穿过孔眼，均匀进入布风板上床料层中，床层中的物料为固体颗粒和少量煤粒，当高速空气穿过时床料上下翻滚，形成“沸腾”状态。在沸腾过程中煤粒与空气有良好的接触混合，燃烧快，效率高。床层内安置以水和蒸汽（或空气）为冷却介质的埋管，把床层温度控制为700-1000。沸腾炉可在常压下工作，并正在研究在增压下工作的沸腾炉。由增压沸腾炉出来的高温燃气，除尘后可送入燃气轮机，而由埋管出来的蒸汽则送入汽轮机，这样就形成燃气—蒸汽联合循环。

6、循环流化床锅炉。循环流化床锅炉是在沸腾炉基础上发展起来的一种锅炉，其性能指标超过沸腾炉。循环流化床锅炉的特点是进一步细化煤粒，提高流化风速，在炉膛出口安装了高温分离器，便颗粒与气流分离，气流进入省煤器加热燃烧用空气，固体颗粒再送入炉膛流化燃烧，以此反复循环流化。

二、电厂锅炉对煤质的要求

煤炭的种类和性质对电厂锅炉燃烧设备的结构、选型、受热面的布置以及运行的经济性和可靠性都有很大影响，因此，大中型的电厂锅炉都是根据一定的煤种设计的。对电厂锅炉热力工作影响大的指标主要有：干躁无灰基挥发分、收到基灰分、收到基水分、干躁基全硫、收到基低位发热量及灰熔融性。

1、挥发分(vd/%)。不同的电厂锅炉对挥发分都有具体的要求，设计使用低挥发分煤炭的锅炉，燃用高挥发分的煤炭，其安全性和经济性将受到较大影响。因此，电厂的煤炭要按设计的挥发分要求选择和供应。从炉型情况分析，层燃烧、室燃烧炉型对煤炭的挥发分要求更为严格，旋风炉、沸腾炉和循环流化床锅炉对煤种的要求较为宽松，可选用煤炭的挥发分区间较大，煤种适应性强，特别是新建的循环流化床锅炉，对挥发分要求更为宽松。

2、灰分（Ad/%）。灰分对燃烧的作用首先表现为：灰分高会使火焰传播速度减慢，燃点推迟，燃烧温度下降，燃烧稳定性变差，甚至造成灭火。同时灰分过高，还容易加剧设备的磨损，缩短设备使用寿命。灰分过低，在层燃烧时，由于灰渣太薄容易把炉箅烧坏。从灰分的适应性看，循环流化床锅炉对灰分适应性最强。

3、水分(Mt/%)。水分既是数量指标又是质量指标，煤的水分升高，发热量降低，锅炉排烟温度升高，影响发电锅炉的燃烧效率。在使用煤粉燃烧的锅炉中，入炉前对煤粉要经过干躁处理，以减少水分对发电锅炉燃烧带来的影响。

4、硫分(St,d/%)。硫燃烧后生成SO2 和SO3，它们极易与烟气中的水蒸气化合成H2SO4蒸气，对发电设备产生腐蚀作用，同时，SO2和SO3 排放到空气中，大气环境造成严重污染。另外，高硫煤炭在存放过程中，容易发生变质自燃，影响煤炭的燃烧效果。

5发热量(Qnet,at)。煤的发热量是设计发电锅炉时的一个重要指标，煤的发热量低于设计指标，炉内温度水平降低，影响煤粉的燃点和燃尽，锅炉热效率下降，当发热量低到一定程度时，将引起燃烧不稳，灭火放炮，以至必须投油助燃。反之，煤的发热量高于设计水平，炉膛温度必然升高，烧灰大多软化、熔融，容易形成结渣。

6灰熔融性。层状燃烧方式对煤的灰熔融性要求不高，悬浮燃烧采用固态排渣方式，灰熔融性软化温度ST＜1350℃就有可能造成炉膛结渣，妨碍锅炉的连续安全运行。悬浮燃烧采用液态排渣方式，一般使用灰熔

链条炉排锅炉对煤炭质量的要求及煤质指标供参

时间:2011-04-02 11:29来源:网络 作者:新疆煤炭 点击:316次

链条炉排锅炉对煤炭质量的要求及煤质指标供参考

(1)水分 煤的水分对于燃烧的影响具有两重性。煤中适当的水分使碎屑和块煤粘在一起能使漏煤和飞灰减少。燃烧碎屑较多的煤时，保持炉前有一定的水分是必要的。对于细粉较多、易粘结的高发热值煤，加入适当的水分在运行上已经取得了良好的效果，还可使煤层不致过分结焦。同时由于水分蒸发能疏松煤层，使煤粒间空隙加大，减少通风阻力。在常压下，由水变成水蒸汽体积要增加1 650倍，因而水分从煤层中燕发出来，在煤层内要留下很多空隙，这有利于通风，有利于强化燃烧。但另一方面，由于煤中水分增加使干燥时间加长，水分蒸发要吸收热量，这对煤的着火是不利的。而且水分增加时，水蒸汽混合到口J^燃气体中，既增加了pJ^燃气体的热容量又降低了它的浓度，这对口J^燃气体燃烧也是不利的，因而使燃烧室温度下降。同时水分增加，烟气体积增加，使排烟损失也跟着增加。煤中加入的水量应当根据煤的粒度组成而定，细粉越多，加水量就应增加，但要适量，同时要加得均匀，要有7~8h的渗透时间。煤中水分还与煤的变质程度有关，对低煤化度煤如长焰煤、不粘煤等，它们挥发分高、焦炭的化学活性高，极易着火，往往一进入炉膛就会着火，这样易烧坏煤斗。为了防止烧坏煤斗，就要提高煤的水分，推迟着火时间。对于高煤化度煤，特别是无烟煤、挥发分低，焦炭活性差，着火困难，为了减少蒸发煤中水分的热损失，应降低煤中水分。但降低煤中水分后，会增加漏煤和飞灰，因此，燃用无烟煤应尽量减少粒度小于6mm的含量。如低煤化度煤和高煤化度煤按合适比例掺烧，则煤中水分取决于它们的粒度组成。

(2)粒度 煤的粒度对链条炉的工作影响很大，未经筛分的原煤在链条炉排上燃烧是十分不利昀。因为粒度不一，粉煤和末煤嵌于块煤之间，煤层容易堆得很结实，使热量不易传到煤层深处，同时十燥过程中的水蒸汽不易散发出来，因此煤层着火困难。另一方面，煤层中夹杂粉煤和末煤使火床阻力增加易于产生火口。颗粒度不均在煤中易产生机械分离，大块煤易集

中在炉排的两边，使得炉排通风不均，火床上燃烧不均匀。另外，如粉煤量增高时，为了减少粉煤的损失，需要提高煤的水分，因而增加吸热量，使干燥时间延长，增加了可燃气体的热容量，并降低其浓度，不利于可燃气体燃烧，使燃烧室温度下降，使排烟损失增加等等。另一方面如大粒度煤量增加，由于大粒度煤不能烧透，而使机械未完全燃烧损失增加。可见，用于链条炉排的煤，在粒度方面，应是大小合适，粒度均匀，粉煤和大块煤越少越好。粒度最佳范围是6~ 25mm。小于6mm的粉煤含量越少越好，一般应少于30 010。但从我国煤矿生产现状来看，大多数煤矿还没有合适的筛分系统和储运系统把大于25mm的块煤筛去同时使小于6mm的粉煤含量降下来，因此，目前不少煤矿还是以供应粒度为小于50mm的混煤为主。从应用现状来看，一般对煤的发热量、灰分、挥发分、硫分都比较重视，而对煤的粒度组成重视不够。为了提高锅炉燃烧效率，节约煤炭，减少环境污染，应该采取措施，把小于6mm的粉煤筛出来供发电煤粉锅炉用，大于6mm的煤供链条炉排锅炉用。对于大于25mm的煤筛出来用对辊机破碎到小于25mm以下，尽量供应粒度合适的煤炭，做到物尽其用。煤炭经过筛选、破碎等加工后，可换来高效率、低消耗、低环境污染。因此，有的单位为了保证入炉煤有合适的粒度，建立了筛分破碎系统。

(3)发热量 一般地说，发热量降低使锅炉的效率和出力都下降。当煤的收到基低位发热量小于16.50MJ/kg(即4 000kcal/kg)时，在链条炉上燃用这种煤就困难了。因为发热量低的煤不是灰分大就是水分大，或者灰分水分都大，燃烧温度诋，使炉拱的温度和辐射的热量都低，导致煤着火困难。同时燃用低热值煤时，为保证炉内温度需增加燃煤量，则炉排的走行速度或煤层厚度相应要提高，这对于煤的着火和燃尽都是不利的。因此煤的收到基低位发热量应该大于16.5 MJ/kg。当收到基低位发热量大于21.OOMJ/kg(即5 000kcal/kg)时锅炉效率和出力有明显的提高，对确定的煤炭来说，发热量和灰分有一定的对应关系。有可能产生这样的情况：当它的收到基低位发热量（Q。胁，）大于16.50MJ/kg时，灰分(Ad)大于30%，这时应考虑以灰分为主，即只要灰分大于30%，最好不要使用。

(4)灰分和灰熔融性 煤中灰分增加使可燃物含量减少，发热量降低，对煤的着火和燃烧带来不利的影响。当燃用高灰煤时，在焦炭周围复盖了过多的灰渣，阻碍焦炭和空气接触，也就阻碍了焦炭的燃烧，延长了燃烧时间，增加了不完全燃烧损失。根据大量实践和试验结果表明：灰分大于30 010时燃烧效率很差，而且煤中灰分越大使锅炉效率降低得就越多。

煤中灰分对锅炉热效率的影响

对链条炉来讲煤的灰分也不宜低于10%，因灰分过少，炉排上的渣层过薄，可能使炉排片过热，对链条炉工作也是不利的。因此，合理的灰分(Ad)范围为10.0%~30.0%。从目前煤炭生产情况看，大多用于链条炉排锅炉的煤炭灰分均大于10%。但也有个别煤炭灰分低于10%。在焦炭的燃烧过程中，由于有还原作用，在炉排上形成很浓的还原气氛（即含CO较多），有助于将灰渣中的氧化铁还原成氧化亚铁，使灰渣熔化温度也相应降低。因此烧灰分较高的煤很容易在炉排上结渣，破坏燃烧过程，严重的还可能堵塞炉排的通风间隙，造成炉条过热和烧坏。为了防止炉灰结渣，应使用灰熔点较高的煤。一般要求煤灰的软化温度(ST)大于1 250℃。当煤的灰分较低时，煤的灰熔点可以略低些。参照GB /T9143-1988《常压固定床煤气发生炉用煤质量标准》以及长期来大量燃用大同煤的经验，当Ad不大于18.OO%时，煤的灰熔融性软化温度(ST)可以低于1 250℃，但要大于1 150 0C。

(5)挥发分 煤中挥发物的产率和质量对炉排上燃烧过程的发生和发展都有很大的影响。因为煤燃烧时，挥发分首先析出和空气混合并着火燃烧，这对焦炭的燃烧是很重要的。一般地说，挥发分愈高，愈容易着火，燃烧也好。挥发分低的煤，燃烧也困难。譬如，无烟煤挥发分低，而且要在比较高的温度下才能析出挥发分，因而使着火困难。着火愈困难，煤在炉排上燃烧和燃尽的时间就愈少，因而机械未完全燃烧损失乜就愈大。但对于炉膛容积热负荷比较高的炉子，由于炉膛容积相对较小，当燃用高挥发分煤时，易于产生化学不完全燃烧损失，烟囱容易冒黑烟。(6)粘结性 粘结性强的煤由于受到炉内高温辐射作用，表面软化熔融，形成板状结焦，这种情况对链条炉来讲是很不利的。燃用这种煤时，在运行中要进行繁重的拨火操作。另外，由于火床结焦使通风不利，有时使燃烧不能连续进行。所以在链条炉上燃用粘结性强的煤是不适宜的。最好燃用中等粘结性以下的煤，根据对粘结指数的研究，当煤的粘结指数小于40时，可以保证煤受热后不结焦或轻度结焦。也可以用焦渣特征来鉴定煤的粘结性强弱，一般当焦渣特征小于等于5时都适用于链条炉。