摘要：为了满足锅炉煤质的要求，提高煤质，降低燃料成本，燃煤电厂一般用于国内燃煤电厂。因此，配煤的煤质特征中的元素分析（包括总硫），热值和灰分组成非常重要。火力发电厂根据混煤的煤质数据,判别混煤在燃烧时的稳定性和燃尽等特性,也可以通过计算混煤煤灰特性指数来判别混煤的结渣倾向,进一步判断混煤的燃烧特性,从而更好掌握火电厂锅炉的燃烧特性。
关键词：锅炉；混煤；混煤燃烧特性；煤中各元素成分；煤灰特性分析
引言
目前,我国燃煤火电厂中混煤燃烧相当普遍。一方面，为了保持煤质稳定，提高煤质各方面的特点，降低燃料成本等，电厂还积极配煤;另一方面，燃煤电厂使用配煤。煤炭生产供应商通过不同煤的掺配比例以满足电厂用煤的指标,利用劣质煤来降低产品价格,从而得到更好的利益。燃煤电厂锅炉专为特定煤种设计。煤种的设计不同，锅炉结构，炉型，燃烧器和碾磨系统的设计选择以及调试后的锅炉燃烧方法都有很大不同，每种煤的质量都有所变化。炉类型的影响也不同。在中国，特别是由于煤炭供应的影响，煤炭对电厂的煤质变化很大。即使通过混合，在一段时间内仍将有大量的煤质指标。差异,这就要求锅炉操作人员充分了解和掌握混煤中各主要参数变化对锅炉各系统运行的影响,从而根据锅炉特性对其燃烧进行调整。
1.锅炉动力煤的分类
锅炉动力煤主要有烟煤、褐煤、气煤、贫煤、以及少量的无烟煤。其中,烟煤：其挥发分含量高，凝胶层厚度不超过5mm，没有或只有很小的附着力。易燃烧,燃烧时有很长的蓝色火焰和烟,故叫烟煤。这种煤锅炉燃烧时,易燃烧,但不耐烧,易结焦。
褐煤：煤炭化程度最低的煤炭。其特点是比重小，挥发性高，不粘，化学反应活性强，含水量高，热稳定性差，热值低，腐殖酸含量不同。炉内燃烧时易结焦。
煤气：控制高点，热稳定性差，凝胶层厚。它可以单独结焦，产生的焦炭细长脆，收缩率大，纵向裂纹长，耐磨性差。因此，它只能用作炼焦煤。炼油，通常火电厂不用此类煤种。
无烟煤：指煤化程度最高的煤。比例高，硬度高，挥发性物质低，燃烧时烟雾短，火势强。这是一种非常好的动力燃料。优质无烟煤价格昂贵，燃烧效率好，得到火电厂的广泛应用。
2.电站锅炉对煤质的适应范围
电厂锅炉具有广泛的煤种应用。它们可以设计为低挥发性无烟煤或高容量褐煤。然而，对于已经安装和使用的锅炉，由于设计参数的原因，由于燃烧器和炉子的结构的限制，不可能使用具有不同挥发性的不同种类的煤。所用煤的质量指标为：1挥发分。它是确定煤炭点火特性的主要指标。挥发物含量越高，越容易着火。如果原始设计燃烧低挥发性煤并使用高挥发性煤，则火焰中心接近燃烧器燃烧器出口，可能是由于燃烧器燃烧; 2.灰分含量延迟了点火时间，燃烧不稳定，火焰传播速度降低，炉温下降。3.热值是锅炉设计的重要依据。由于电厂的煤粉对煤种具有很强的适应性，只要煤的热值与锅炉设计基本一致即可。4.灰熔点。由于煤粉炉的火焰中心的温度高于1500℃，如此高温下，煤灰大多呈软化或流化。锅炉结渣和焦化是一个复杂的物理和化学过程。炉渣生产中有三个要素：煤灰含量的组成;炉内的温度水平;流动的是熔融或半熔融的。分析了300 MW机组锅炉燃煤实际燃烧后产生的粉煤灰的灰分特征。结果显示在表2中，其还给出了煤类型的煤灰组成的分析和分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据这些煤样的煤灰化学成分，计算出主要煤灰特征指标，其中：碱酸比<0.206，结渣倾向较小;硅铝比<1.7，结渣倾向小;硅比> 72，结渣倾向轻微;灰分指数Rjh << 0.2，积灰倾向轻微;灰磨损指Hm >20%,磨损的趋势很严重。从表3中各种煤灰特征指标的计算结果来看，实际燃煤型不会引起锅炉结渣和灰堆积的问题，这与锅炉的实际运行是一致的。煤灰的特性可能导致煤灰磨损特性的操作问题。由于灰分含量高，灰分中的SiO2含量高，无论是设计，检查煤种还是实际燃烧煤，由于灰分磨损指数都有严重的磨损倾向。飞灰样品的粒度分布的分析结果如图4所示。飞灰的粒径大，体积平均直径约140μm。因此，考虑到煤灰的严重磨损特性和大型粉煤灰颗粒形成的趋势，锅炉的低温加热表面的设计可能引起磨损问题，并且低温再热器的均匀性发生在实际操作。磨损可能与此有关。
3.动力煤中热值对锅炉燃烧的影响
煤的热值，也称为煤卡路里，是煤在氧弹中燃烧时产生的热量（热值，大卡）。根据输入的硫，氢，总水分和分析水仪器自动计算煤的高热值。发热量低，发热量低。煤的高热值是指煤在大气压下在空气中燃烧产生的热量。实际上，在实验室中测量的煤的气缸产生的热量减去由硫酸和硝酸产生的热量产生的热量。在恒定体积的条件下测量煤盒的热值（盒中煤样燃烧室的体积是恒定的），因此它也被称为恒定容量盒。由恒定体积盒的热值计算的高热值也称为恒定体积高热值。煤在大气压下在空气中燃烧的条件是湿恒压（大气压常数），其高热值高，热和恒压;煤的低热值是指在大气压下在空气中燃烧后产生的煤。从汽化热（煤中有机物中的氢燃烧产生的氧化水，以及煤中的游离水和结合水）和可以使用的剩余热量中减去热量。类似地，由恒定体积的高热值计算的低热值也成为恒定体积低热值。
4.动力煤中水分、硫分对锅炉燃烧的影响
水分不能燃烧，因此煤的含水量越高，可燃物质越少，热值越低。而且，当燃烧时，水蒸发以吸收一部分热量，从而降低煤的有效热能。当进入炉子的煤的水分增加时，由燃烧产生的水蒸气的体积增加，炉子火焰的温度降低，并且炉子的加热表面的热吸收减少。此时，虽然对流加热表面的吸热量增加，但包括废气温度。尾部烟气温度升高，节能器出口水温升高，空气预热器出口空气温度升高，增加了废气的热损失和引风功耗风扇，以及含有更多水的研磨和干燥介质起到级或三级空气送入炉子的作用，这将直接影响炉内煤粉燃烧的稳定性。煤中含硫有两种,一种是可燃硫,另一种是硫酸盐硫,也叫不可燃硫。不管是可燃硫还是不可燃硫,在煤燃烧后,二氧化硫是在高温下产生的，二氧化硫是污染大气的主要污染物。煤种的硫分含量对锅炉燃烧基本没有影响,有影响的是在排烟温度低于150℃时,烟气中的二氧化硫会产生结露,此时二氧化硫与烟气中的水蒸气结合产生硫酸水,对锅炉尾部受热面产生腐蚀作用。所以,硫含量多少在这个条件下都会产生腐蚀而不是影响,只是含量高腐蚀性就越大。煤中的灰分是指燃烧后残留的不燃矿物。它可以分为两部分：内在灰（固有灰）和外来灰。固有灰分是天然煤的植物中的不燃性矿物，以及在煤的自然过程中进入的不可燃矿物。固有灰分含量较小，煤中分布相对均匀，有时分布在层中。外来灰是一种不易燃的矿物。
参考文献
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论文作者:郭卫军
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：锅炉论文; 热值论文; 煤质论文; 煤灰论文; 灰分论文; 电厂论文; 特性论文; 《电力设备》2019年第16期论文;