煤質差鍋爐燃燒控制對燃煤鍋爐效率的影響分析

王歡

【摘 要】隨著經濟和各行各業的快速發展，不同煤種的摻燒是解決部分電廠我過火電廠降低運營成本的一種常用方法，但煤種不同，摻燒起來所涉及的問題較多，如結渣等、腐蝕。為了壓降發電成本，電廠深入挖掘燃料潛力，多次開展摻燒試驗，拓展燃料范圍，探底鍋爐摻燒邊界條件。為擴大摻燒經濟性的同時能在爐效、煤耗、設備穩定性等指標中尋得最佳效益點，做了系列的試驗，把低負荷下燃用非設計煤種，特別是熱值偏差較大的煤種對爐效的影響作為一項課題研究。

【關鍵詞】煤質差；制粉系統；安全

引言

燃煤鍋爐在偏離設計煤種工況下運行時，設備的損耗增加，效率降低，機組負荷受限，尤其是在低負荷時，甚至會出現火檢擺動的危險工況。現根據工作經驗，理論結合實際，總結鍋爐的穩燃措施，以期確保機組運行穩定，減少機組非停次數。

1分析我國火力電廠燃煤的現狀

1）用煤的數量逐年在增長。我國社會經濟在不斷發展的過程中對電力的需求量也會增大，并且在未來很長一段時間火電仍會占據重要的地位，火力發電廠的發電任務也會因為經濟的不斷發展而變得更加重大。2）燃煤發電的成本不斷上升。因為經濟的發展導致火電發電廠的用煤數量在不斷的增加，國家環保執法更加嚴格，中小及私人煤礦大量退出，國家級大型煤礦企業大力整合，從而導致煤炭的價格上升，因此，必然會增加火力發電廠的燃煤發電的成本。3）設計煤質的種類的需求得不到滿足。為了跟隨經濟發展的腳步，火力發電廠發電的任務重大，因此對于煤炭的需求在不斷的增加，當煤炭價格處于高位運行的情況時，對于所設計的煤種儲備由于公司經營情況的限制出現缺空，在無法滿足火力發電廠用煤的實際需求的情況時，就會采用不同煤質的煤炭來滿足發電的需求，因此發電的效率以及經濟的效益都會受到一定的影響。

2煤質變化對爐效的影響

2.1低位熱值變化對爐效影響

假定灰分不變，其他煤質參數帶入反平衡計算公式，分析每0.5MJ/kg熱值變化對爐效影響。假定灰分不變，熱值每變化0.5MJ/kg爐效變化0.086%。

2.2灰分對電廠鍋爐運行及經濟性影響

因為灰分是不可燃的，因此灰分的含量標準直接影響著煤炭燃燒的性能。一旦灰分含量過高，就會嚴重阻礙煤炭的燃燒速率，嚴重時還可能會導致滅火的情況，而且高溫燃渣會嚴重影響到爐內燃燒熱量的損失，因此直接影響著電廠鍋爐的運行情況以及經濟成本。灰分的含量太高的話，必然會加速鍋爐的運行以及相關輔助設備的磨損，嚴重時還會影響鍋爐在運行中發生安全事故。

3控制方案

3.1合理控制氧量

負荷400MW以下，3.5%～4.5%；400～550MW，3.0%～4.0%；550～660MW，2.5%～3.0%。控制氧量就是在控制過量空氣系數。鍋爐在低負荷運行時，一般都要維持一個較高的過量空氣系數，低負荷時爐溫低，爐內擾動大，適當增加風量可以維持較好的空氣動力場。同時煤質差時，著火、燃盡都比較困難，也需要適當增加風量，確保燃燒器的配風。風量太大也會造成燃燒的不穩定，煙氣流量和流速都會增大，對于灰分大的煤種，受熱面磨損加劇，同時送引風機電耗增加，排煙熱損失增加，鍋爐經濟性降低，從根本上與降低發電成本的原則相悖。所以，在煤質差、負荷低時必須經常對氧量測量裝置進行檢查，確保數據采樣的準確。

3.2磨煤機參數控制：

1）磨煤機入口風量：磨煤機入口風量不能低于70t/h，保持風煤比在1.6～1.8之間。運行中監視好粉管溫度、風粉濃度、煤粉流速。一次風量大，將使著火熱明顯增加。對于煤質差的情況，應采取較低的一次風量。旋轉的外二次風帶動直流一次風進行旋轉，進入回流區。當一次風的氣流質量增加時，會影響整體的旋流強度，使回流區的長度和強度都降低。如果風量太大，會造成著火延遲，火焰上移，排煙溫度升高，在負荷較低時，可能引起火檢擺動，造成燃燒惡化。如果風量太低，又容易造成堵磨，磨煤機電流增大，石子煤排量大。2）磨煤機電流：在磨煤機正常運行過程中，電流是反映其是否正常的關鍵，電流大說明制粉的出力增加，電流小說明制粉的出力減小。電流超過規定值，會使磨煤機經濟性下降，同時磨的振動也會變大。MPS/ZGM中速磨煤機對煤質的變化極其敏感，當原煤中灰分超過25%時，由于在磨內循環量增大，電流升高，嚴重時必須限制其出力。規定在運行中1F磨電流不能超過36A，B、E磨電流不能超過57A，其余磨電流不能超過38A。3）分離器出口溫度：磨煤機分離器出口溫度盡量維持高限運行，這樣可以加強燃燒。它是一個反映磨煤機干燥出力，防止粉管爆炸和爆燃的重要參數。尤其是在多雨季節，調整時應盡量關小冷風，開大熱風來維持出口溫度，必要時可以適當減少磨煤機煤量。根據工作經驗，如果煤質差，入口溫度會較低，調整時則應減煤減風，調整出口溫度。

3.3煤質差、低負荷時，加減負荷要緩慢

特別是降負荷時，要保持合適的風煤比，緩慢操作，可適當限制降負荷速率，減小超調量。開關一次風門時，應小幅操作，防止超溫和一次風機搶風。備用磨煤機通風后大量冷風吹入爐膛會降低爐膛的溫度，使本來就不好的燃燒環境“雪上加霜”，所以盡量避免備用磨處于通風狀態。將運行磨出口擋板、入口擋板、混合風門及冷熱風關斷門掛牌，以防磨煤機跳閘后一次風機失速，加大事故處理的難度。

3.4嚴密監視給煤機運行情況

如果發生斷煤，限制負荷，降低出力，聯系外包人員進行敲打，就地啟動疏通機，敲打無果則停磨處理。要求檢修快速處理，處理過程中要加強其他磨運行參數監視。啟動磨煤機時，維持低風量啟動。

3.5嚴格執行吹灰操作

在鍋爐本體吹灰過程中，如果機組進行加減負荷、切換制粉系統等影響鍋爐燃燒穩定的操作，應先停止鍋爐吹灰，當出現爐膛負壓擾動大、火檢擺動大或變弱、鍋爐燃燒不穩定、鍋爐負荷下降大、制粉系統發生故障時，也應先停止鍋爐吹灰，待所有操作完畢并確認鍋爐燃燒穩定10min以上后才能恢復鍋爐本體吹灰。

結語

本文詳細說明了煤質差時鍋爐燃燒調整需要重點關注的各個方面，針對不同型號的鍋爐都有很好的指導作用，能較好地保證鍋爐運行的安全性和經濟性。

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（作者單位：國電哈密煤電開發有限公司）