(黑龙江华电齐齐哈尔热电有限公司 黑龙江齐齐哈尔 161000)
摘要：煤质和煤炭指标能对电厂锅炉的运行造成很大的影响，如煤炭的挥发性、水分、灰分、发热量等，它们都会在热量吸收、燃烧质量与燃烧时间等方面产生变化。所以，人们需要明确煤质与电厂锅炉运行之间的内在联系，进一步实现对煤炭的有效运用，从而保障电厂锅炉的正常运行，提升其运行的经济性。
关键词：煤质；锅炉运行；经济性影响
1引言
煤炭行业的发展与竞争，催生出大量的燃煤品种。化工企业在发电和动力供应过程中，需要考虑到燃煤种类与质量对于锅炉运行的影响及其经济性方面的表现，以找出较为合理的挑选和使用方案。只有这样，才能在煤种越来越丰富、普遍注重节能减排和效益提高的环境下，为企业发展提供助力。
2对当前我国多数燃煤电厂锅炉运行现状的分析
2.1对电厂锅炉产生的炉膛结渣的分析
目前，在发电企业锅炉运行的过程中，人们需要对炉膛的结渣以及碳氧化物的排放角度进行分析，分析燃煤的基本种类与特性等。在观察炉膛结渣的过程中，人们通常需要明确锅炉炉膛设计参数，其主要有炉膛容积热负荷参数、炉膛的基础火焰高度、炉膛断面的热负荷参数等。以炉膛容积为例，一般而言，如果炉膛的基本容积较小，煤炭在锅炉内的燃烧时间会相对缩短，在较短的时间内进行燃烧会造成煤炭燃烧的不完全。加之水冷壁的面积较小，很容易产生结渣现象，影响锅炉的煤炭燃烧。煤炭在燃烧后会生成较高浓度的氮，氮在高温下与氧气反应会生成氮氧化物，如NO、NO2等。大量氮氧化物的排放，会造成空气污染、环境破坏。目前，电力企业通常将氮氧化物的排放作为重要的考核内容，以期实现氮氧化物的有效控制与处理，在提升经济效益的同时，提高社会效益和生态效益。
2.2对电厂锅炉氮氧化物的排放分析
煤炭在高温燃烧的过程中，产生的氨气会同氧气发生化学反应，从而产生对环境造成污染的氮氧化物，其中主要成分是一氧化碳，只有很少一部分是二氧化碳，一氧化碳随着温度的降低，就会同空气继续发生化学反应，生成二氧化碳，二氧化碳是造成温室效应的主要气体。在上述的化学反应中，要受到周围环境的影响，因此可以通过减少锅炉燃烧中产生的气体在高温场所存在的时间以及降低气体温度的方式来减少氮氧化反应的发生。因此，相关部门要加大对低碳燃烧技术的研究力度，低碳燃烧技术主要包括有炉内还原及再燃技术、空气分级技术、低氮燃烧器技术等，这些技术能有效减少电厂锅炉运行中产生的氮氧化物的数量，确保电厂锅炉产生的氮氧化物的浓度以及质量达到国家制定的排放标准。
3煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的理论分析
3.1发热量对运行经济性的影响
如果电厂在实际运行过程中，其用媒的发热量与设计媒种的发热量有着较大的差距，那么必然会使电厂锅炉的工作效率以及燃烧率受到严重的影响。比如说电厂如果想要发出同样的电，那么当实际用媒发热量处于下风时，此种情况就必须消耗大量的媒，而媒粉输送风量一定程度上也会增加。除此之外，发热量与锅炉的排烟温度之间也有着直接的关系，发热量的持续降低，最终也会导致锅炉内热量的不断损失。在大部分实际电厂运行过程中，一旦燃煤发生发热量不足的问题，那么就会引发炉膛灭火问题产生，最终导致电厂锅炉的正常运行受到严重的影响。
3.2煤粉细度对锅炉运行经济性的影响
煤粉细度对煤粉气流着火和燃尽以及制粉系统中磨煤机电耗影响较大，从而影响了锅炉运行的经济性。煤粉细度越小，煤粉越细，进入炉膛后燃烧越快，燃尽性能更好，机械不完全燃烧热损失q4越小，从而提高了锅炉效率。虽然煤粉细度减小，可以增强煤粉燃烧特性，提高锅炉效率，但是也会带来制粉系统出力下降、磨煤机电耗升高等问题。某300MW亚临界锅炉煤粉细度R90由10%调整为8%后，平均磨煤机电耗增加了0.131%，折算进发电煤耗，将使发电煤耗增加0.42g/(kW×h)。同时，煤粉细度减小导致制粉过程中金属耗量增加，也会使最终供电煤耗值升高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，综合考虑，煤粉细度应存在最佳值，使电厂锅炉运行经济性最好。
3.3燃煤挥发分对运行经济性的影响
煤在燃烧的过程中还要受到挥发分的影响，一旦温度降低，挥发分就会燃烧和析出，再由于燃烧会持续放热，这就会增加焦碳粒升温的速度，从而为燃烧以及着火提供了可靠的依据和保障。除此之外，析出的挥发分会有效提升内部焦炭孔隙以及外部反应面积，这样就能提升煤炭燃烧的速度和燃烧效果，也能减低发电耗能，提升热效率。
3.4混合煤种对运行经济性的影响
通过对火电厂发电分析，部分电厂往往会将挥发分大、燃烧效率高的优质煤与劣质的煤混合在一起进行发电。在燃烧过程中不同的煤会表现出不同的燃烧热性，燃烧中出现分级现象，增加了飞灰含碳量，从而加速了排烟设备的磨损，影响电厂锅炉运行的经济性。
3提升锅炉运行效率的措施
3.1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。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。以链条炉排为例，挥发分其推荐的标准是15%以上，而灰分则应该控制在10%～30%，直径较小的煤粉也应该控制在50%以下，灰熔点不能够高于250℃，其颗粒大小应该相对适中。此外，要在一定程度上降低煤中的杂质，因为杂质会吸收燃烧的热量，阻碍煤与氧气发生化学反应，影响锅炉燃烧运行的基本效率，为工作人员增加了工作量。人们要重视除渣、除灰等工作环节，减少安全隐患，保障锅炉的正常运行。人们只有从根本上明确锅炉的设计标准与基本使用方式，才能有针对性地规范煤种的特性要求，制定相应的煤种指标，促进煤质的有效控制，保障锅炉的持续与稳定燃烧。
3.2科学设计，合理掺烧
在我国大型火电厂运行过程中，掺烧是时常会有的情况。导致掺烧的主要原因就在于，设计煤种数量不足或者是完全使用设计煤，进而促使发电成本的不断增加。因此，在掺烧发电时，电厂必须充分考虑煤的价格等方面，尤其是务必确保混合煤的燃烧性等符合发电标准。另外，掺烧发电时，为了保证锅炉能够正常运行，煤种一定要保证无较大差异。
3.3针对电厂锅炉的实际情况，确定煤质最低限度的要求
由于不同发电企业生产中的差异，在发电过程中锅炉和制粉系统都有着很大的不同，因此，就化工企业中的发电部门来说，需要依据本地的锅炉参数和运行情况，确定出符合要求的最低限度的煤种参数要求。只有这样，才能够保障安全生产的顺利进行，也能够使锅炉更加平稳、可靠地运行下去。
4结束语
总而言之，在我国经济水平不断提高的同时，不仅人们生产生活对电力的需求量不断增加，而且电厂的耗煤量也在不断的提高。基于当下煤炭资源越来越匮乏的情况，选择适合的煤种，提高燃煤的利用率，促使锅炉运行有必要的经济保障是发电企业应该关注的重点。
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论文作者:高超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/19
标签：锅炉论文; 电厂论文; 煤质论文; 炉膛论文; 发热量论文; 经济论文; 氧化物论文; 《电力设备》2018年第17期论文;