煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究论文_贺江哲

煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究论文_贺江哲

大唐彬长发电有限责任公司 陕西省 西安市 710000

摘要:从电厂发展现状来说,为了更好的适应行业发展变化,保持竞争力,必须要强化成本控制。这需要不断提高锅炉的运行效率,减少资源浪费,提高能效,进而减少成本。现针对煤质对电厂锅炉运行及经济性影响,做简单的论述,提出了提升锅炉运行效率的策略,共享给行业人员参考。

关键词:煤质;电厂锅炉运行;经济性影响

引言

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。

1 电厂锅炉运行指标分析-煤质

从锅炉运行指标角度来说,包括风量和煤质等。其中,煤质是重要指标。燃料中挥发成分如果含量很高,并且极易燃烧,能够稳定燃烧,及时没有完全燃烧,那么热损失也不会很高。若燃料中的灰分含量很大,那么燃烧的稳定性则不高。水分过大,会增加燃料着火难度,并且会降低燃烧区域的温度,使得燃料无法有效燃尽。除此之外,入炉煤的湿度大,含水量高,会降低炉膛的温度,降低热利用率。据测算,每当燃料的含水量增加 1%,那么热效率就会降低 0.1%,增加排烟过程的热损失。

2 煤质对电厂锅炉运行以及经济运行的影响

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 硫分与氮分

在进行煤质分析时,硫分和氮分为重要指标。如果硫和氮的含量高,那么锅炉运行产生的二氧化硫以及氮化物等,也会随之增加,很容易造成空气污染。为了提高空气质量,我国对电厂硫化物以及氮化物的排放,制定了很高的标准。如果排放量增加,必然需要加大处理的投入,进而增加了运行成本。除此之外,由于烟气中含有的硫较多,极易造成设备腐蚀,缩短设备使用寿命,增加了运维成本,影响着电厂锅炉运行的经济性。具体来说,硫燃烧后,会生成 SO 2 与 SO 3 ,极易和烟气中含有的水蒸气,产生化学反应,合成 H 2 SO 4 蒸汽,进而腐蚀设备。除此之外,若排放到空气中,极易造成大气污染。一般来说,硫分越低越好,最好达到 wd(St)<1.25pc 要求。

2.3煤的水分影响

煤的水分是影响煤炭资源快速燃烧起来的重要因素,若煤炭的水分含量比较高,那么其着火的速度就会越慢,越难被烧着。而且这些水分在蒸发的过程中也会消耗大量的热量,使得锅炉温度处于较低状态。在传递热量的过程中,水分含量较高的煤炭无法像合格的煤炭一样传递均匀、迅速,使得锅炉底部的受热不均匀,从而可能引发安全问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水分含量高的煤炭一经燃烧也更加容易出现冒烟状况,这会加大排烟机和引风机的工作量,降低相关搭配设备的使用寿命,造成一定损失。

3 煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的把控策略

3.1 做好锅炉运行管控

为减少煤质和其他指标对锅炉运行的影响,提高锅炉运行效率,增加运行经济性,必须要注重锅炉运行优化。在具体操作中,可以采取以下措施:①强化吹灰管理。因为灰的存在,会影响传热,因此要强化吹灰管理。以某电厂为例,使用的是炉内喷钙脱硫系统,排烟温度照比设计值每增加 40℃,则锅炉运行效率会降低 4%。对于此问题,采取吹灰措施,通过减少锅炉受热面积灰程度,进而增强换热效果,提高了锅炉运行效率。②做好燃煤掺烧把控。严格实行厂煤采制化制度,做好煤炭质量的严格把控,保证入厂煤炭的质量。除此之外,要做好掺配煤的把控。结合锅炉运行的实际情况,进行掺煤比例的调整,保证锅炉处于良好的运行状态下。③保证省煤器稳定运行。通常来说,如果省煤器出口的水温增加 1%,那么烟气温度将会降低 2~3℃。若省煤器停运,那么将会多消耗燃料量 5~15%。为保证省煤器高效运行,要做好省煤器管的运行检测,如果堵管数量超过了要求范围,必须要及时更换。

3.2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。

3.3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。

3.4合理选用煤

电厂用煤的质量,是锅炉设计以及生产的重要依据。在进行选择时,要做好煤的特性分析,从煤特性以及灰特性角度出发。其中,煤特性具体包括水分和灰分等。指标选择是否合理,直接影响着锅炉运行的合理性。为做好煤特性的把控,要从燃烧和加工以及输送等各个环节入手,采取有效的手段,避免影响煤使用特性。煤的灰特性,其指的是化学成分和比电阻等,直接影响着煤燃烧后的清洁程度,并且影响着对设备的腐蚀情况,以及煤灰是否能有效清除。在选择煤时,要结合使用的锅炉实际情况来选择。一般来说,煤粉炉可以选择的煤种很多,不仅可以使用高挥发分的褐煤,也可以使用低挥发分的无烟煤。受到喷燃器类型以及炉膛结构的影响,所选择的煤也不同,因此要结合实际来选择。做好煤质的全面分析,优选煤种,保证锅炉的运行效率以及经济性。

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

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[2]崔晓峰,王 博.煤质对电厂锅炉运行与经济性的影响研究[J].中国设备工程,2018(12):187~188.

[3]刘玉民.煤质燃烧效率对电厂锅炉运行的经济性的影响研究[J].建材与装饰,2017(05):183~184.

论文作者:贺江哲

论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期

论文发表时间:2019/4/4

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