闡述混煤煤質特性及其對電廠運行的影響

張成

摘 要：從當前電廠運行情況入手，分析燃煤電廠燃料煤使用實況，并對運行時煤質特性評價指標進行闡述，分析混煤特性以及混煤特性指標如果出現變化，會對電廠的運行產生何種影響。

關鍵詞：混煤；煤質特性；燃煤電廠；電廠運行

引言

近年來，我國經濟不斷發展，各行業對電力的需求也與日俱增。在電力生產過程中，燃煤發電占據主要地位，我國大部分地區都存在電力供應緊張的情況，影響電力供應的主要因素就是煤炭供應問題。部分電廠已經通過降低燃煤質量要求的方式來進行供電，但是煤質不達標會影響供電廠的正常運行。電力需求的不斷增加和緊張的煤炭資源供應形成鮮明對比，所以未來一段時間各地區電廠煤質差的問題依然會存在，為了將負面影響降到最低，保證供電廠經濟正常發展，需要通過各種措施對其進行處理，而混煤就是比較常見的一種方式。

1 混煤特性

1.1 發熱量

混煤的發熱量應當具有加權特性，但是在實際工作中發現彈筒燃煤過程中會涉及到一些無機質反應熱以及灰分等要素，這些因素會對理論上的加權計量產生影響，導致實際測量結果和理論結果存在偏差。煤粉火焰當中不同煤灰顆粒的接觸幾率較小，所以發熱量偏差數值小，可以默認為其存在加權特性。

1.2 元素

混煤及其燃燒過程并不影響煤中可燃質的元素質量守恒，混煤元素分析的各成分含量具有加權特性，混煤的全硫分也可以由加權計算得到。

1.3 灰熔融溫度以及灰成分

除卻煤灰中存在的SO3含量不穩定之外，其余成分在燃燒的過程中不會因為混煤或者是燃燒等問題導致其元素質量不守恒，所以灰成分存在加權特性。通過總結近年來的實際工作經驗發現，混煤灰熔融溫度的非加權特性比較明顯，因為在對灰熔融溫度進行測量時，會產生一定的融化以及化學方面的反映，雖然這種反映表現在非加權特性方面，但是溫度是會受到灰組成影響的[1]，灰成分具有一定的加權特性，所以可以通過灰成分來預測各種混煤溫度特性。因為灰熔融溫度的可靠性較差，所以即便得到灰熔融溫度，在預測結渣時依然需要憑借專業工作人員的經驗才能將結果更加精確。

1.4 可磨性指數

混煤可磨性指數是近年來專家學者比較關注的一種問題，部分專業人員認為是具有一定加權特性的，表現在媒介相似或者是可磨性指數比較接近的煤摻混時，如果摻混煤可磨性指數相差甚遠，則具有非加權特性。

2 混煤煤質特性對電廠運行產生的影響

2.1 混煤中水分會對電廠運行產生的影響

如果混煤的水分產生變化，會對電廠以及燃燒過程中涉及到的各個系統產生影響。可以影響煤流動性，導致運輸系統運行產生問題，從側面提升了煤運輸系統日常運行耗電及相關資金[2]。會降低入爐時的發熱量，煤的處理與制粉系統需要做的功有明顯提升，而磨煤機需要憑借更加優秀的干燥能力才能正常運行，會對制粉系統的運行產生不良影響。會對鍋爐性能產生負面影響，水分量增加代表水分在蒸發時會帶走更多的熱量，這種情況會影響鍋爐的運行效率。水分過多會提升鍋爐的煙氣含量，因為大量的熱量被引出爐膛，會影響到蒸汽溫度控制效率，提升鍋爐內的排煙溫度，最終影響鍋爐工作效率。煙氣量提升還代表煙道當中的流速會有所提升，提升受熱面磨損速率[3]。水分灰度污染物的排放速度產生影響，提升煙氣量以及流速之后，會對除塵效率產生較大的負面影響，煙氣量的提升以及露點變化會影響脫硝系統工作效率。

2.2 揮發份

混煤揮發含量也是對鍋爐運行效率進行評判的一個主要標準之一，并且混煤揮發份含量也成為影響鍋爐內部燃燒效率的要素。通常情況下，鍋爐燃燒設計時，需要先明確揮發份含量以及熱值等問題，明確火焰溫度以及火焰是否穩定。除此之外，在低揮發份煤摻燒高揮發粉煤的工作模式下，會提升火焰穩定性，保證更好的燃燒，這也是混煤穩定燃燒的依據之一。若在高揮發份煤當中融入一部分的低揮發份煤，會導致灰發情況明顯降低，則燃燒穩定性方面會出現問題，對污染物反映過程產生負面影響。

2.3 發熱量

發熱量代表了滿足鍋爐負荷的最低入爐用煤量和煤燃燒特性定量之間并不存在必要的聯系。相同發熱量的不同煤在燃燒特性方面也許會有巨大的差異。提升混煤發熱量會導致鍋爐內部的吸熱量有所提升，增加了鍋爐的蒸發量，為控制鍋爐負荷，工作人員只能不斷的減少磨煤機出力程度。發熱量的減少會導致煤處理以及制粉系統有所優化，才能保證鍋爐的正常運行，這也會在一定程度上提升風量以及風機的負荷情況，從整體上來看，混煤發熱量的變化會對發電廠正常運行產生何種影響是可以預見的[4]。

2.4 硫分

從實際工作情況來看，混煤會提升硫分量，導致二氧化碳量增加，提升脫硫系統的工作難度。硫分的提升會在一定程度上提升顱內的SO2與SO3的含量。因為提升硫酸鹽生成量會增加發電廠鍋爐的積灰情況，這一特點在高鈣煤摻混時比較明顯。飛灰當中如果存在大量硫酸鹽也會對粉煤灰質量產生影響。但是從實際工作情況來看，煙氣當中存在的飛灰以及煙氣當中存在的硫會減少降低飛灰比電阻，提升除塵器的工作效率。

2.5 灰熔點

煤結渣趨勢是判斷電廠日常工作效率的主要標準，而灰熔點則是判斷煤結渣未來走向的主要標準。混煤灰熔點的非加權特性比較明顯，這也代表著要對灰熔點進行預測難度是比較大的。雖然從近年來的工作經驗來看，可以通過混煤灰成分來估算混煤的灰熔點，但是要通過這些數據來破案段結渣傾向，結果是不夠準確的。因為爐內結渣并不是簡單的演變過程，會有許多因素會對其產生影響。如果混煤煤炭當中存在的堿性成分或者是當中存在的硫比較多時，工作人員要高度注意結渣問題[5]。

2.6 可磨性指數

如果經過對比發現混煤的可磨性指數是相同的，則表明混煤制粉特性和其中的一種煤是相同的。對單一的煤種來說，如果該煤種的可磨性指數比較小，則兩種可磨性指數相同煤脂粉特性之間可能也會存在較大的差距。雖然混煤可磨性指數會在非加權特性中得到比較明顯的體現，但是在摻混煤可磨性指數相差差距在一定范圍內時，依然可以通過加權估算的方式對混煤的可磨性指數進行計算，為混煤制粉特性進行預測提供有利條件。

3 結束語

生活水平的不斷提升，使人們對電力的需求更高，而煤炭資源作為不可再生資源，供應量已經明顯不能滿足供電企業的基本需求。將各種單種煤通過組合搭配的方式構成混煤，將混煤投入到日常燃燒中，是一種切實可行、操作簡捷的工作模式。通過混合搭配煤的方式來提升煤質連續穩定性。搭配之后的混煤煤質特性指標是可以利用參與混搭煤的特性來判定的，結合加權平均等方式保證結果的精確性，以結果為基礎，分析混煤特性會對電廠的日常運行產生何種影響，最終確定最適合發電公司使用的供應方案，在提升經濟效益的基礎上保證安全有效運行。

參考文獻

[1]劉京燕，王長安，張曉明，等.混煤煤質及燃燒特性研究[J].鍋爐技術，2012，2：37-42+46.

[2]陳棟楠，歐儉平，馬愛純，等.動力配煤線性預測與非線性預測方法研究[J].金屬材料與冶金工程，2012，2：44-48.

[3]祝尊峰，任善國，王建偉.使用混煤對預分解窯的影響及煤質控制[J].中國水泥，2011，7：37-40.

[4]薛興華，王運泉，肖晨生，等.工業分析和煤巖指標評價煤電廠入爐煤煤質和燃盡率的對比[J].長沙理工大學學報（自然科學版），2011，2：61-66.

[5]夏季，彭鵬，華志剛，等.燃煤電廠分磨摻燒方式下磨煤機組合優化模型及應用[J].中國電機工程學報，2011，29：1-8.