煤質變化對鍋爐燃燒的影響及改善策略分析

張天武

摘 要：燃煤作為鍋爐運行的主要燃料，煤質的好壞直接影響到鍋爐燃燒效率。煤質主要包括水分、揮發分、灰分、硫分、煤粉細度以及發熱量等，這些成分所占的比例都是影響燃燒狀況的主要因素。所以為了提高鍋爐燃燒效率，應該嚴格控制燃煤質量，根據煤質設計標準嚴格把控。文章對于煤質變化對鍋爐燃燒的影響進行了分析，然后提出了改善策略，對于促進鍋爐的穩定可靠運行具有重要意義。

關鍵詞：煤質變化；鍋爐；燃燒；影響；改善策略

在鍋爐運行的過程中，由于煤質變化對鍋爐燃燒的影響，直接關系到工業生產的經濟效益和鍋爐的運行效率。在我國煤炭資源日益緊缺的形勢下，優質燃煤供應市場比較緊俏，鍋爐所用煤質無法得到保證。然而因為煤質變化而對鍋爐產生的結焦、超溫、結渣等一系列問題已經嚴重威脅到鍋爐運行的安全性和可靠性，所以需要針對煤質變化帶來的影響提出改善策略，一方面能夠提高燃燒效率，另一方面可確保鍋爐運行的安全性和經濟性。所以經過分析后，可以采取適宜的調整措施，最大程度的提高鍋爐運行的安全性和經濟性。

1 煤質特性指標對鍋爐穩定燃燒的影響

1.1 水分的影響

水分為燃煤中的無機物質，如果燃煤水分含量太多，就會大大降低燃煤的質量和利用價值，降低燃煤的發熱量，對其可靠性和經濟性產生很大的影響。水分含量太大，也容易引發給煤系統堵塞，正常供煤受到影響。水分多還會增加排煙量，進而給引風機帶來較大的運行負荷，縮短使用壽命。燃煤中水分含量過高，還會增加運輸成本，降低性價比。

1.2 揮發分的影響

揮發分是評定燃煤特性的重要指標，也是電廠對燃煤選用的重要標準之一，其是在對燃煤進行加熱的過程中析出的一種有機質，包含大量的可燃性氣體。由于揮發分的著火點較低，所以燃煤中揮發分含量越高，越有利于燃燒。在較低的溫度下，揮發分就會被析出并且燃燒，且燃燒比較充分，可以釋放大量的熱量。揮發分析出的同時，會使得煤粉顆粒的孔隙性變大，煤粉顆粒與空氣接觸的面積變大，有利于加快燃燒速度。揮發分含量較少的情況下，需要在較高的溫度下才能夠析出并且燃燒，會損耗大量的廠用電，在燃燒不充分的情況下，排煙溫度提高，燃燒不穩定。所以燃煤中揮發分的含量對燃燒有重要影響，在選煤時一定要控制好這項指標。

1.3 灰分的影響

灰分是燃煤中的有害成分，其對鍋爐燃燒的影響較大，同時還會造成熱能損失，縮短鍋爐設備的使用壽命，主要表現在如下幾個方面：第一，灰分會包裹在燃煤顆粒的外層，從而阻礙氧氣與碳的接觸，造成燃燒困難，增加不完全燃燒的幾率，熱能產生損失。在爐膛溫度降低時，不完全燃燒現象更加明顯，產生的飛灰含量增加。第二，在灰分比例較大的情況下，鍋爐燃燒過程中所產生的飛灰會對輸煤、制粉、引風以及除塵設備產生較大的影響，增加磨損度，在設備發生漏風、堵灰時，還會引發安全事故的發生。第三，灰分含量過多，排煙中的灰塵含量也會相應增加，一方面會增加除塵系統的負荷，另一方面會增加對環境的污染。

1.4 硫分的影響

硫分是燃煤中的有害成分，在燃煤燃燒的過程中，釋放出的硫分在發生化學反應后會對鍋爐運行產生極為不利的影響。如果硫分含量較高，硫酸蒸汽在遇冷后變成硫酸就會對鍋爐受熱面產生嚴重的腐蝕，并且會造成煙道堵塞，嚴重威脅到鍋爐運行的安全性。同時，可燃性硫在燃燒的過程中產生的二氧化硫在隨煙氣排出時，也會對外界環境造成嚴重污染。

1.5 煤粉細度的影響

煤粉細度是反映煤粉均勻性的重要指標，直接影響到鍋爐的燃燒工況。對煤粉細度的控制是保證燃燒效率的關鍵因素，適宜的煤粉細度能夠促進燃煤充分燃燒，降低熱量損失和結渣危害。如果煤粉細度過細，就會增加磨煤機的運行負荷，爐膛出口溫度提高，電能消耗較大。如果煤粉過粗時，由于在爐膛中停留時間較短，所以造成的物理熱損失較高。同時，因為粗煤粉燃燒溫度較高，還會造成水冷壁結渣。所以為了控制鍋爐燃燒效率，應該合理控制燃煤質量。

2 煤質變化對鍋爐燃燒應采取的應對措施

2.1 加強鍋爐燃燒運行管理

為了有效控制燃煤質量，應該從燃煤的供給開始管理控制，加強燃煤采購的標準控制，嚴格按照煤種設計標準執行，從源頭上控制燃煤質量，為后續的燃煤燃燒管理提供有利條件。在鍋爐燃燒運行過程中，加強對操作人員的培訓管理，能夠根據燃煤的成分含量對燃燒狀態進行調整。經過長期的實驗摸索，對于各個煤種的摻燒、混燒和配煤技術對燃燒效率的影響做出統計，然后在不同的燃燒模式下，合理調整煤層厚度、爐排速度、鼓引風量以及各個風室的配風情況，最大程度降低鍋爐燃燒成本，提高燃燒效率。

2.2 加強對鍋爐的燃燒調節工作

保證煤與空氣量要相配合適，并且要充分混合接觸，爐膛應盡量保持高溫，以利于燃燒，調整鍋爐負荷按規定操作，監視爐膛負壓、排煙溫度、氧氣、二氧化碳等含量，使鍋爐運行參數保持到最佳數值。對由于煤炭顆粒度不均勻、爐排不平整等原因引起的燃燒不完全、燃燒不均，對爐排上的火口或黑帶進行人工撥火。加強對鍋爐送風和爐膛溫度的控制，保持較高的爐膛溫度，有利于煤的著火和燃燼，爐膛溫度越低，越不利于燃燒。

2.3 加強對輸煤工作的管理

對不同的煤種盡量采取按類分別堆放，根據需要，在不同時期燃用不同的煤種，或按不同的比例搭配使用。輸煤時輸煤工與當班司爐工及時溝通，對含水量較低或含粉煤較多的煤種可采取適量加水攪拌的辦法，輸煤時將雜質分揀出來，把大顆粒的煤粉碎等。加強對煤的保管工作，采取切實有效的措施，防止儲煤風化和自燃，降低煤質質量，增加燃燒難度。

2.4 加強對鍋爐的維護管理及技術改造

加強鍋爐燃燒設備和輔助設備的巡檢及維修工作。及時排除鍋爐及輔助設備（特別是鍋爐本體密封、爐排、分層給煤器、省煤器、空氣預熱器、除渣除塵等設備）出現的故障。采用比較成熟的先進的技術和設備改變燃燒狀況，如分層給煤技術，煤炭助燃劑，振動碎煤機等。對個別不適應新煤種的鍋爐進行局部改造，如爐排、前后拱的改造等。

3 結束語

由于燃煤供應緊張問題，導致工業生產過程中鍋爐的燃燒效率不穩定，直接影響到工業生產的經濟性。文中對燃煤中各項成分含量對鍋爐燃燒所產生的影響進行了詳細的分析，有利于對鍋爐燃燒進行相應的調整和控制，以便于提高鍋爐燃燒效率。近些年來，我國在鍋爐設計和制造方面所取得的成就越來越高，通過各種外加劑以及鍋爐結構設計等因素，也可以對鍋爐燃燒狀況有所提升，為促進我國鍋爐事業的發展創造有利的條件。

參考文獻

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