煤質變化對燃料運行的影響

張磊

【摘 要】燃煤是火力發電廠的主要燃料，煤的費用占發電成本的70%左右。近年來。由于煤炭價格上漲，火力發電廠煤源日趨緊張，入廠煤的質量較以往有很大的變化，煤種雜、煤質差，煤質嚴重偏離鍋爐的設計煤種。火力發電廠為了保證完成發電量和利潤指標，確保企業的生存與發展，必須結合煤種實際情況，保證其效益。燃料系統負責供給鍋爐安全穩定運行所需的燃煤，爐前煤的化驗指標必須保證達到入爐指標，滿足機組發電負荷要求。基于此，本文主要對煤質變化對燃料運行的影響進行分析探討。

【關鍵詞】煤質變化對；燃料運行；影響分析

1、前言

電廠的燃料系統主要負責給鍋爐提供穩定的煤燃料，必須保證爐前的化驗指標達到指定值，這樣才能夠滿足相關發電負荷的要求。因此，煤質的變化是會對相關的煤炭運輸造成很大影響的，為了滿足機組的發電量，確保整個電廠的煤炭輸送體系良好地運行。

2、煤質變化對燃料系統的影響

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

煤質變化的主要原因是受煤炭市場制約，煤炭價格漲幅較大，發電成本劇增，生產經營困難，企業生存與發展面臨巨大挑戰。為了保證完成發電量和利潤指標，降低生產成本，確保企業的生存與發展，被迫對燃煤結構進行調整。燃煤結構的調整導致煤質發生較大變化，燃料系統負責供給鍋爐安全穩定運行所需的燃煤，爐前煤的化驗指標必須保證達到入爐指標，滿足機組發電負荷要求。由此，煤質的變化對輸煤運行工作造成較大影響，為保證完成機組發電量，確保輸煤系統的安全生產、文明生產，對燃料運行工作提出更高要求。煤質變化對火力發電廠的燃料系統影響主要表現在煤的發熱量、灰分、水分等衡量煤質的特性指標上。

2.1發熱量的變化對燃料系統的影響

煤的發熱量是評價動力用煤攝重要的指標之一。對于煤質下降幅度較大的電廠，常常會因為燃煤量的增加，使輸煤系統負擔過重，導致設備的健康水平下降，故障增多，迫使鍋爐減負荷運行，甚至停爐。由于上煤量的增加，延長了輸煤設備的運行時間，從而無形之中加大了輸煤運行人員的工作量，長時間在高噪音環境下工作，人的神經極易出現麻痹現象，這樣就增加了不安全的因素，降低了輸煤運行工作的安全系數。

2.2煤中灰分變化的影響

煤炭中的灰分主要是衡量煤質好壞的一個重要標志，其質量級別主要是根據煤炭的灰分來制定的。對于工業型煤炭來說，其灰分沒有任何作用，但卻增加了煤炭傳輸負擔。煤炭灰分越高其固定的碳就會越少，其發熱量也就相應地降低。根據相關計算標準，每增加1%的煤灰分，其發熱量大約減少70J左右，而且由于煤炭灰分增加，導致灰分的比重大致是煤炭中可燃物比重的2倍左右，這就可能導致在輸送相同容積煤炭時，煤炭傳輸設備磨損增加。煤炭灰分越大，其質地就會越堅硬，導致難以破碎，這就增加了碎煤機設備損壞的可能性和煤炭傳輸系統設備維護檢修的工作量，增加了電廠生產運行成本。

2.3煤中水分變化的影響

由于煤炭水分較大，因此很容易出現粘煤和堵煤現象，這就在無形之間加重了電廠運行人員的工作量。如果煤炭中水分過大，則在煤炭傳輸過程中就會出現自流現象，嚴重時還可能出現在斜坡傳輸上的煤發生倒流現象，煤炭倒流至傳輸機尾部，將導致尾輪堵塞，導致煤炭無法進行供應，嚴重影響安全生產。在寒冷季節，煤炭中的水分還會使煤炭儲存場發生存煤凍結現象，導致煤車裝卸工作中斷，對煤炭傳輸影響較大的有斗輪機等，其主要原因是由于煤場發生了存煤凍結后，斗輪機阻力將會增大，非常容易出現超負荷運行現象，導致設備發生嚴重損壞。且由于煤炭粉塵較大，在對煤車進行接卸和存儲煤過程中，非常容易造成煤粉飛揚，對環境造成嚴重影響，直接危害相關運行人員的身體健康。

2.4煤的揮發份和含硫量對燃料系統的影響

揮發份和含硫量對輸煤系統沒有明顯的影響。但是，因為揮發份高的煤種，燃點較低，硫的燃點也低，容易自然。揮發份和含硫量增大時，掉到皮帶下方的積煤和積粉很容易自燃，造成設備燒毀。總之，煤質的變化愈大，導致的后果愈嚴重。

3、采取的應對措施

煤炭市場供應緊張，煤炭漲價，對火力發電廠造成巨大沖擊。火力發電廠為了企業的生存與發展，必須適應市場變化，根據企業的自身情況，及時對燃煤結構進行調整。燃煤結構的調整帶來煤質變化，針對煤質變化對燃料系統造成的影響，應認真分析產生的原因，在實際運行工作中，積極試驗摸索，制定相應的、切實可行的應對措施，最大限度降低影響程度，供給鍋爐合格的燃煤。

1）根據電網發電負荷曲線，確定入爐煤指標，對燃煤結構進行調整，來煤的整體指標盡量保證符合入爐煤指標，確保機組發電負荷要求；

2）加強對燃煤結構進行分析工作，掌握各煤種的具體指標，不斷試驗摸索各種混配煤方案，制定切實可行的混配煤方案，降低部分煤質變化（如發熱量、水分、灰分等）對燃料運行工作的影響；

3）采取大比例混配摻燒低熱值煤（劣質煤）的措施。通過試驗，摸索出切實可行的混配煤方案。通過幾年來生產實踐，實施混配煤方案，加強混配煤工作，一方面，能夠保證機組發電負荷要求，降低發電成本。另一方面，便于克服煤質變化對輸煤系統的影響，保證輸煤系統安全穩定運行。

4）某廠兩臺600MW機組原設計為燃用低位發熱量為5246大卡的煤質，每小時耗煤約408.8t，選用每小時1200t的雙網路輸煤皮帶系統，每天輸煤皮帶系統運行時間9h。由于煤質的發熱量降低，通過采取混配煤措施，燃煤量增加，每小時耗煤約500t，每天輸煤皮帶系統運行時問10h～11h。通過采取混配煤措施，最大限度地減少煤質發熱量降低對燃料運行工作的影響，減輕輸煤系統的負擔，避免輸煤系統負擔過重，導致設備的健康水平下降，故障增多，威脅機組的安全穩定運行；

5）對灰分大的煤種，要與灰分小的煤種區分開，以一定比例進行混配，盡量避免灰分大的煤種單獨供煤，減少灰分變化對輸煤系統的影響；

6）燃料運行工作中，必須關注煤中的水分變化對輸煤系統的影響。來煤中水分大時，可以與水分小的煤進行混配，降低供煤中的水分，也可以采取儲煤場存放，以便于煤中水分蒸發。同時雨季中，做好存煤的防汛工作。冬季前，將儲煤場內水分大的存煤供盡，防止發生凍結。對于水分少粉塵大的煤種，可以適當投入噴淋運行，減少輸煤運行中的粉塵，保護輸煤運行人員的身體健康。

4、結語

隨著市場經濟的快速發展，煤炭供應變化明顯，煤質隨時都有可能出現變化，對不同煤種的混合方案進行探索有助于在現有電廠鍋爐設備參數條件下，達到基于煤質變化最大限度地降低其對燃料運行的不利影響的目的，確保整個發電廠都能持續運行在穩定、經濟的條件下，這樣就能夠提高發電企業的經濟效益，提高發電企業發電的積極性，促進經濟社會的穩定發展。

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（作者單位：貴州省黔東南自治州鎮遠縣青溪五里牌 黔東火電廠）