煤質變化對供熱鍋爐的影響及應對措施

馬娟

摘 要：煤已經成為人們日常生活中不可缺少的資源，尤其是進入冬季的北方更是離不開煤的應用，供熱鍋爐所使用的煤炭呈現(xiàn)多元化，使得煤質發(fā)生了很大變化，導致煤質與鍋爐最初設計所需煤種嚴重不符，因此，需要采取應對措施加以解決。文章將重點研究煤質變化對供熱鍋爐的影響以及應采取的應對措施。

關鍵詞：煤質變化；供熱鍋爐；影響；應對措施

前言

現(xiàn)階段供熱企業(yè)所使用的煤質并不相同，多數(shù)煤質相對較差，發(fā)熱量較低，與鍋爐設計所需煤種相差甚遠，這樣使得司爐人員的工作負擔加重，還容易影響鍋爐的穩(wěn)定燃燒和輔助設備的運行，同時工作人員的工作環(huán)境也惡化很多，環(huán)保難以實現(xiàn)，由于煤質問題也導致鍋爐出口溫度達不到相應標準，正常供熱受到影響。

1 煤質變化對鍋爐的影響

1.1 對鍋爐穩(wěn)定燃燒的影響

通過了解燃煤的發(fā)熱量情況就可以了解到煤炭質量，如果燃煤的發(fā)熱量相對較低，煤炭在燃燒過程中將難以穩(wěn)定，也會燃燒得不充分，有時還會出現(xiàn)爐膛滅火事故，這樣一來鍋爐出口溫度也就不會達到相應標準，影響鍋爐供熱。在溫度較低的條件下，揮發(fā)分可以析出且燃燒，由于燃燒會產生熱量，焦炭粒溫度也會隨之不斷上升，以便為燃燒提供有利發(fā)展空間，同時，隨著揮發(fā)分析出，焦炭中間空隙和外界反應面積隨之增大，在一定程度上也提升了焦炭燃燒速度[1]。可見，揮發(fā)分含量越大，煤炭中著火點高難著火的固定碳成分就相對較少，燃煤也就越容易燃燒充分，揮發(fā)分析出后所留下的空間空隙也將更大，與氧接觸的表面積也將隨之增大，燃燒速度也會加快。如果揮發(fā)分含量降低，那么燃煤著火溫度將升高，需要由外部提供的著火熱量將增加，不能增加的話則使得著火花費時間較長，燃燒不夠穩(wěn)定，而且由于爐膛的燃燒空間行程一定，火焰中心上移，使得爐膛輻射也難以吸收到更多熱量，大部分熱量將被對流受熱面吸收，使得排煙溫度升高，絕大多數(shù)熱量由此流失。

煤灰分在燃燒中不僅不會產生熱量，還會吸收部分熱量，使得灰分含量逐漸增大，發(fā)熱量卻反之被降低，不僅影響了著火，還容易出現(xiàn)著火延遲，與此同時，爐膛中的溫度也會下降，煤炭得不到充分燃燒，產生飛灰。隨著灰分含量的增大，碳粒將被灰層包裹起來，碳粒燃燒速度也將變緩，火焰?zhèn)鞑ニ俣冉档停瑢е氯紵煌耆４送猓捎陲w灰濃度的升高，省煤器與空氣預熱器將受到嚴重磨損，除塵量隨之增多，致使大部分熱量被損失，影響了鍋爐熱效率提升[2]。在鍋爐燃燒中，燃煤粒度也會產生一定影響，如果煤粒過大，它在鍋爐中燃燒時間又很短，這樣很容易導致煤中的焦炭難以完全燃燒，在檢查爐渣時也發(fā)現(xiàn)含碳量較大，導致固體未完全燃燒熱損失增大；相反如果煤粒過小，煤粒和氧能充分接觸發(fā)生良好的化學反應，但是煤粉磨得過細的話其單位電耗過大，不經濟，因此要選擇合適的煤粉粒度才能保證既穩(wěn)定燃燒又能有較好的經濟性。

另外，煤的含水量在一定程度與揮發(fā)分與對燃煤著火特性影響相同，一定量的水分有利于著火，當火焰處于高溫時，水蒸氣會將對燃燒起到催化作用，有利于煤粉快速燃燒，不僅可以提高火焰溫度，還有利于燃燒室爐壁輻射換熱。同時，在分解水蒸氣時還會產生氫分子與氫氧根，它們的出現(xiàn)能夠提高火焰熱傳導率[3]。但如果煤炭所含水分過多，著火熱也將增大，另一部分燃燒熱會被用于加熱水分，使其可以在短時間內汽化，這樣就會降低爐內煙氣的溫度，不利于煤的著火與燃燒。同樣，如果煤炭中雜質較多，也會影響煤的燃燒發(fā)熱量，影響煤與氧氣的接觸，不僅限制了煤的燃燒，還降低了鍋爐熱效率，在鍋爐運行時若不進行除渣除塵工作，則鍋爐安全運行受到威脅。

1.2 對輔助設備運行的影響

當所使用的燃煤質量較差時，在燃燒前的點火以及運行調節(jié)上都會遇到很大困難，不能充分燃燒，而且也容易滅火，導致鍋爐出口溫度達不到相應要求。煤質較差也會使爐膛出現(xiàn)結焦情況，無論是對流管束，還是省煤器與空氣預熱器的受熱面都將受到嚴重磨損，同時也會出現(xiàn)積灰現(xiàn)象，影響鍋爐送風，也會影響到鍋爐熱效率。灰分較大的燃煤在燃燒以后不僅會影響到除塵設備的除塵效果，還會增加除塵系統(tǒng)運行負擔，導致運行故障頻發(fā)，造成工作環(huán)境污染，也將對外界環(huán)境產生破壞。一旦所用煤中含硫過多，很容易出現(xiàn)水冷壁被高溫腐蝕情況，鍋爐尾部煙道以及其他設備也會出現(xiàn)低溫腐蝕，極易出現(xiàn)鍋爐爆管情況，使得鍋爐安全運行受到威脅。

2 應對措施

通過研究得知，煤質變化容易導致鍋爐燃燒出現(xiàn)問題，針對這些情況，就需要在實際運行中進行試驗與探索，并制定出合理應對措施，做好鍋爐燃燒運行工作，減少鍋爐運行故障，以便保證鍋爐安全運行。

2.1 提高操作人員操作能力，強化煤種混燒與配煤技術

司爐人員操作能力將直接影響到鍋爐運行情況，如果司爐人員不能準確分析煤質，也沒有根據(jù)實際情況調整燃燒，就會導致煤的燃燒不充分、不全面，致使大量熱量通過灰渣損失掉。因此，為了安全、經濟運行，就需要提高司爐人員的操作能力，使其具備分析煤質的能力，并根據(jù)煤的發(fā)熱量、灰分等調整燃燒設備，以便使不同煤質能夠充分燃燒，保證鍋爐正常運行[4]。同時，還要結合煤種提高混燒、配煤技術。通過研究燃燒調整，掌握不同煤種燃燒時對配風的需求，在此基礎上提高混燒與配煤技術，以便提升燃煤質量，尤其要做好劣質煤燃燒工作，提高其利用率，減少供熱成本。

2.2 做好鍋爐燃燒調節(jié)工作，著重管理輸煤工作

如果要使煤與空氣得以充分接觸，保證高效燃燒，就要提高爐膛溫度，以使其能夠快速、完全燃燒，實時了解爐膛負載等情況，確保鍋爐運行參數(shù)始終處于最佳數(shù)值，如果發(fā)現(xiàn)有煤炭燃燒不均勻的情況，就需要在爐排火口等位置通過人工撥火來完成。在輸煤管理中，應根據(jù)煤種的不同分別堆放，并結合燃用時期使用煤種[5]。在輸煤時運煤人員應與司爐人員溝通，告訴其最佳用水量，將雜質分離出來，如果有大塊煤存在要將其破碎。

2.3 重視鍋爐燃燒設備與輔助設備巡檢

鍋爐燃燒設備是管理重點，一定要排除其中存在的隱患，尤其是省煤器等不能出現(xiàn)故障，經常檢查設備運行情況，一旦發(fā)現(xiàn)有故障存在應在第一時間進行檢修。同時，控制好鍋爐送風情況與爐膛溫度，要求爐膛始終保持高溫狀態(tài)，以便保證煤炭能夠充分燃燒。

2.4 重點保管煤，確保煤的質量

煤炭保管工作也十分重要，要做好這項工作需要根據(jù)實際情況采取有效措施，保證儲煤不會出現(xiàn)風化或自燃情況，應保持儲煤地點具有一定濕度，這樣既能提高煤炭質量，還有利于燃燒。確保煤炭質量，應正確利用先進技術與設備，改善燃燒。如采用分層給煤技術以及振動碎煤設備等，這樣可以極大地減輕司爐人員的工作量，使其有更多的時間管理鍋爐運行，提高鍋爐溫度，減少能源浪費。

3 結束語

通過以上分析得知，煤質變化多樣，對供熱鍋爐影響很大，為了提高供熱鍋爐運行能力，減少不良故障的出現(xiàn)就需要根據(jù)煤種做出鍋爐運行調整，這樣不僅可以保證鍋爐正常運行，還能提高燃煤利用率，為供熱企業(yè)節(jié)約成本。

參考文獻

[1]王洪升，孫寶義.煤質變化對鍋爐燃燒的影響及應對措施[J].民營科技，2012，6：48.

[2]薛原.煤質變化對鍋爐的影響與應對方法[J].科技傳播，2012，15：157+100.

[3]趙斌.煤質變化對鍋爐燃燒的影響及應對措施[J].科技與企業(yè)，2012，20：168.

[4]呂占軍，王行偉.煤質變化對鍋爐燃燒的影響及應對措施[J].民營科技，2013，10：5.

[5]張亮.煤質變化對鍋爐安全經濟運行的影響及應對措施[J].科技資訊，2014，10：97.