煤質變化對鍋爐安全經濟運行的影響及應對措施

張亮

摘 要：本文針對公司6臺130 t/h煤粉鍋爐燃用煤質不穩定的實際情況，提出了應對不同煤質的技術措施，以提高鍋爐燃用不同煤質的適應性。

關鍵詞：煤質 鍋爐 安全經濟運行 措施

中圖分類號：TD8 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0097-01

近幾年，燃煤電廠原煤采購困難重重，煤炭供應日趨緊張，且引進煤質參差不齊。以本公司為例，煤源由原來單一的煙煤轉向為煙煤、劣質煤和褐煤混燒，煤炭質量較以往有很大的變化，煤種雜、煤質差，煤種質量偏離鍋爐的設計煤種，引發了車間職工工作項目增加、勞動強度加大；制粉系統因褐煤揮發分高危險系數增大，劣質煤含灰分大、煤矸石多，制粉困難；鍋爐燃燒工況不穩定，影響鍋爐的安全穩定運行；鍋爐及輔助設備故障顯著增加等難題。

煤粉爐對煤種的要求：

以本單位為例：鍋爐設計煤種為開灤洗中煤，低位發熱量17123 kj/kg；含碳量 43.66%；揮發分30.2%；水分12.5%；灰分 34.9%。

一般情況下，鍋爐最好使用設計煤種或與設計煤種接近的煤種，以確保燃燒穩定。但近年來由于煤炭供應日趨緊張，電廠的煤炭供應日趨多元化，煤炭質量比以往煤種有很大的差異，本文主要分析了煤質變化對鍋爐的安全、經濟運行帶來的影響，并提出了相應的技術措施。

1 煤質對鍋爐燃燒的影響

（1）煤的發熱量是反映煤質好壞的一個重要指標，當煤的發熱量過低時，會造成鍋爐燃燒不穩定，嚴重時會導致鍋爐滅火。

（2）揮發分在較低溫度下能夠析出并燃燒，隨著燃燒放熱，爐內煤粉溫度迅速提高，為其著火和燃燒提供了有利的條件，另外揮發分的析出又增加了煤粉內部空隙和外部反應面積，有利于提高煤粉的燃燒速度。因此，揮發分含量過低，易造成鍋爐燃燒不穩甚至滅火，揮發分含量越大，煤中難燃的固定碳成分越少，煤粉越容易燃燼。但揮發分越高，使得制粉系統爆燃的可能性也越大，影響鍋爐安全運行。

（3）煤的灰分在煤粉燃燒過程中不但不會發出熱量，而且還要吸收熱量。灰分含量越大，發熱量越低，越容易導致著火困難和著火延遲等燃燒不良狀況。

（4）煤粉中水分含量增大，一方面使煤中可燃成分相對減少，進入爐膛后由于水分蒸發吸收大量的熱量，使爐膛溫度降低，影響鍋爐燃燒；另一方面使煙氣量增大，排煙損失和風機電耗增加。

2 煤質對制粉系統的影響

（1）原煤中摻雜煤矸石過多時，制粉系統出力下降，在鍋爐負荷不變的情況下，燃煤量增加，對于本單位中間儲倉式制粉系統，停磨時間減少，制粉電耗增加，影響鍋爐經濟運行。

（2）當原煤中含褐煤時，因褐煤揮發分較高，制粉系統易燃易爆危險系數提高，不利于制粉系統的安全運行。

（3）原煤含水分高時，會造成給煤機下煤不暢、磨煤機入口管粘煤等現象，明顯降低制粉系統出力。

3 煤質對其它輔助設備運行的影響

（1）爐膛容易結焦，水冷壁、省煤器、空氣預熱器等受熱面處磨損嚴重，且容易積灰，鍋爐送風阻力增大，影響鍋爐熱效率。

（2）煤質不好時，鍋爐耗煤量相對增加，爐渣的含碳量也增大，輸煤、除塵除渣系統運行負荷大大增加，設備故障增多，煤炭拉運和爐渣拉運成本加大。

（3）灰分大的煤燃燒后，不僅影響了除塵器的除塵效果，而且增加了輸灰系統的運行負荷，容易出現運行故障，對員工所處工作環境和外部環保都造成了不良影響。

（4）煤質含硫量大時，容易引起水冷壁高溫腐蝕，鍋爐尾部煙道、省煤器、空氣預熱器等處的低溫腐蝕，造成鍋爐爆管，影響鍋爐安全運行。過高的含硫量還會增加脫硫運行成本，影響鍋爐經濟運行。

4 建議采取的應對措施

煤炭供應的緊張形勢不是一朝一夕能解決的問題，煤質變化引起鍋爐燃燒困難，電廠必須面對現實，迎接挑戰，在實際的運行過程中，積極試驗和摸索，制定相應的可操作性強的應對措施，努力調整好鍋爐運行工況，保證鍋爐蒸汽品質達標和減少鍋爐及輔助設備的運行故障，以保證整個系統安全、平穩、經濟運行。

（1）單位技術管理人員要依照當前情勢，有針對性的加強鍋爐運行人員的技術操作水平培訓工作，并聯系輸煤部門及時將入廠煤質情況通知司爐，使司爐人員及時掌握入爐煤的煤質分析情況，特別是煤的發熱量、水分、揮發分、灰分、顆粒度大小等，以便針對不同煤質進行相應的調整。

（2）加強各煤種的混燒、摻燒和配煤技術工作。通過不斷進行燃燒調整試驗，探索出不同煤種燃燒時，鍋爐的制粉系統、送引風系統和各角燃燒器配風等最佳運行參數，并在此基礎上試驗摸索不同煤種的混燒、摻燒和配煤技術，以提高各種煤質，特別是劣質煤和褐煤的利用率，降低運行成本。

（3）提高輸煤值班員責任意識，深入培訓，提高配煤工作質量。對不同的煤種、煤質，采取按類分別堆放，根據鍋爐需要，在不同時期燃用不同的煤種，或按不同的比例搭配使用。輸煤前，輸煤值班員要與當班司爐人員及時溝通，將煤種變化情況和配煤情況提前通知司爐，使司爐能提前做好應對不同煤種的準備。此外，儲煤場還應設置干煤棚，合理配煤，保證雨季時入爐煤不至于過濕。

（4）對鍋爐的燃燒調節工作高度認識，做強、做精、做細。保證合適的過量空氣系數，爐膛應盡量保持高溫，以利于燃燒，嚴格按規程規定操作，監視爐膛負壓、排煙溫度、氧量在允許范圍之內，并認真落實獎罰制度。

（5）適當提高運檢人員巡檢次數，并適時加強培訓，提高巡檢質量，做到及時發現、處理鍋爐及其輔助設備（特別是鍋爐本體、磨煤機、省煤器、空氣預熱器、脫硫除塵等設備）出現的故障。

5 結論

隨著煤質發生變化，應善于思考、實驗、摸索出本廠鍋爐適應不同煤種的技術措施，結合各煤種的特點，合理組織和優化系統的運行方式，提高鍋爐各系統對煤種的適應性，最大限度降低煤質變化對鍋爐運行帶來的不利影響，實現鍋爐的優化運行，提高鍋爐運行的安全性和經濟性。

參考文獻

[1] 于臨秸.鍋爐運行[M].2版.中國電力出版社.