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【摘要】现在，绝大多数电站锅炉燃用混煤，这样就很难保证燃煤质量，有时与设计煤种相差甚远，而煤质对燃煤锅炉的安全与经济运行至关重要，因此，研究煤质变化对电站锅炉的影响，指导锅炉的安全运行与经济优化，具有重要的现实意义。本文详细介绍了煤的常规特性并分析探讨了对锅炉个方面造成的影响，提出了相应的对策和建议。
【关键词】煤质变化；锅炉运作；有效对策
中图分类号：TK229.6文献标识码： A 文章编号：
前言
煤质是设计电厂锅炉、制粉系统、电除尘器等主要设备的基础, 电厂使用的煤质确定之后, 其主要设备的结构参数、选型和技术性能指标也就随之而定。当然用设计煤质的锅炉机组改燃另一煤质时, 其运行状况将发生变化, 这些变化将影响机组运行的经济性和安全性, 应引起电厂筹建者和经营管理者的高度重视。
一、煤的常规特性的概括分析
煤的常规特性表现了煤的基本性质，可以作为分析煤的着火、燃烧性质和对锅炉工作影响的依据。但因为在锅炉燃烧过程中，除部分碳及游离氢外，都不是单个元素在燃烧反应，所以在分析煤的常规特性对锅炉工作的影响时，主要从工业分析成分以及其他有效显著影响的特性进行分析，主要包括水分、灰分、挥发分、硫分、发热量、煤粉细度、熔融性等几个方面。
二、变煤种运行的影响
变煤种运行，对锅炉的制粉系统、燃烧系统、锅炉出力以及锅炉的效率和安全性都有一定影响，现简要分析如下。
1、对制粉系统的影响:
煤种变化时,制粉系统会最先反映出来.如果煤种可磨性好,则给煤量可以加大,提高制粉出力.在煤种变化时,我们尤其要注意根据挥发分的高低,调整制粉通风量,选择相应的磨煤机出口温度.以避免挥发分高的煤种,因为磨煤机出口温度过高而产生自燃,甚至于发生制粉系统爆炸.据了解，神华煤挥发份较高，而且可磨性好，制粉出力高。但是制粉系统自燃和爆炸的潜在危险较大，这就需要控制制粉通风量，调整给煤量，保证磨煤机出口温度不超温，以保证制粉系统的安全。
2、对燃烧的影响:
煤种的好坏,热值的大小,对于锅炉燃烧影响非常明显.首先是,挥发分的不同,煤的着火温度不同，煤的挥发份越高，着火温度越低，越容易着火。神华煤挥发分较高,着火温度较低,着火点比较靠前。如不加以调整，有可能出现一次风管烧红现象.或者在喷燃器口出现结焦,局部热负荷不均匀,出现热偏差,造成水冷壁管过热爆管.而对于煤种较差的煤,会出现一次风管负荷较高,有可能造成一次风管堵塞.另外,着火点的不同,也会影响到着火强度以及火焰燃烧的完全程度.着火点太近，容易造成燃烧器喷口烧坏和结焦，火焰扫墙等。着火点太远,炉膛停留时间过短,有可能造成火焰中心太高，火焰在炉内停留时间过短，造成不完全燃烧热损失增大，从而降低锅炉效率。四角切圆燃煤锅炉炉内燃烧切圆直径对炉膛结渣、稳燃以及炉膛出口的烟速、烟温偏差有很重要的影响。切圆直径越大，气流的旋转动量矩也越大，气流偏斜的现象越严重，甚至会出现火焰冲刷水冷壁而引起水冷壁结渣等问题，严重影响锅炉的安全运行，这是必须避免的。该锅炉燃用贫煤时，因假想燃烧切圆直径较大，故造成火焰冲墙，使水冷壁高温腐蚀严重。为此，在燃用煤种变为烟煤时，设计假想燃烧切圆直径相应缩小。但切圆直径减小会使炉内高温火焰集中在炉膛中央，四周的温度水平较低，导致炉内吸热减小，炉膛出口烟气温度升高，也会造成炉膛上部的过热器和再热器受热面吸热增加。
3、对锅炉负荷的影响燃煤的热值大小,燃烧程度的好坏,直接关系到锅炉出力和蒸气品质。
直流锅炉燃烧调整最重要的一点就是要保证煤水比的恰当.在实际运行经验中,我们发现煤种好坏，对于锅炉出力和燃烧安全性的影响是极大的。同样是300MW 负荷,煤种热值较高时,总燃料量为100T/H。而当煤种较差时,总燃料量可以达到120～130T/H，甚至煤粉浓度过高，一次风管出现堵塞迹象，而制粉出力也极低，粉位不能保持在安全线以上，不得不限负荷或投油稳燃。.所以,当煤种变化时,如果调整不当或者不及时,有可能造成汽温汽压的波动,甚至负荷的波动，燃烧的不稳定，对锅炉的安全经济运行造成不利影响
三、适应煤质变化的对策及建议
1、从源头上改善燃煤品质
从源头上改善燃煤质量，国家倡导动力锅炉多燃用劣质煤，在掺烧中煤时注意控制煤炭来源，对不明特性的新煤种做理化研究，以制定相应的燃用策略。提高燃煤入洗率，动力煤经过清洗工艺后，可在很大程度上减少燃用后造成的环境污染，同时由于改善了煤粉的表面特性，也有利于提高燃烧效率和锅炉的经济效率。长期以来，我国电厂燃煤由国家统一调配，指导思想是动力锅炉应多烧劣质煤，因此很多电厂燃煤质量都较差；燃煤质量很不稳定，与设计煤种的质量相差甚远，这也是我国电厂锅炉事故多、强迫停运率高的重要原因之一。
2、运行参数的调整
对于挥发份含量较高的煤种，由于炉膛内高温核心上移，需要降低一次风量，同时加大二次风量。对于低挥发份煤种，则需要提高一次风量增加供氧量，降低二次风量以保证燃烧的稳定性。针对煤粉颗粒大小，当碎煤系统无法更改时，当粒度较大时，应适当增加一次风、减少二次风量来调整物料循环量，从而保证炉膛内的物料平衡。当燃煤的热值过大时，适当的降低给煤量即可，一、二次风量一般无需调整。当燃煤含水量过大时，应适当提高磨煤机入口温度，保证其出口温度正常，同时适量减小给煤量。当出现燃烧不稳定状况时，应及时投油稳燃。
3、建立健全煤质评价体系
系统的研究各煤种品质特性，在做掺烧时才能根据不同煤种的特性来进行配比。在保证电站运行的安全稳定性的同时，努力提高其經济性。
4、研究煤质预报方法，优化锅炉运行
针对目前我国电站锅炉燃煤质量与设计煤质不相符合的现状，国内应借鉴国外经验，大力研究开发煤质变化对电站锅炉影响的预报控制系统。该预报控制系统将定量评估煤质变化对锅炉运行和经济性的影响，为优化运行提供依据，并且根据适应该煤质的最佳工况自行或人工调节运行参数，从而取得较高的安全性和经济性。具体地讲，该系统应结合煤质在线测量装置，使电厂运行人员在煤进入锅炉燃烧前及时获得煤质情况和燃煤对锅炉影响的预测，并且指导运行人员根据这些预测结果重新设定有关参数，如调整运行工况和修改有关参数，使其与即将燃烧的煤种相适应，从而达到优化操作，提高锅炉运行安全性、经济性的目的。在这方面，浙江大学和华中科技大学煤燃烧国家重点实验室作了一些有益的探索。
四 、结束语
锅炉运行人员，不但要掌握机组运行工况，对于入炉煤的品质也要做到心中有数，才能作出有针对性的调整。阅读和分析入炉煤分析报表，就是非常重要的一环。避免机组长时间超负荷运行。机组超负荷导致主汽流量、烟气流量增加，尾部受热面对流换热增加。辐射换热由于蒸汽流量的增加而相对减少，最终造成锅炉再热汽温高、主汽温度低、排烟温度高、送风量大等，导致锅炉运行不经济;空预器膨胀不均，易发生动静摩擦;送风机负荷增加，存在喘震风险等严重后果。在实际运行当中，煤种就是一个时刻变化的量，它的变化对于锅炉安全经济运行有着决定性的意义。而随着电力、煤碳市场化程度的深入，在将来的运行，我们必然面对更多不同的煤种。这就需要我们不断地经过相关的混煤燃烧试验，获取相关数据，不断调整运行方式，既提高锅炉的煤种适应性，又保证锅炉运行的安全性、经济性。
【参考文献】
[1] 李海峰,王力光.入炉煤低位发热量变化对机组经济性的影响[J]. 黑龙江电力. 2005(06)
[2] 范玉勤.煤质变化对火电厂生产运行的影响[J]. 沿海企业与科技. 2008(08)
[3] 艾百仁,王春礼,赵辉.锅炉结焦的原因及应对措施[J]. 电站系统工程. 2010(04)
【关键词】煤质变化；锅炉运作；有效对策
中图分类号：TK229.6文献标识码： A 文章编号：
前言
煤质是设计电厂锅炉、制粉系统、电除尘器等主要设备的基础, 电厂使用的煤质确定之后, 其主要设备的结构参数、选型和技术性能指标也就随之而定。当然用设计煤质的锅炉机组改燃另一煤质时, 其运行状况将发生变化, 这些变化将影响机组运行的经济性和安全性, 应引起电厂筹建者和经营管理者的高度重视。
一、煤的常规特性的概括分析
煤的常规特性表现了煤的基本性质，可以作为分析煤的着火、燃烧性质和对锅炉工作影响的依据。但因为在锅炉燃烧过程中，除部分碳及游离氢外，都不是单个元素在燃烧反应，所以在分析煤的常规特性对锅炉工作的影响时，主要从工业分析成分以及其他有效显著影响的特性进行分析，主要包括水分、灰分、挥发分、硫分、发热量、煤粉细度、熔融性等几个方面。
二、变煤种运行的影响
变煤种运行，对锅炉的制粉系统、燃烧系统、锅炉出力以及锅炉的效率和安全性都有一定影响，现简要分析如下。
1、对制粉系统的影响:
煤种变化时,制粉系统会最先反映出来.如果煤种可磨性好,则给煤量可以加大,提高制粉出力.在煤种变化时,我们尤其要注意根据挥发分的高低,调整制粉通风量,选择相应的磨煤机出口温度.以避免挥发分高的煤种,因为磨煤机出口温度过高而产生自燃,甚至于发生制粉系统爆炸.据了解，神华煤挥发份较高，而且可磨性好，制粉出力高。但是制粉系统自燃和爆炸的潜在危险较大，这就需要控制制粉通风量，调整给煤量，保证磨煤机出口温度不超温，以保证制粉系统的安全。
2、对燃烧的影响:
煤种的好坏,热值的大小,对于锅炉燃烧影响非常明显.首先是,挥发分的不同,煤的着火温度不同，煤的挥发份越高，着火温度越低，越容易着火。神华煤挥发分较高,着火温度较低,着火点比较靠前。如不加以调整，有可能出现一次风管烧红现象.或者在喷燃器口出现结焦,局部热负荷不均匀,出现热偏差,造成水冷壁管过热爆管.而对于煤种较差的煤,会出现一次风管负荷较高,有可能造成一次风管堵塞.另外,着火点的不同,也会影响到着火强度以及火焰燃烧的完全程度.着火点太近，容易造成燃烧器喷口烧坏和结焦，火焰扫墙等。着火点太远,炉膛停留时间过短,有可能造成火焰中心太高，火焰在炉内停留时间过短，造成不完全燃烧热损失增大，从而降低锅炉效率。四角切圆燃煤锅炉炉内燃烧切圆直径对炉膛结渣、稳燃以及炉膛出口的烟速、烟温偏差有很重要的影响。切圆直径越大，气流的旋转动量矩也越大，气流偏斜的现象越严重，甚至会出现火焰冲刷水冷壁而引起水冷壁结渣等问题，严重影响锅炉的安全运行，这是必须避免的。该锅炉燃用贫煤时，因假想燃烧切圆直径较大，故造成火焰冲墙，使水冷壁高温腐蚀严重。为此，在燃用煤种变为烟煤时，设计假想燃烧切圆直径相应缩小。但切圆直径减小会使炉内高温火焰集中在炉膛中央，四周的温度水平较低，导致炉内吸热减小，炉膛出口烟气温度升高，也会造成炉膛上部的过热器和再热器受热面吸热增加。
3、对锅炉负荷的影响燃煤的热值大小,燃烧程度的好坏,直接关系到锅炉出力和蒸气品质。
直流锅炉燃烧调整最重要的一点就是要保证煤水比的恰当.在实际运行经验中,我们发现煤种好坏，对于锅炉出力和燃烧安全性的影响是极大的。同样是300MW 负荷,煤种热值较高时,总燃料量为100T/H。而当煤种较差时,总燃料量可以达到120～130T/H，甚至煤粉浓度过高，一次风管出现堵塞迹象，而制粉出力也极低，粉位不能保持在安全线以上，不得不限负荷或投油稳燃。.所以,当煤种变化时,如果调整不当或者不及时,有可能造成汽温汽压的波动,甚至负荷的波动，燃烧的不稳定，对锅炉的安全经济运行造成不利影响
三、适应煤质变化的对策及建议
1、从源头上改善燃煤品质
从源头上改善燃煤质量，国家倡导动力锅炉多燃用劣质煤，在掺烧中煤时注意控制煤炭来源，对不明特性的新煤种做理化研究，以制定相应的燃用策略。提高燃煤入洗率，动力煤经过清洗工艺后，可在很大程度上减少燃用后造成的环境污染，同时由于改善了煤粉的表面特性，也有利于提高燃烧效率和锅炉的经济效率。长期以来，我国电厂燃煤由国家统一调配，指导思想是动力锅炉应多烧劣质煤，因此很多电厂燃煤质量都较差；燃煤质量很不稳定，与设计煤种的质量相差甚远，这也是我国电厂锅炉事故多、强迫停运率高的重要原因之一。
2、运行参数的调整
对于挥发份含量较高的煤种，由于炉膛内高温核心上移，需要降低一次风量，同时加大二次风量。对于低挥发份煤种，则需要提高一次风量增加供氧量，降低二次风量以保证燃烧的稳定性。针对煤粉颗粒大小，当碎煤系统无法更改时，当粒度较大时，应适当增加一次风、减少二次风量来调整物料循环量，从而保证炉膛内的物料平衡。当燃煤的热值过大时，适当的降低给煤量即可，一、二次风量一般无需调整。当燃煤含水量过大时，应适当提高磨煤机入口温度，保证其出口温度正常，同时适量减小给煤量。当出现燃烧不稳定状况时，应及时投油稳燃。
3、建立健全煤质评价体系
系统的研究各煤种品质特性，在做掺烧时才能根据不同煤种的特性来进行配比。在保证电站运行的安全稳定性的同时，努力提高其經济性。
4、研究煤质预报方法，优化锅炉运行
针对目前我国电站锅炉燃煤质量与设计煤质不相符合的现状，国内应借鉴国外经验，大力研究开发煤质变化对电站锅炉影响的预报控制系统。该预报控制系统将定量评估煤质变化对锅炉运行和经济性的影响，为优化运行提供依据，并且根据适应该煤质的最佳工况自行或人工调节运行参数，从而取得较高的安全性和经济性。具体地讲，该系统应结合煤质在线测量装置，使电厂运行人员在煤进入锅炉燃烧前及时获得煤质情况和燃煤对锅炉影响的预测，并且指导运行人员根据这些预测结果重新设定有关参数，如调整运行工况和修改有关参数，使其与即将燃烧的煤种相适应，从而达到优化操作，提高锅炉运行安全性、经济性的目的。在这方面，浙江大学和华中科技大学煤燃烧国家重点实验室作了一些有益的探索。
四 、结束语
锅炉运行人员，不但要掌握机组运行工况，对于入炉煤的品质也要做到心中有数，才能作出有针对性的调整。阅读和分析入炉煤分析报表，就是非常重要的一环。避免机组长时间超负荷运行。机组超负荷导致主汽流量、烟气流量增加，尾部受热面对流换热增加。辐射换热由于蒸汽流量的增加而相对减少，最终造成锅炉再热汽温高、主汽温度低、排烟温度高、送风量大等，导致锅炉运行不经济;空预器膨胀不均，易发生动静摩擦;送风机负荷增加，存在喘震风险等严重后果。在实际运行当中，煤种就是一个时刻变化的量，它的变化对于锅炉安全经济运行有着决定性的意义。而随着电力、煤碳市场化程度的深入，在将来的运行，我们必然面对更多不同的煤种。这就需要我们不断地经过相关的混煤燃烧试验，获取相关数据，不断调整运行方式，既提高锅炉的煤种适应性，又保证锅炉运行的安全性、经济性。
【参考文献】
[1] 李海峰,王力光.入炉煤低位发热量变化对机组经济性的影响[J]. 黑龙江电力. 2005(06)
[2] 范玉勤.煤质变化对火电厂生产运行的影响[J]. 沿海企业与科技. 2008(08)
[3] 艾百仁,王春礼,赵辉.锅炉结焦的原因及应对措施[J]. 电站系统工程. 2010(04)