煤質(zhì)變化對(duì)燃料運(yùn)行的影響

張磊

【摘 要】燃煤是火力發(fā)電廠的主要燃料，煤的費(fèi)用占發(fā)電成本的70%左右。近年來(lái)。由于煤炭?jī)r(jià)格上漲，火力發(fā)電廠煤源日趨緊張，入廠煤的質(zhì)量較以往有很大的變化，煤種雜、煤質(zhì)差，煤質(zhì)嚴(yán)重偏離鍋爐的設(shè)計(jì)煤種。火力發(fā)電廠為了保證完成發(fā)電量和利潤(rùn)指標(biāo)，確保企業(yè)的生存與發(fā)展，必須結(jié)合煤種實(shí)際情況，保證其效益。燃料系統(tǒng)負(fù)責(zé)供給鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行所需的燃煤，爐前煤的化驗(yàn)指標(biāo)必須保證達(dá)到入爐指標(biāo)，滿足機(jī)組發(fā)電負(fù)荷要求。基于此，本文主要對(duì)煤質(zhì)變化對(duì)燃料運(yùn)行的影響進(jìn)行分析探討。

【關(guān)鍵詞】煤質(zhì)變化對(duì)；燃料運(yùn)行；影響分析

1、前言

電廠的燃料系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)給鍋爐提供穩(wěn)定的煤燃料，必須保證爐前的化驗(yàn)指標(biāo)達(dá)到指定值，這樣才能夠滿足相關(guān)發(fā)電負(fù)荷的要求。因此，煤質(zhì)的變化是會(huì)對(duì)相關(guān)的煤炭運(yùn)輸造成很大影響的，為了滿足機(jī)組的發(fā)電量，確保整個(gè)電廠的煤炭輸送體系良好地運(yùn)行。

2、煤質(zhì)變化對(duì)燃料系統(tǒng)的影響

根據(jù)煤的碳化程度不同，煤可分為無(wú)煙煤、煙煤、褐煤、貧煤等煤種，某廠接觸的煤種主要為無(wú)煙煤和劣質(zhì)煤兩種。煤質(zhì)的變化主要表現(xiàn)在煤的發(fā)熱量、灰分、水分、含矸率、揮發(fā)份等方面。不同的煤種，都有不同的特性。同一煤種，其煤質(zhì)也大不一樣。煤種變化和煤質(zhì)變化不是同一個(gè)概念。一般情況下煤種的變化必然會(huì)引起煤質(zhì)的變化，但煤質(zhì)的變化卻不一定是岡煤種的變化所致。從煤質(zhì)變化總的概念出發(fā)，煤種變化只作為煤質(zhì)變化的影響因素之一。

煤質(zhì)變化的主要原因是受煤炭市場(chǎng)制約，煤炭?jī)r(jià)格漲幅較大，發(fā)電成本劇增，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)困難，企業(yè)生存與發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)。為了保證完成發(fā)電量和利潤(rùn)指標(biāo)，降低生產(chǎn)成本，確保企業(yè)的生存與發(fā)展，被迫對(duì)燃煤結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。燃煤結(jié)構(gòu)的調(diào)整導(dǎo)致煤質(zhì)發(fā)生較大變化，燃料系統(tǒng)負(fù)責(zé)供給鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行所需的燃煤，爐前煤的化驗(yàn)指標(biāo)必須保證達(dá)到入爐指標(biāo)，滿足機(jī)組發(fā)電負(fù)荷要求。由此，煤質(zhì)的變化對(duì)輸煤運(yùn)行工作造成較大影響，為保證完成機(jī)組發(fā)電量，確保輸煤系統(tǒng)的安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)，對(duì)燃料運(yùn)行工作提出更高要求。煤質(zhì)變化對(duì)火力發(fā)電廠的燃料系統(tǒng)影響主要表現(xiàn)在煤的發(fā)熱量、灰分、水分等衡量煤質(zhì)的特性指標(biāo)上。

2.1發(fā)熱量的變化對(duì)燃料系統(tǒng)的影響

煤的發(fā)熱量是評(píng)價(jià)動(dòng)力用煤攝重要的指標(biāo)之一。對(duì)于煤質(zhì)下降幅度較大的電廠，常常會(huì)因?yàn)槿济毫康脑黾樱馆斆合到y(tǒng)負(fù)擔(dān)過(guò)重，導(dǎo)致設(shè)備的健康水平下降，故障增多，迫使鍋爐減負(fù)荷運(yùn)行，甚至停爐。由于上煤量的增加，延長(zhǎng)了輸煤設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，從而無(wú)形之中加大了輸煤運(yùn)行人員的工作量，長(zhǎng)時(shí)間在高噪音環(huán)境下工作，人的神經(jīng)極易出現(xiàn)麻痹現(xiàn)象，這樣就增加了不安全的因素，降低了輸煤運(yùn)行工作的安全系數(shù)。

2.2煤中灰分變化的影響

煤炭中的灰分主要是衡量煤質(zhì)好壞的一個(gè)重要標(biāo)志，其質(zhì)量級(jí)別主要是根據(jù)煤炭的灰分來(lái)制定的。對(duì)于工業(yè)型煤炭來(lái)說(shuō)，其灰分沒有任何作用，但卻增加了煤炭傳輸負(fù)擔(dān)。煤炭灰分越高其固定的碳就會(huì)越少，其發(fā)熱量也就相應(yīng)地降低。根據(jù)相關(guān)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，每增加1%的煤灰分，其發(fā)熱量大約減少70J左右，而且由于煤炭灰分增加，導(dǎo)致灰分的比重大致是煤炭中可燃物比重的2倍左右，這就可能導(dǎo)致在輸送相同容積煤炭時(shí)，煤炭傳輸設(shè)備磨損增加。煤炭灰分越大，其質(zhì)地就會(huì)越堅(jiān)硬，導(dǎo)致難以破碎，這就增加了碎煤機(jī)設(shè)備損壞的可能性和煤炭傳輸系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)檢修的工作量，增加了電廠生產(chǎn)運(yùn)行成本。

2.3煤中水分變化的影響

由于煤炭水分較大，因此很容易出現(xiàn)粘煤和堵煤現(xiàn)象，這就在無(wú)形之間加重了電廠運(yùn)行人員的工作量。如果煤炭中水分過(guò)大，則在煤炭傳輸過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)自流現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)還可能出現(xiàn)在斜坡傳輸上的煤發(fā)生倒流現(xiàn)象，煤炭倒流至傳輸機(jī)尾部，將導(dǎo)致尾輪堵塞，導(dǎo)致煤炭無(wú)法進(jìn)行供應(yīng)，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。在寒冷季節(jié)，煤炭中的水分還會(huì)使煤炭?jī)?chǔ)存場(chǎng)發(fā)生存煤凍結(jié)現(xiàn)象，導(dǎo)致煤車裝卸工作中斷，對(duì)煤炭傳輸影響較大的有斗輪機(jī)等，其主要原因是由于煤場(chǎng)發(fā)生了存煤凍結(jié)后，斗輪機(jī)阻力將會(huì)增大，非常容易出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)行現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞。且由于煤炭粉塵較大，在對(duì)煤車進(jìn)行接卸和存儲(chǔ)煤過(guò)程中，非常容易造成煤粉飛揚(yáng)，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，直接危害相關(guān)運(yùn)行人員的身體健康。

2.4煤的揮發(fā)份和含硫量對(duì)燃料系統(tǒng)的影響

揮發(fā)份和含硫量對(duì)輸煤系統(tǒng)沒有明顯的影響。但是，因?yàn)閾]發(fā)份高的煤種，燃點(diǎn)較低，硫的燃點(diǎn)也低，容易自然。揮發(fā)份和含硫量增大時(shí)，掉到皮帶下方的積煤和積粉很容易自燃，造成設(shè)備燒毀。總之，煤質(zhì)的變化愈大，導(dǎo)致的后果愈嚴(yán)重。

3、采取的應(yīng)對(duì)措施

煤炭市場(chǎng)供應(yīng)緊張，煤炭漲價(jià)，對(duì)火力發(fā)電廠造成巨大沖擊。火力發(fā)電廠為了企業(yè)的生存與發(fā)展，必須適應(yīng)市場(chǎng)變化，根據(jù)企業(yè)的自身情況，及時(shí)對(duì)燃煤結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。燃煤結(jié)構(gòu)的調(diào)整帶來(lái)煤質(zhì)變化，針對(duì)煤質(zhì)變化對(duì)燃料系統(tǒng)造成的影響，應(yīng)認(rèn)真分析產(chǎn)生的原因，在實(shí)際運(yùn)行工作中，積極試驗(yàn)摸索，制定相應(yīng)的、切實(shí)可行的應(yīng)對(duì)措施，最大限度降低影響程度，供給鍋爐合格的燃煤。

1）根據(jù)電網(wǎng)發(fā)電負(fù)荷曲線，確定入爐煤指標(biāo)，對(duì)燃煤結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，來(lái)煤的整體指標(biāo)盡量保證符合入爐煤指標(biāo)，確保機(jī)組發(fā)電負(fù)荷要求；

2）加強(qiáng)對(duì)燃煤結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析工作，掌握各煤種的具體指標(biāo)，不斷試驗(yàn)摸索各種混配煤方案，制定切實(shí)可行的混配煤方案，降低部分煤質(zhì)變化（如發(fā)熱量、水分、灰分等）對(duì)燃料運(yùn)行工作的影響；

3）采取大比例混配摻燒低熱值煤（劣質(zhì)煤）的措施。通過(guò)試驗(yàn)，摸索出切實(shí)可行的混配煤方案。通過(guò)幾年來(lái)生產(chǎn)實(shí)踐，實(shí)施混配煤方案，加強(qiáng)混配煤工作，一方面，能夠保證機(jī)組發(fā)電負(fù)荷要求，降低發(fā)電成本。另一方面，便于克服煤質(zhì)變化對(duì)輸煤系統(tǒng)的影響，保證輸煤系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4）某廠兩臺(tái)600MW機(jī)組原設(shè)計(jì)為燃用低位發(fā)熱量為5246大卡的煤質(zhì)，每小時(shí)耗煤約408.8t，選用每小時(shí)1200t的雙網(wǎng)路輸煤皮帶系統(tǒng)，每天輸煤皮帶系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間9h。由于煤質(zhì)的發(fā)熱量降低，通過(guò)采取混配煤措施，燃煤量增加，每小時(shí)耗煤約500t，每天輸煤皮帶系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)問(wèn)10h～11h。通過(guò)采取混配煤措施，最大限度地減少煤質(zhì)發(fā)熱量降低對(duì)燃料運(yùn)行工作的影響，減輕輸煤系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，避免輸煤系統(tǒng)負(fù)擔(dān)過(guò)重，導(dǎo)致設(shè)備的健康水平下降，故障增多，威脅機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行；

5）對(duì)灰分大的煤種，要與灰分小的煤種區(qū)分開，以一定比例進(jìn)行混配，盡量避免灰分大的煤種單獨(dú)供煤，減少灰分變化對(duì)輸煤系統(tǒng)的影響；

6）燃料運(yùn)行工作中，必須關(guān)注煤中的水分變化對(duì)輸煤系統(tǒng)的影響。來(lái)煤中水分大時(shí)，可以與水分小的煤進(jìn)行混配，降低供煤中的水分，也可以采取儲(chǔ)煤場(chǎng)存放，以便于煤中水分蒸發(fā)。同時(shí)雨季中，做好存煤的防汛工作。冬季前，將儲(chǔ)煤場(chǎng)內(nèi)水分大的存煤供盡，防止發(fā)生凍結(jié)。對(duì)于水分少粉塵大的煤種，可以適當(dāng)投入噴淋運(yùn)行，減少輸煤運(yùn)行中的粉塵，保護(hù)輸煤運(yùn)行人員的身體健康。

4、結(jié)語(yǔ)

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤炭供應(yīng)變化明顯，煤質(zhì)隨時(shí)都有可能出現(xiàn)變化，對(duì)不同煤種的混合方案進(jìn)行探索有助于在現(xiàn)有電廠鍋爐設(shè)備參數(shù)條件下，達(dá)到基于煤質(zhì)變化最大限度地降低其對(duì)燃料運(yùn)行的不利影響的目的，確保整個(gè)發(fā)電廠都能持續(xù)運(yùn)行在穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的條件下，這樣就能夠提高發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，提高發(fā)電企業(yè)發(fā)電的積極性，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。

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（作者單位：貴州省黔東南自治州鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣青溪五里牌 黔東火電廠）