1引言
在当前国家供给侧改革以及煤炭去产能的大环境下，煤炭价格长时间处在高位，各电厂的利润空间不断被压缩，甚至亏损，在此情况下，电厂为了降低燃煤成本和保证燃煤供应，采取降低燃煤质量，多渠道采购燃煤，导致实际燃用煤质严重偏离设计煤质，但煤质对电厂锅炉稳定运行的安全性和经济性有很大的影响，如煤炭的挥发性、水分、灰分、发热量、硫分等，这些指标会在着火、燃烬与受热面腐蚀磨损等方面产生影响。所以，我们需要明确煤质与电厂锅炉运行之间的内在联系，保证电厂锅炉安全稳定运行，提高锅炉效率，同时保证烟气达标排放，是电厂整体经济效益和社会效益最大化。
2当前燃煤电厂锅炉的运行现状
前些年我国经济快速增长，用电负荷连年增加,火电厂600MW及以上的大机组也逐渐成为主力军，但电力产能过剩与地区发展不平衡的现象也逐渐凸显出来，火电机组利用小时数逐年下降，还有国家环保政策等因素的影响，一些电力过剩突出的地区机组常年低负荷运行，甚至大的火电机组时常会配合电网参与启停调峰，这就给电厂锅炉带来一些列的问题，由于频繁机组启停冷热交变造成锅炉受热面因疲劳损伤而经常泄露，低负荷锅炉效率降低，煤耗增加，同时长期低负荷煤质差，稳燃用油大幅增加，锅炉结焦严重，因燃煤含硫高造成空预器冷端腐蚀严重，从而造成空预器堵塞加剧。但电厂响应国家政策和对未来火电形势的研判，也在进行一些技术改造，机组调峰灵活性改造，纯供电向部分供热的改造；对锅炉燃烧器的改造，使其更适应煤种的变化，低氮燃烧稳燃性能更好，适应当下排放要求和长期低负荷要求；空预器刚性密封到柔性密封的改造；以及超低排放改造，等等这些就是燃煤电厂存在的现状。
目前，国家环保排放指标不断严格，电力企业通常将NOx和SO2的排放作为重要的考核内容，以期实现NOx和SO2的有效控制与处理，在提升经济效益的同时，提高社会效益和生态效益。
3煤质指标对于锅炉的影响因素
当前，电厂的入炉煤大多数采用的是混配掺烧的方法，一方面电厂可减少高热值煤的采购量，降低燃煤成本；但另一方面也加大的电厂的掺配成本。同时在实际配煤过程中，若是对煤质特性把握不到位，则往往会导致人炉煤质与设计煤种要求不符甚至严重偏离，影响锅炉运行的安全经济性。基于此背景，加强煤质分析意义重大，人炉煤的挥发分、灰分、水分、硫分以及发热量等等都影响着电厂锅炉的运行及其经济性。
3.1挥发分对电厂锅炉运行影响
挥发分是衡量煤炭燃烧性能的重要标准之一，两者之间呈正相关关系。挥发分越高，煤粉越容易点燃，对于煤粉磨制的细度要求就相对较低，磨煤机运行效率得到有效提高。相反，若是煤的挥发分低，则就需要更细的煤粉来保证燃烧，大大增加磨煤机的运行负担，降低锅炉的运行效率；但挥发分过高，锅炉的安全性又受到影响。对于电厂而言，必须确保入炉煤的挥发分与设计相符，否则一方面容易造成煤粉提前着火，导致锅炉燃烧器被烧坏，从而出现被迫停炉事故；另一方面，若是燃烧不尽，也会导致锅炉停运，大大增加设备成本，影响电能生产的安全性。
3.2灰分对电厂锅炉运行影响灰分与煤炭燃烧性能呈负相关关系，一方面，灰分含量大的煤炭燃料，其中的碳成分都被灰分所包围，导致碳燃烧速率大大降低，燃烧不完全问题严重，甚至会出现灭火的问题。灰分是不可燃的，因此其必然会残留下来，而高温煤渣的大量排放直接导致炉内燃烧热能的严重损失，这些问题都影响着电厂锅炉的运行经济性。另一方面，若是煤炭燃料灰分含量要大于设计要求，则必然会加速锅炉将其相关辅助设备的磨损，加剧锅炉受热面结渣、沽污等现象，导致锅炉在运行过程中事故频发，安全性下降。
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3.3水分对电厂锅炉运行影响
水分与煤炭燃烧性能呈负相关关系，若是水分的含量过高，则必然会影响到着火速率，而水分的蒸发也会增加热量的消耗，降低煤炭燃烧的稳定性，导致不完全燃烧现象的出现，影响锅炉的正常运行。此外，水分越大，锅炉烟气量越大，被带走的热量也就越多，排烟热损失、引风机能耗增加，锅炉运行成本大幅提高。
3.4硫分对电厂锅炉运行影响
在锅炉燃烧后，煤炭中存在的硫分会生成SO2、SO3，其十分容易和烟气内的水蒸气产生反应，生成H2SO4酸蒸汽，在低温受热面凝结，形成堵灰腐蚀，大大缩短设备的使用寿命。此外，含硫量越大，则煤灰的熔融温度就越低，极易出现锅炉受热面结焦的现象。若是燃煤挥发分高在，则其含硫量则增加，还会影响到煤的阴燃倾向，导致煤粉仓由于温度的升高，而发生自燃的问题。
4加强煤质控制以提升锅炉运行经济性的重要措施
4.1 明确煤质影响其经济性的关键因素
在经济性提升的过程中，主要秉持的原则就是提升煤炭的性价比，尽可能降低成本、延长其燃烧质量、燃烧温度与燃烧时间，从而达到电力企业经济效益提升的根本目的。
煤炭在燃烧过程中，必须具备三个条件，即温度、空气以及时间，通常而言，温度条件尽量越高越好，往往温度越高煤炭产生化学反应速度就越快，从而使得煤炭的燃烧速度能实现进一步的提升，增强燃烧效率，这里推荐的层燃炉温度大约控制在1100℃～3000℃。
氧气是煤炭充分燃烧的基础，加强煤炭与氧气的摩擦与接触，加强空气对煤炭表面的冲刷，可以提高煤炭的燃烧速度。为了让煤炭充分与氧气接触，人们需要增大送风力度，使得这层薄膜被吹开，提高其燃烧速度，实现气体的有效搅动以及化学反应的充分作用。这也能够在一定程度上增强其燃烧效果，提高燃烧的实际温度，提升煤炭燃烧的经济性。
另外，人们还要考虑燃烧时间。如果煤炭缺少燃烧时间，不能够充分燃烧，就会产生炉渣。所以，在锅炉运行过程中，人们要确保煤炭在炉膛有充足的燃烧时间，从而提升燃烧效率。在锅炉运行过程中，电厂需要选取成分较好的煤料，注重氧气含量的控制，尽可能地扩大煤炭与氧气的接触面积，保证燃烧区具有充足的空气，优化燃烧状况，加强送风力度，及时进行送风与增风工作，而燃烧的准备区与燃尽区则不需要较多的空气。这样才能进一步实现煤炭燃烧的控制，提升锅炉运行的经济性。
4.2 选择经济性较高的煤炭种类
煤的发热量是锅炉运行的重要指标，不恰当的发热量会造成锅炉崩坏或是锅炉熄火。另外，人们需要选择挥发分含量恰当的煤炭，如果挥发分含量较大，其中固定的碳成分会相对较少，这样就增大了反应的表面积，使得燃烧的反应速度加快。但是，挥发分含量降低，会造成着火困难，使得炉膛辐射受热面吸收的整体热量相对减少，会在一定程度上增大排烟损失，不利于锅炉的稳定燃烧。所以，针对目前的煤质问题，如灰分较多、颗粒不均、杂质角度、发热值较低、引燃较难、含水量不稳定以及炉渣含碳量较高等，人们要加强对煤质不同含量特性的控制。
5结语
综上,煤质是影响锅炉运行及其经济性的一个重要因素,各火电厂必须通过有效的技术、管理措施,例如:源头管理、科学掺烧、以炉定煤,实现煤质的合理控制,提高锅炉运行的安全与经济性。
参考文献
[1]程 琛 . 探究煤质对电厂锅炉运行及经济性的影响 [J]. 中国科技投资，2016，（27）：136.
[2]何 天 . 煤质对电厂锅炉运行及经济性的影响研究 [J]. 技术与市场，2016，23（9）：234-235.
论文作者:王永岗
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/6
标签：锅炉论文; 电厂论文; 煤质论文; 煤炭论文; 灰分论文; 经济论文; 燃煤论文; 《电力设备》2018年第11期论文;