煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究论文_孙进朝

煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究论文_孙进朝

孙进朝

(广东粤电博贺煤电有限公司 广东茂名 525000)

摘要:随着电厂对煤炭资源需求的增加,以及面临着煤炭资源紧缺的现状,电厂需要对煤质与锅炉运行和经济性的关系进行考虑。本文主要从燃煤电厂锅炉运行的现状、煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的分析以及提升锅炉运行效率的措施几个方面进行了分析探讨。

关键词:煤质;电厂锅炉;运行;经济性

引言

在我国经济发展的过程中,煤炭是主要的能源之一,并且,在煤炭的生产方面,以及煤炭的消费方面,我国也是最大的国家。而在经济发展中,我国对煤炭使用最多的是电厂,并且电厂对煤炭的需求也不断增加。而随着我国不断深化经济改革,在经济发展的过程中越来注重节能减排,因此,当前许多发电企业都考虑如何在使用煤的过程中提高使用的效率。当前,煤炭资源的种类越来越多,质量也存在一定的差异,因此,电厂在进行设计时,要对煤质与锅炉运行和经济性的关系进行考虑,以保证设计出最佳的方案,并且在设计的煤种不充足的情况下,也能够使煤的供、耗、存实现优化管理,使机组的运行能够保证稳定,并且高效运行,使企业的经济效益得到提高。

1燃煤电厂锅炉运行的现状

1.1炉膛结渣分析

在对大型燃煤厂的锅炉进行设计时,要对燃煤的种类进行合理分析,并以业主提供的煤种为依据,将其作为设计燃烧器和锅炉炉膛的重要选型参数。进行设计时,相关人员要对煤种的特性和着火的燃尽性有充分的了解,并切实掌握好,在对锅炉炉膛进行设计时,要保证炉膛容积热负荷、火焰高度等参数的设计的可靠性,如果设计的参数出现问题,不达标,就会有结渣问题出现。而在电厂锅炉运行的过程中,燃煤特性与种类会对炉膛结渣产生影响。通常,电厂锅炉燃煤不能使设计的实际规范需求得到满足,而在燃烧的过程中,主要依据灰的熔融性来判断会不会形成结渣,灰熔点的高低,主要是根据锅炉运行中灰的成分以及还原性气氛强弱,如果灰熔点较低,就会出现结渣,甚至还比较严重。

1.2氮氧化物的排放分析

在经济的快速发展下,人们对环境的保护问题也越来越重视,国家也加强了空气治理的力度,并且在排放方面,也制定了更严格的标准,因此,要对电磁燃煤锅炉运行的现状进行合理分析,对氮氧化物的排放进行监控,就是当前绩效考核的基本规范。对燃煤进行燃烧时,如果温度过高,氮和氧气会发生反应,形成氮氧化物,其中,超过90%的都是一氧化氮,如果温度过低,空气会对一氧化氮进行氧化,从而形成二氧化氮。受到这些反应过程的影响,也会影响到温度,因此,需要降低氮氧化物,主要的措施就是使锅炉燃烧中的烟气停留在高温区域的时间降低,并采取措施使烟气的温度降低,并加强对碳燃烧技术的分析,从而使氮氧化物排放的问题能够得到有效解决,使得氮氧化物排放的质量和浓度能够保证与国家标准相符。

1.3混煤燃烧分析

电厂燃煤锅炉需要消耗大量的煤炭,因此,要采取有效措施来提高对煤炭资源利用的效率,以使生产的成本降低,可以以燃烧分子的结构和性能为依据来对不同的煤种进行划分,然后以相应的比例为依据,在此基础上进行混合,最后进行加工生产,然后形成混合煤,这样的煤具有较高的运行效率,既可以使当前煤炭资源紧缺的问题得到缓解,也能够使实际供电的需求得到满足。但是,对混合煤的使用还不完善,仍然有一定的问题存在,比如,混合煤没有将单种煤与燃烧的性能设计好,从而需要不断改进掺烧技术,使锅炉和燃尽量能够实现合理匹配,并使得炉膛负压波动与风机点偏离的问题得到合理解决。

2煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的分析

2.1煤炭內硫分和氮分对运行经济性的影响

煤炭含硫量和含氮量也是分析煤质时需要考虑的因素。使用的燃煤含有的硫量和氮量高,会使排放中的二氧化硫和氮化物的量增加,对空气质量产生不良影响。我国对火电厂的硫化物和氮化物的排放标准要求非常严格,因此,火电厂需要在脱硫脱硝方面,加大设备运行投入的力度,这就会增加火电厂的运行成本。此外,燃煤烟气中硫的成分过多,还会破坏锅炉设备,使锅炉与相关设备的使用寿命产生影响,就需要在设备维护方面加大投入,这就增加了运行的成本,也会影响到经济性。

2.2燃煤含灰量对运行经济性的影响

煤炭中含有的灰的量影响到煤燃烧的效果,量越多,燃烧的效果越差,这个时候如果想要发同等多的电,就要增加燃煤的量,使用的燃煤增多,也会增加煤的运输、粉碎、制备等方面的负担,增加电厂发电的成本。同时,在加热的过程中,也会消耗掉灰分钟后的部分热量,影响到燃煤燃烧的稳定性,并降低温度,使电厂锅炉的正常运行产生影响。此外,燃煤中灰的含量增加,也会使得飞灰的含量增多,加大烟气与排烟设备间的摩擦,使设备会更快老化,出现磨损,降低设备使用的寿命,也使得电厂在维护方面的成本增加。

2.3发热量对运行经济性的影响

发热量是对煤质进行工业分析时要考虑的重要指标。如果电厂实际用煤的发热量和设计的发热量出现大的偏差,就会在很大程度上影响到电厂锅炉燃烧的稳定性与效率。比如,如果实际用煤的发热量比设计的煤种要小很多,如果电厂想要使发的电不变,就需要增加煤的用量,这也会导致输送煤粉的风量增加。同时,如果实际用煤发的电量低于设计,还会降低锅炉内实际的温度,从而发电的量会更低,进而降低锅炉排烟的温度,使锅炉在热量方面产生损失。当电厂的燃煤发热量不足时,锅炉燃烧的能源供给不上,就会出现熄火,而影响到电厂的正常运行。

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2.4混合煤种对运行经济性的影响

通过当前对火电厂发电的实际情况进行分析,发现当前一些电厂在发电时会采用混合煤,即将优质煤和劣质煤混合在一起。当优质煤的数量不足时,以及劣质煤的质量较差时,使用混合煤能够在一定程度上缓解问题,但是在燃烧的过程中,由于煤的种类不同,燃烧的热性也会存在差异,燃烧中就会有分级现象出现,使飞灰中的含碳量增加,也会使排烟设备磨损的程度加重,使电厂锅炉运行的经济性受到影响。

2.5燃煤挥发分对运行经济性的影响

固体燃料由众多成分组成,其中对燃料的燃烧直接产生影响的一个重要成分即为挥发分。挥发分是一种气体可燃物,有着其自身的优势,在增强煤的可燃性与增大燃煤燃粉颗粒的孔隙方面都有作用,能够更好的促进燃料的燃烧,提高煤粉燃烧的效率。但是,如果燃煤中挥发分的量不足,就会导致燃煤的燃料不充分,降低锅炉的燃烧效率,并使锅炉内中增加不利于燃料燃烧的飞灰,增加排烟的热损失,对锅炉的经济性不利。

2.6石子煤对运行经济性的影响

一些不容易被磨碎的石子在磨煤机运行的过程中会被排除,如果煤质比较差,排出的石子煤量会多,如果不能对石子煤进行循环利用,运行时间过长,会增加机组煤的消耗量,对锅炉运行的经济性不利。

除了以上几点,如果煤的可磨系数小,也会增加燃煤的量,如果煤质较差,会使风机、磨煤机等耗电的量增加,这些都会对电厂锅炉运行的经济性产生影响。

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3提升锅炉运行效率的措施

3.1科学设计,保证掺烧的合理性

我国大型火电厂运行的过程中经常会采用掺烧。在掺烧发电时,电厂要综合考虑,既要对煤的价格进行考虑,还要保证混合煤的燃烧性与发电标准相符。此外,为了使锅炉的运行能够正常,在掺烧发电时要保证煤种相似,不要有太大差异。

3.2把控源头,提高煤的质量

煤炭的采购是火电厂生产中的一个主要环节,采购时,既要注重质量,还要注重价格,尽量保证质量高价格低,这样能够使火电厂的经济效益得到提升。因此,要把控好煤炭采购这个源头,并在管理方面加强力度。首先,火电厂可以制定相应的采购管理措施并完善,采购人员在采购的过程中要注重选择合作的企业的规范性,保证采购的煤炭的质量;其次,加强对进入到发电厂的煤炭的质量,避免有不合格的煤炭进入到电磁;最后,为了使煤炭资源的供应充足,可以采用混掺贫煤的措施。

3.3以炉定煤,严格控制煤质底线

不同的电厂,采用的锅炉与制粉系统也会存在差异,因此,对煤质也会有不同的要求,因此在对煤质的掺配情况进行制定时,要以锅炉运行的情况为依据,并且制定出煤质的掺配底线并严格执行,以使煤质能够保证合格,促进锅炉及相关系统运行的正常性,以推动经济的发展。

3.4加大对原煤的除杂力度

对于输送到电厂的煤原料,电厂要进行除杂处置,并加大除杂的力度,以使锅炉制粉系统的运转保证正常高效。当前,我国多数电厂采用的制粉系统为正压直吹式制粉系统,但这种系统存在不足,就是没有相应的木屑分离器,很难彻底清除存在的杂物,会使煤炭不能够充分燃烧,因此,电厂可以增加除杂的人手,使煤炭的燃烧能够充分、均匀。

结语

在电厂对煤炭资源的需求增加,而煤炭资源日益紧张的情况下,电厂亟须考虑的问题就是如何保证选择的煤种合适,如何使燃煤的使用效率提高,在保证锅炉安全运行的基础上运行的经济性。因此,本文讨论并分析了煤质对电厂锅炉运行及经济性的影响,在选择煤炭种类时,可以以电厂自身设备的条件和设计标准为依据,保证掺烧的合理性,控制好煤质的底线,提高煤的质量,以使电厂能够对煤炭资源进行高效利用,并增强运行的经济性。

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论文作者:孙进朝

论文发表刊物:《河南电力》2018年20期

论文发表时间:2019/4/30

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