煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究论文_卜晓波

煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究论文_卜晓波

(山西京能吕临发电有限公司 山西省吕梁市 033200)

摘要:我国是世界上最大的煤炭能源国,其中火力发电厂是能源需求最大的,为了倡导国家呼吁的节能减排的环保型社会,很多发电厂致力于研究如何提高煤炭的使用效率,降低环境污染。我国煤炭生产的煤质种类繁多,发电厂需要根据实际的情况结合不同的煤质种类来平衡锅炉运行的状况以及经济效益之间的关系。

关键词:煤质;电厂锅炉运行;经济性影响

引言

煤质和煤炭指标能够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。

1煤质对电厂锅炉运行与经济性的影响

煤炭作为发电厂的燃料资源,其原料的燃烧和产生的废弃物都会对锅炉的正常运行产生一定影响。如果是质量合格的煤炭,其整个燃烧的过程相对稳定和安全。但煤质没有达到相关标准的话,就会影响整个燃烧的效果,既不能高效利用燃料,也不能确保电厂锅炉的安全、经济,情况严重的甚至出现一系列安全事故,造成不必要的人员或设备损伤。

1.1煤的挥发分影响

煤的挥发分影响是指煤炭在充分燃烧的情况下对锅炉运行产生的影响,这是影响煤质的重要指标之一,其参考依据是对煤炭的利用途经与工艺条件。挥发分影响也是衡量煤在燃烧过程中相关性能的标准。若是煤的挥发分保持在较高水平,那么煤炭的燃烧机会就会趋于稳定、安全;反过来说,若是煤的挥发分达不到相关的要求和标准,则既不能保证燃料的充分燃烧利用,也将对锅炉的正常运行产生不良影响,时间久了会造成锅炉的损伤,减少设备的使用寿命。

1.2煤的灰分影响

因为灰分是不可燃的,因此灰分的含量标准直接影响着煤炭燃烧的性能。一旦灰分含量过高,就会严重阻碍煤炭的燃烧速率,严重时还可能会导致灭火的情况,而且高温燃渣会严重影响到炉内燃烧热量的损失,因此直接影响着电厂锅炉的运行情况以及经济成本。灰分的含量太高的话,必然会加速锅炉的运行以及相关辅助设备的磨损,严重时还会影响锅炉在运行中发生安全事故。

1.3煤的水分影响

如果水分的含量较高的话,一定会影响燃烧的速率,水分的蒸发也会带走炉内的热量,会增加排烟热和引风机的能耗增加,在降低了煤炭燃烧的稳定性的同时,最终会导致燃烧不充分的情况,最终直接影响锅炉运行的成本。

1.4煤的碳分影响

煤的碳分影响是煤炭在燃烧中产生化学反应、生成其它元素对锅炉运行产生的影响,煤的元素中硫在燃烧的条件下与空气中的水蒸气结合产生新的物质——酸蒸汽,能够在低温受热的情况下发生凝结现象,这会使得锅炉底部产生堵灰和腐蚀的现象。如果这种酸蒸汽不断增加,会影响电厂锅炉的均匀受热,一样会降低锅炉的使用年限。情况严重时,还会因为凝结物的增加而增加挥发分,进而强化煤的阴燃倾向,导致煤粉出现自燃现象,严重危害锅炉的正常安全使用。

1.5混合煤种的影响

从目前情况来看,实际中大部分的电厂往往将质量好的煤与质量低的煤混合在一起进行发电。对于该种做法来说,虽然可以减少优质煤的使用,节约优质煤能源,但是一定程度上,不同的煤在一起燃烧,会存在不同的燃烧热性,必然会出现分级问题,进而促使飞灰含碳量不断增加,严重损害了排烟设备,使得电厂锅炉运行缺少经济性的保证。

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2改善煤质对电厂锅炉运行及经济的措施

2.1科学燃烧,保障入炉煤质稳定

其实锅炉在实际的燃烧运行过程中完全的使用设计的煤质也是不太实际的,因此对于各种煤质的配合掺烧是一项十分重要的工作。在煤质掺配的过程中,首先要考虑价格的因素,其次就要考虑各种煤质掺配后的质量问题,确保不同煤质的组合具有较强的燃烧性。除此之外,对于很多,差异性较大的煤质不应该直接的进行掺烧,否则就会影响磨煤机和煤质的正常运行。

2.2把控源头,提高煤质

煤炭采购作为火电厂生产的主要环节,采购高质量、低价格的煤炭,一定程度上能够起到提高火电厂经济效益的作用。因此,在火电厂采购煤炭环节,为了提高煤炭质量、减少发电成本投入,那么就必须把控源头,加强管理力度。首先,火电厂可以制定完善的采购管理措施,促使采购人员在工作过程中,选择规范性的企业进行合作,尽可能促使采购到的煤炭质量达到标准使用范围。其次,提高煤炭入厂的检测力度,严禁不合格的煤炭进行电厂。最后,为了保证有充足的煤炭资源供应,电厂可以采用混掺贫煤的做法。

2.3严格控制煤质底限

电厂相关负责人应根据电厂锅炉中的煤质进行适合的控制,如果在煤质的设计没有符合电厂锅炉的相关标准,那么这种不合格的煤质将会影响整个锅炉机组的运行过程,且这是多方面、损坏经济效益的负面影响。所以电厂相关部门须严格控制煤质的底限,保证煤质符合电厂锅炉的设计标准和类型,以及制粉系统的类型等,最好制定相应的指标以方便控制锅炉煤质的入煤底限,并根据煤质的发热量以及挥发分的相关指标来采取科学有效的保护措施,确保锅炉的正常运行。为更有效地延长炉膛和风机的使用年限,有效提升电厂锅炉的运行效率,还可以通过调节煤粉燃烧所需的空气量的方式来提高煤炭的燃烧率,但需要注意控制的空气量不可过大,这样能够为燃烧提供足量的氧气,并有效控制磨煤机出口的温度,提高煤炭资源的燃烧效率。

2.4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。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。

结语

综上所述,煤炭是对火力发电厂运行的重要因素,直接影响着火力发电厂的经济效益,因此,对于煤炭的使用一定要严格的把控,考虑其价格因素,考虑不同煤质之间的合理掺配情况一定要符合锅炉实际的运行情况,最大程度上保障工作运行的效率,只有按时的完成发电任务,才能够进一步的促进火电厂的经济效益。

参考文献

[1]李旭.煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究[J].山东工业技术,2018(10):100.

[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(09):234-235.

[3]邓庆林.煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究[J].山东工业技术,2015(23):60-61.

[4]杨晓东.河津发电厂入炉煤质调整与控制[D].西安工业大学,2014.

论文作者:卜晓波

论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期

论文发表时间:2018/12/12

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