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【摘 要】我国大部分火电厂使用的燃料都是煤,煤是电力生产中的重要能源,煤质的化验和变化对火电厂的安全运行和经济效益都有很大的影响。本文就此问题进行了探讨。
【关键词】煤质化验 煤质变化 火力发电 影响
随着我国国内电力需求的增长,火电装机容量也在发生变化,导致了电煤用量在一步步的增加,一些电厂时有发生煤的存量不足甚至停机的现象。与此同时,电煤资源在供求关系上存在一定的失衡,很多电厂使用的煤种跟原有设计存在很大的差别,影响了电厂机组的运行效率。因此,需要重视煤质化验与煤质变化对火力发电的影响。
一、煤质化验对火力发电的影响
对于电厂的运行来说,煤质的化验至关重要。因为发电机组对于煤质的要求非常严格,有些煤不适合用语发电。如果发电机组不一样,那么煤质也不一样。
(一)灰分测定对火力发电的影响
在煤完全燃烧之后,或者是煤的无机物在遇到高温分解、复合的反应之后剩余的残渣就是煤的灰分。残渣中煤的灰分越高,那么就越能消耗热能。灰分比较高的煤会把自身的着火点推迟,导致燃烧时候的温度降低,同时也降低了煤燃烧的稳定性,这样煤燃烧的就不完全。甚至有的时候还会发生灭火以及打炮的现象,对机组的运行产生不良影响。煤的灰分含量比较高的情况下,导致炉膛受热面积的磨损越来越严重,当过热器超出合理温度的时候就会威胁机组的运行。在煤质中,灰分的比重与可燃物质相比,大约是其2倍左右。而且煤质灰分越高的情况下,原煤预计煤粉的重量会加大,当煤粉粒度变大的时候,灰分的含量就会增加,这样就导致了可燃组分越来越低,导致煤粉不完全燃烧状况的发生。所以,针对这样的情况,就要选擇合适的煤质,提高煤质的利用率,保护机组的运转。
(二)挥发分测定对火力发电的影响
煤质在加热的时候,会产生一种可燃气体,这就是挥发分。要判断一种煤质的好坏,其中一个重要的标准就是挥发分。可以根据测定出来的挥发分的大小,把电厂的用煤分为三种不同的类型,一种是无烟煤,一种是褐煤,一种是烟煤。其中含有的挥发分越高的煤质,就越容易着火,对于挥发分的测定可以评价电厂煤质的好坏,从而使锅炉能正常的运行。
(三)含硫量测定对火力发电的影响
在煤中包含的硫一般可分为无机硫和有机硫,还有一小部分煤种含有单质硫。在煤种,硫是属于一种有害元素,是煤燃烧的过程中形成的。二氧化硫是产生酸雨的元凶,对环境造成危害,还会对一些设备产生腐蚀,严重可能导致锅炉的管道产生爆裂,锅炉熄灭,一定程度上增加了设备的更新费用。有的煤质中含有较多的硫铁矿,在氧化之后产生一定的热量,如果不及时散热的话,就可能导致煤堆温度的上升产生自燃现象,这给电厂带来很大的经济损失。
(四)水分测量对火力发电的影响
对于煤质来说,其水分一般分为表面的水分和其中内在的水分,水分的存在会对煤质的发热量产生影响,还会因为水分的蒸发而降低炉温,使煤粉燃烧出现问题,产生比较多的排烟量。当煤的含量超过百分之五的时候,就会对机组的运行产生影响,而当水分大于半分之十二的时候,会对发电机组产生很大的安全隐患。煤质的水分含量越高,燃烧的越不充分。所以,水分是测定煤质质量的一个重要标准,对发电机组的安全运行有很大影响。
二、煤质变化对火力发电的影响
就目前情况来看,煤炭市场存在供应不足的现象,在一定程度上对电煤资源的供需平衡产生了影响,由于适合锅炉使用的煤质的购买力不足,就会使得电煤质量不高,对火电厂机组的运行产生不利。
(一)煤质主要指标变化对火力发电的影响
灰分、挥发分、水分等构成了煤质的主要指标。灰分的变化会导致煤粉颗粒浓度的变化,引起风机叶轮转动的不平衡性。在煤粉颗粒中,含有的挥发分越大,煤粉的燃烧程度就越深,而且煤质中挥发分的析出能够增加燃烧的表面积,促进煤粉的完全燃烧。如果挥发分的含量比较低,就会使得煤粉燃烧不充分,稳定性也不好,容易导致再热器超出温度产生保管现象。而且锅炉尾部的排烟温度比较高,产生损失。而水分发生变化就会使得炉内热量产生变化,蒸发一千克的水分,需要吸收2510KJ的热量,降低了过滤的利用率。煤的发热量可以判断煤的品质,发热量的变化也会造成蒸汽参数的变化,影响锅炉机组的正常使用。如果进入炉膛的煤质的发热量比较低,跟原有的设计存在差距,此时炉内的温度必然会比理论值要低很多,对于煤粉的完全燃烧不利。当发热量降低到一定的数值的时候,就会导致燃烧不稳的现象发生,要想保持机组运行的稳定,就要加入助燃剂。
(二)煤质变化对锅炉运行的影响
一般来说,在使用锅炉的时候,需要选择那些与设计的煤种一样的煤种,这样才能保证锅炉正常的运行,当煤质不能保证的情况下,而且煤种设计和校准超出原有的范围的时候,就会对锅炉的运行和调整产生影响,使得锅炉的烟温偏差增加。通过对一下诶电厂过热器损坏或者爆炸的管道进行检测之后发现,导致管道性能不断恶化的原因,一个是管材本身的温度余量不大,还有一个重要的原因就是煤质变差。
三、结论
综上所述,在火电厂发电过程中,煤是主要的原料,煤质对火电厂的安全运行和经济效益产生了很大的影响,针对这种状况,发电企业要根据使用的锅炉设计的具体要求,来选择煤种,确定炉中煤质的控制指标,这关乎到电厂的安全经济性。发电企业还要加快煤质的检测,为发电机组的安全运行提供依据。此外,还要加强煤质化验人员的职业素质,提高工作能力,从而刚好的对运输电厂的设备进行调试,保证电厂的经济效益。
参考文献:
[1]李保兰,梁娜.煤中全硫份的测定方法的讨论[J].科技论坛,2012(11).
[2]刘瑛.煤种煤质变化对电厂安全经济运行的影响及对策[J].攀枝花科技与信息,2011(10).
[3]张锷,田亮,付恩狄.煤质劣化对锅炉热量分配影响的机理分析[J].华北电力大学学报,2012(04).
作者简介:
苑冰(1984-),女,籍贯:天津,工作单位:贵州省六盘水盘县盘南煤炭开发有限责任公司选煤厂,学历:本科,职称:助理工程师,研究方向:煤质化验。
【关键词】煤质化验 煤质变化 火力发电 影响
随着我国国内电力需求的增长,火电装机容量也在发生变化,导致了电煤用量在一步步的增加,一些电厂时有发生煤的存量不足甚至停机的现象。与此同时,电煤资源在供求关系上存在一定的失衡,很多电厂使用的煤种跟原有设计存在很大的差别,影响了电厂机组的运行效率。因此,需要重视煤质化验与煤质变化对火力发电的影响。
一、煤质化验对火力发电的影响
对于电厂的运行来说,煤质的化验至关重要。因为发电机组对于煤质的要求非常严格,有些煤不适合用语发电。如果发电机组不一样,那么煤质也不一样。
(一)灰分测定对火力发电的影响
在煤完全燃烧之后,或者是煤的无机物在遇到高温分解、复合的反应之后剩余的残渣就是煤的灰分。残渣中煤的灰分越高,那么就越能消耗热能。灰分比较高的煤会把自身的着火点推迟,导致燃烧时候的温度降低,同时也降低了煤燃烧的稳定性,这样煤燃烧的就不完全。甚至有的时候还会发生灭火以及打炮的现象,对机组的运行产生不良影响。煤的灰分含量比较高的情况下,导致炉膛受热面积的磨损越来越严重,当过热器超出合理温度的时候就会威胁机组的运行。在煤质中,灰分的比重与可燃物质相比,大约是其2倍左右。而且煤质灰分越高的情况下,原煤预计煤粉的重量会加大,当煤粉粒度变大的时候,灰分的含量就会增加,这样就导致了可燃组分越来越低,导致煤粉不完全燃烧状况的发生。所以,针对这样的情况,就要选擇合适的煤质,提高煤质的利用率,保护机组的运转。
(二)挥发分测定对火力发电的影响
煤质在加热的时候,会产生一种可燃气体,这就是挥发分。要判断一种煤质的好坏,其中一个重要的标准就是挥发分。可以根据测定出来的挥发分的大小,把电厂的用煤分为三种不同的类型,一种是无烟煤,一种是褐煤,一种是烟煤。其中含有的挥发分越高的煤质,就越容易着火,对于挥发分的测定可以评价电厂煤质的好坏,从而使锅炉能正常的运行。
(三)含硫量测定对火力发电的影响
在煤中包含的硫一般可分为无机硫和有机硫,还有一小部分煤种含有单质硫。在煤种,硫是属于一种有害元素,是煤燃烧的过程中形成的。二氧化硫是产生酸雨的元凶,对环境造成危害,还会对一些设备产生腐蚀,严重可能导致锅炉的管道产生爆裂,锅炉熄灭,一定程度上增加了设备的更新费用。有的煤质中含有较多的硫铁矿,在氧化之后产生一定的热量,如果不及时散热的话,就可能导致煤堆温度的上升产生自燃现象,这给电厂带来很大的经济损失。
(四)水分测量对火力发电的影响
对于煤质来说,其水分一般分为表面的水分和其中内在的水分,水分的存在会对煤质的发热量产生影响,还会因为水分的蒸发而降低炉温,使煤粉燃烧出现问题,产生比较多的排烟量。当煤的含量超过百分之五的时候,就会对机组的运行产生影响,而当水分大于半分之十二的时候,会对发电机组产生很大的安全隐患。煤质的水分含量越高,燃烧的越不充分。所以,水分是测定煤质质量的一个重要标准,对发电机组的安全运行有很大影响。
二、煤质变化对火力发电的影响
就目前情况来看,煤炭市场存在供应不足的现象,在一定程度上对电煤资源的供需平衡产生了影响,由于适合锅炉使用的煤质的购买力不足,就会使得电煤质量不高,对火电厂机组的运行产生不利。
(一)煤质主要指标变化对火力发电的影响
灰分、挥发分、水分等构成了煤质的主要指标。灰分的变化会导致煤粉颗粒浓度的变化,引起风机叶轮转动的不平衡性。在煤粉颗粒中,含有的挥发分越大,煤粉的燃烧程度就越深,而且煤质中挥发分的析出能够增加燃烧的表面积,促进煤粉的完全燃烧。如果挥发分的含量比较低,就会使得煤粉燃烧不充分,稳定性也不好,容易导致再热器超出温度产生保管现象。而且锅炉尾部的排烟温度比较高,产生损失。而水分发生变化就会使得炉内热量产生变化,蒸发一千克的水分,需要吸收2510KJ的热量,降低了过滤的利用率。煤的发热量可以判断煤的品质,发热量的变化也会造成蒸汽参数的变化,影响锅炉机组的正常使用。如果进入炉膛的煤质的发热量比较低,跟原有的设计存在差距,此时炉内的温度必然会比理论值要低很多,对于煤粉的完全燃烧不利。当发热量降低到一定的数值的时候,就会导致燃烧不稳的现象发生,要想保持机组运行的稳定,就要加入助燃剂。
(二)煤质变化对锅炉运行的影响
一般来说,在使用锅炉的时候,需要选择那些与设计的煤种一样的煤种,这样才能保证锅炉正常的运行,当煤质不能保证的情况下,而且煤种设计和校准超出原有的范围的时候,就会对锅炉的运行和调整产生影响,使得锅炉的烟温偏差增加。通过对一下诶电厂过热器损坏或者爆炸的管道进行检测之后发现,导致管道性能不断恶化的原因,一个是管材本身的温度余量不大,还有一个重要的原因就是煤质变差。
三、结论
综上所述,在火电厂发电过程中,煤是主要的原料,煤质对火电厂的安全运行和经济效益产生了很大的影响,针对这种状况,发电企业要根据使用的锅炉设计的具体要求,来选择煤种,确定炉中煤质的控制指标,这关乎到电厂的安全经济性。发电企业还要加快煤质的检测,为发电机组的安全运行提供依据。此外,还要加强煤质化验人员的职业素质,提高工作能力,从而刚好的对运输电厂的设备进行调试,保证电厂的经济效益。
参考文献:
[1]李保兰,梁娜.煤中全硫份的测定方法的讨论[J].科技论坛,2012(11).
[2]刘瑛.煤种煤质变化对电厂安全经济运行的影响及对策[J].攀枝花科技与信息,2011(10).
[3]张锷,田亮,付恩狄.煤质劣化对锅炉热量分配影响的机理分析[J].华北电力大学学报,2012(04).
作者简介:
苑冰(1984-),女,籍贯:天津,工作单位:贵州省六盘水盘县盘南煤炭开发有限责任公司选煤厂,学历:本科,职称:助理工程师,研究方向:煤质化验。