劣質煤混配摻燒對發電廠鍋爐運行的影響分析

高占勝

摘 要：為了保證劣質煤摻雜混燒模式下電廠鍋爐有良好的運行穩定性，應掌握劣質煤摻雜混燒技術對電廠當中鍋爐設備的影響，并能結合電廠鍋爐運行方面特點，制定科學的劣質煤摻雜混燒模式應用方案。本文就劣質煤摻雜混燒模式對于電廠鍋爐在運行方面的影響進行了分析。

關鍵詞：發電鍋爐；劣質煤；混配摻；運行；影響

電力能源對當代社會的正常運行極為重要，但在電廠發電運行階段也需要消耗大量的煤炭資源，而在煤炭資源儲量降低的現代，電廠發電成本也就不斷增加。部分電廠為了能有效的控制電廠發電成本，在發電生產中使用劣質煤炭。這種劣質煤摻雜混燒模式的運用雖然能讓電廠發電成本得到控制，但同也給電廠運行階段發電安全性以及電能生產穩定性產生了較大影響，需要電廠能做好相應的技術優化，保證電廠運行有良好的穩定性。

1 劣質煤摻雜混燒模式對于電廠中發電鍋爐造成的影響概述

劣質煤炭和正常煤炭之間差異較大，一般劣質煤當中含水量較高，并且灰分含量也較高，但由于劣質煤當中雜質較多，所以劣質煤還具有發熱量偏低、燃燒難度大的特點，并且在使用劣質煤摻雜混燒模式的時候，發電鍋爐設備也會受到較大危害，導致發電鍋爐的使用壽命降低，甚至導致發電鍋爐出現危險隱患。其次，在電廠當中發電鍋爐燃燒劣質煤的時候，也會導致發電鍋爐設備出現流焦以及結渣的問題，發電鍋爐設備當中的受熱面結構以及制粉系統的整體磨損情況也會加劇。另外，雖然單位體積的劣質煤成呢要低于正常煤炭，但由于劣質煤當中雜質較多，所以同等發電量條件下也需要燃燒更大體積的劣質煤，這也是電廠發電廠成本不易控制。

2 劣質煤摻雜混燒模式對于電廠鍋爐設備的影響

2.1 對于鍋爐設備燃燒方面的影響

在使用了劣質煤摻雜混燒模式的時候，被投入發電鍋爐當中燃煤的總發熱量會明顯降低，同時其中的灰分含量增加。在這種條件下，會影響燃煤當中揮發成分的正常析出，導致煤粉實際著火時間延后。其次，燃煤當中灰分含量的增加還會導致鍋爐內理論燃燒溫度降低，燃煤的著火特性明顯變差，發電鍋爐爐膛部分的溫度降低，最終導致煙氣加熱鍋爐內煤粉氣流的能力降低。在這兩種因素相互重疊之后也就會使得煤粉氣流的具體著火點被迫延遲，大大提升了鍋爐設燃燒階段的不穩定性。

尤其是在鍋爐設備低負荷階段中，爐膛部分的溫度偏低，鍋爐設備整體燃燒穩定性會大幅度降低。用來維持鍋爐設備運行穩定的維護用油的消耗量加大，使得鍋爐設備跨焦等擾動情況發生的時候可能會出現滅火事故。

2.2 鍋爐設備流焦、結渣問題加劇

劣質煤當中含有較多的粘土、硫化物質、頁巖以及碳酸鹽等其他類型物質，這些物質組成了劣質煤當中的灰分，導致燃煤在鍋爐中的灰熔點發生下降，一旦機組設備處在較高負荷效率條件下的時候，燃煤在燃燒后往往也會處于軟化或者是熔融狀態。為了保證發電機組運行負荷，需要在燃燒劣質煤的時候增加磨機設備的通風量，使鍋爐設設備運行質量得以強化。

當鍋爐設備中一次風壓強度過高的時候，鍋爐設備冷水壁在粉煤氣流的沖刷下，可能會導致鍋爐設備出現結渣、流焦等會問題嚴重化，使得發點鍋爐設備的燃燒穩定性變差，維護方面的耗油量增加。

其次，采用劣質煤摻雜混燒模式的時候，還可能出現較大焦塊卡在鍋爐設備灰斗結構上方的情況，需要在鍋爐設備運行中采用人工清理的方式來清焦，這也會使得工作人員的安全性受到威脅，不利于鍋爐發電設備的正常運行。另外，在這種燃煤模式中，除渣系統的運行負荷也會較大，使得撈渣設備的大鏈條部件的磨損加劇，除渣系統當中各組成設備的故障發生率也會增加。

2.3 對廠用電率的影響

混配摻燒劣質煤后，由于相同負荷下鍋爐的耗煤量增加以及煤矸石的聚集導致磨機電流升高。另外，低負荷下對球磨機進行磨煤矸石也導致鍋爐制粉電耗上升。為滿足負荷要求，煤質變差后勢必增加一次風量來滿足鍋爐熱負荷的需求，從而導致一次風機和密封風機電耗的增加。因摻燒劣質煤后燃煤中灰分增大，則必然導致引風機負荷的增加，從而導致引風機電耗增加。

2.4 對制粉系統的影響

由于原煤在開采及裝卸過程中混雜了部分鐵絲、木頭、編織袋等雜物，進入球磨機后造成磨機分離器堵塞，從而導致粉管煤粉氣流不均勻、阻力增加，煤粉細度大且不均勻，磨機出力下降，燃燒穩定性變差，飛灰及大渣含碳量升高等一系列問題。劣質煤進行混配摻燒后，由于燃煤中含有大量的煤矸石，且不易破碎，大量的煤矸石占據了磨內的大量空間，導致磨機料位上漲，鋼球的提升高度減小，導致制粉能力下將，帶負荷能力減弱。

3 電廠劣質煤混配摻燒優化方案

3.1 原煤倉落煤斗及給煤機進出口閘板門改造

改造前原煤斗為雙曲線圓形，給煤機上下閘板門為齒條式電動閘板門。煤質變化后，由于劣質煤的黏性較大、燃煤在開采、堆放及裝卸過程中混有部分泥土、木材、石塊等雜物，造成給煤機斷煤、堵煤及進粉故障頻繁。在冬季原煤較濕，會結塊粘附在原煤倉壁上，導致煤倉梭洞等現象。因給煤機進出口齒條式電動閘板門不能及時關閉，導致給煤機進煤粉，從而不得不停運磨機清理給煤機內積粉，影響鍋爐燃燒的穩定性，損失發電量。為適應煤質的變化，防止原煤倉搭橋、梭洞等現象，減少降磨壓捅煤和停磨清粉的情況，可將齒條式電動閘板門改為有明顯開關指示的雙向液壓截門，提高閘板門在運行中的可靠性以及給煤機的運行效率。

3.2 球磨機少球技術和節能襯瓦改造

劣質煤混配摻燒后，由于煤中含有大量的煤矸石，采用原有的鋼球對煤矸石較難磨碎，該廠將原鋼球全部更換為高鉻耐磨的小球，同時將部分磨機的內部襯瓦由原來的波浪型襯瓦改為節能型襯瓦。

3.3 磨機出口分離器改造

由于原煤中含有大量的鐵絲、木屑、編織袋等雜物，分離器易堵塞，且不易清理，導致煤粉細度較大且均勻性差，高負荷時提高磨機通風量后必然造成煤粉細度進一步變大，導致煤粉氣流著火性能變差，燃燒穩定性變差，飛灰含碳量增大。為改善煤粉細度和提高煤粉氣流的均勻穩定性，降低飛灰含碳量，將雙蝸殼式煤粉分離器改為軸向型雙擋板可調式分離器。自分離器改造后，通過調整分離器的上下層擋板開度，有效地提升了磨機出口的煤粉細度和煤粉氣流的均勻穩定性和燃燒的穩定性，降低了飛灰含碳量。

4 結束語

目前煤炭資源儲量不斷減少，而社會對于電力能源需求量卻在不斷增加，部分電廠在運行階段已經將劣質煤摻雜混燒技術作為主要發展措施，以應對發電成本不斷的增加的問題。而在這一階段中，也需要技術人員能不斷的完善劣質煤摻雜混燒技術，保證電廠的穩定運行。

參考文獻

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