煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究论文_阙培新

煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究论文_阙培新

(大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂 河北省唐山市 063028)

摘要:现阶段,在我国综合国力不断提升的大背景下,国内的各行各业经济也随之快速发展和崛起,资源的供应越来越紧张,煤作为一种常见但非常重要的资源正在不断被发掘和消耗。为满足市场上对煤越来越膨胀的需求,许多劣质的煤炭资源“顺应时势”而出现了。作为消耗煤炭资源且数目庞大的发电厂,自然也会受到煤质的影响。这些不符合电厂锅炉设计需求和使用标准的煤炭,一旦进入发电厂,将对锅炉的正常、安全运行产生负面作用,可能降低锅炉工作的可靠性和经济性。因此,发电厂的相关负责人须重点关注煤质,保障进入电厂的煤炭质量符合锅炉运行的标准。

关键词:煤质;电厂锅炉运行;经济性影响

引言

火力发电厂应用的燃料主要是煤炭,而且在发电厂的运行过程中,燃煤的成本是比较高的,因此对于发电厂的运行经济有着重要的影响。近几年来,电量的需求不断增大,从而造成了煤炭的价格上涨,在实际的锅炉运行中,很多发电厂会存在所使用的煤炭与设计煤炭标准相差较大,因此,产生的发电量和发电效率会有所差异,从而进一步影响发电厂的经济效益。因此,为了保障发电厂锅炉能够正常运行,而且保障发电厂的经济效益,本文对煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究进行深入的分析和探讨。

1分析我国火力电厂燃煤的现状

1.1用煤的数量逐年在增长

我国社会经济在不断发展的过程中对电力的需求量也会增大,并且在未来很长一段时间火电仍会占据重要的地位,火力发电厂的发电任务也会因为经济的不断发展而变得更加重大。

1.2燃煤发电的成本不断上升

因为经济的发展导致火电发电厂的用煤数量在不断的增加,国家环保执法更加严格,中小及私人煤矿大量退出,国家级大型煤矿企业大力整合,从而导致煤炭的价格上升,因此,必然会增加火力发电厂的燃煤发电的成本。

1.3设计煤质的种类的需求得不到满足。

为了跟随经济发展的脚步,火力发电厂发电的任务重大,因此对于煤炭的需求在不断的增加,当煤炭价格处于高位运行的情况时,对于所设计的煤种储备由于公司经营情况的限制出现缺空,在无法满足火力发电厂用煤的实际需求的情况时,就会采用不同煤质的煤炭来满足发电的需求,因此发电的效率以及经济的效益都会受到一定的影响。

2煤质对电厂锅炉运行与经济性的影响

2.1挥发分对电厂锅炉运行及经济运行的影响

挥发分是直接反应煤炭燃烧性能的重要因素,挥发分越高就说明煤炭燃烧的越完全,因此,就有限的稍微降低煤粉磨制的细度标准,从而就能够有效的增加磨煤机的工作效率。如果煤炭的挥发分较低的话,为了保证煤炭的燃烧就需要更细的煤粉来促进锅炉燃烧,磨煤机为了保证煤粉细度标准,就会直接影响工作效率。为了避免停炉事故的发生,必须保障入煤炉的挥发分与设计的标准保持一致,既要保障煤炭能够充分的燃烧,也能有效的提高工作效率。一旦出现停炉事故,不仅会有安全方面的问题,同时设备方面、材料方面、维修方面等都会增加一定的成本。

2.2灰分对电厂锅炉运行及经济性影响

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。

2.3水分对电厂锅炉运行及经济性影响

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。

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2.4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。

3改善煤质对电厂锅炉运行及经济的措施

3.1把控源头,提高煤质

要想控制电厂的煤质,最直接有效的方式就是在源头处加强控制和管理,这个源头就是电厂对煤炭资源的采购环节。采购环节会影响燃料的价格,影响煤炭的质量,这些又将对电厂的经济效益产生间接影响。那么电厂如何加强对采购环节的管理呢?可以尝试应用“混掺贫煤”的方法,这种方法是指在采购煤炭时不止采购其中一种,可能同时采购几种不同来源的煤炭。以华电电厂为例,该电厂在制定煤炭资源的采购计划时,将电厂锅炉运行所需煤炭的各项指标罗列出来,并同时考虑煤炭的热值及其环保指数。根据这一计划,该厂当年共采购印尼煤炭70万t,采购澳洲煤炭76万t。采购澳洲煤炭最主要的原因是因其环保指数较高,可以降低废弃物的排放。而采购印尼煤则是为了弥补澳洲煤炭热值不足的缺陷,当这两种煤炭以合适的比例进行掺烧时,便能达到互补的目的。而掺烧的过程也能保证其稳定性与安全性,保护锅炉的正常安全运行。

3.2加强设备技术的改造

电厂锅炉设备本身及其相关的配套设备和技术也会影响锅炉的工作效率,因此,为保证锅炉正常运行的概率,应当对电厂的相关设备和技术进行革新和改造。尤其是当前由于电厂锅炉的设计和对煤炭的要求与标准不断提高,锅炉设备与煤炭种类和质量之间的差距越来越明显,传统的技术水平与设备要求已经无法满足锅炉的运行要求和发电需求。因此,电厂应当注意在这些设备方面加强技术改造与应用,以提高锅炉的安全性和工作效率。

3.3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。

3.4加大对原煤的除杂力度

为进一步保证锅炉制粉系统的正常高效运转,电厂需要对输送入厂的煤原料进行除杂处置。我国多数电厂采用的制粉系统为正压直吹式制粉系统,这种系统有个缺陷——缺少相应的木屑分离器,煤炭原料中可能存在的土块、草类等杂物不能被彻底清理出去,这些杂质会影响煤炭的充分燃烧。对此电厂需要加强人手进行除杂,保证进入炉中的煤炭资源能够充分、均匀地燃烧。

结语

简单来说,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。

参考文献:

[1]张晓磊.煤质对锅炉经济性的影响及应对措施[J].化工管理,2017(14):120-121.

[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.

论文作者:阙培新

论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期

论文发表时间:2018/12/6

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