屈广顺

【摘 要】介绍大唐七台河发电有限责任公司在市场电力煤供应紧张，入炉煤煤种多变状况下，为降低发电成本，不断加大劣质煤的掺烧量的基础上，摸索总结出劣质煤掺烧比大情况下的经济调整措施。来保证发电机组的安全稳定运行。

【关键词】劣质煤；燃烧；调整

0.前言

随着煤炭供应的日趋紧张，发电企业电煤供应日趋多元化、电煤质量波动幅度增大、煤种杂、入炉煤质控制难度加大，引发设备缺陷明显增多。我公司入炉煤质远远偏离设计煤种，锅炉燃烧的稳定性和经济性受到威胁，主要表现在锅炉效率有明显的了降低；受热面的磨损加剧，受热面超温爆管，影响电除尘的正常运行，同时对脱硫系统的安全运行也产生较大危害。

1.煤质变化对锅炉运行的影响

一般情况下，锅炉应尽可能燃用接近设计煤种的煤，以确保燃烧稳定及各参数在正常范围内运行。但近年来，由于电煤资源的供需平衡遭到破坏，促使发电企业电煤供应日趋多元化，电煤质量波动幅度增大，入炉煤质控制难度加大，从而对锅炉的稳定燃烧和运行安全造成了很大影响，主要如下：

1.1出力受限

煤质变化可能会造成机组某些辅助设备不能满负荷运行，而限制锅炉出力。如煤的灰份改变，使煤的结焦性和积灰性增加，而引起炉膛结焦和受热面积灰；煤的水份和可磨性指数变化使得磨煤机达不到额定出力；煤的灰分增加可能使除尘效果受限。脱硫系统脱硫能力受到制约。煤质变差会导致磨煤机、送风机、引风机出力超限。而且还可能带来锅炉燃烧不稳、灭火、受热面磨损加剧和带不上负荷等问题。

1.2煤质趋劣使电厂煤耗和厂用电率上升

煤质趋劣使锅炉燃烧不稳，导致锅炉机械不完全燃烧损失增大，排烟温度和燃烧的过剩空气增加又导致排烟热损失增大，锅炉效率下降，发电煤耗升高。锅炉燃用劣质煤量增加，往往需要投油助燃，又增加了燃油消耗。劣质煤灰分高，发热量低，锅炉达到同等出力时需要的煤量增加，导致制粉系统、除灰、输灰和送风机、引风机等转机电耗增加，厂用电率升高。数据统计表明，入炉平均低位发热量下降1MJ/Kg，厂用电率将提高0.5%。

1.3煤质趋劣导致设备可靠性降低

劣质煤灰分高，着火燃烧性能差，易造成锅炉燃烧不稳和灭火。而灰分高易导致锅炉受热面磨损加快，同时高灰分燃煤使炉膛火焰中心上移，造成过热器和再热器超温爆管。并加大减温水量，进而又降低了机组热效率。

1.4煤质下降增加了检修和改造费用

由于煤质下降使锅炉部件及辅机的磨损和腐蚀加剧。导致频繁性的设备故障及临时性的检修，使电厂损失大量的电量并使检修费用较大幅度上升。燃用劣质煤增加了锅炉从输煤到出灰整个流程中各部件的负荷，将会使锅炉受热面、空预器的尾部烟道、电除尘、以及制粉系统设备的磨损量增大。并使送风机阻力增大；灰份的增加，还将影响到除尘器了除尘效果，使电除系统及排灰系统运行压力加大，导致大修间隔缩短及设备部件寿命缩短，使检修费用上升，并且大量的更新改造也将耗费大量资金。统计资料显示，平均灰份若从20%上升到33%，锅炉强迫停运率将从2%，上升到6.3%。

1.5当燃煤煤质含硫量大时，易引起水冷壁的高温腐蚀，以及锅炉尾部烟道、空预器蓄热元件、电除尘器内部的低温腐蚀。

2.针对以上加大劣质掺烧量后分析提出以下调整措施

2.1合理的风煤配比

保持最佳的过量空气量，即保持合理的炉膛出口氧量，一般炉膛出口氧量表在省煤器后，但受安装条件等因素的影响，目前较多新建电厂的炉膛出口氧量表均以空预器入口表计做为监视过量空气量表计，受炉膛及烟道漏风的影响，最佳的过量空气系统要有所修正。在不同的锅炉，不同的负荷段，应保持不同的氧量值，以维持炉内过剩空气系统在1.23左右。一般要求，300MW-450MM负荷段控制氧量在3.3-3.5%，450MW-500MW负荷段控制氧量在2.8-3.2%，大于500MW要求空预器入口氧量控制在2.6-3%之间。

2.2合理的煤粉细度

一般来说，燃用劣质煤量的增加，使入炉煤的发热量降低，灰分增大，煤的可磨性系数变小，磨煤机磨损件磨损加快，煤粉细度变粗。为保证锅炉出力不变，燃煤量增加，磨煤机出力就要增加，甚至增加运行磨煤机台数。为此，要不定期进行煤粉细度的跟踪化验監督，保证煤粉细度在20%左右，煤粉越细，单位质量的煤粉表面积越大，加热升温越短，燃烧越充分，飞灰可燃物越低。但煤粉过细，又会使得制粉电耗、风机单耗、磨煤机磨损增加，因此要综合考虑制粉电耗和机械不完全燃烧损失，寻求最佳煤粉细度，使这两项损失之各达到最小，另外煤粉颗粒的均匀性越高，飞灰可燃物也会相对减少。以提高锅炉热效率。

2.3合理的一次风速

对于煤粉锅炉燃烧而言，一次风中的煤粉浓度直接影响着火的稳定性，煤粉浓度在一定的范围内，高的煤粉浓度可以使单位体积燃烧释放热量的强度增大，单位容积内辐射粒子数量增加，风粉气流的黑度增加，有利于迅速吸收炉膛辐射热量，以利于着火，煤粉浓度的增加，促进了可燃物的着火。资料统计，在一定的范围内煤粉着火的最低炉温随煤粉浓度下增加而降低。煤粉浓度的增加对高灰分低挥发分的劣质煤的着火是有利的，但较高的一次风速和一次风率对燃烧极为不利，因为一次风量大会增加所需的着火热，造成延迟，燃烧火焰上移，因此通过摸索后总结出，在总煤量小于280t/h的工况下，要求一次负率为18%，风煤配比为（1.9-2.2比1）。在总煤量大于280t/h工况下，要求一次风煤比为（2.3比1）但不允许大于2.5比1，因为较大的一次风量还会使其中大颗粒的煤粉因其动能过大而穿过燃烧区，不能燃烬，引起飞灰可燃物增加。

2.4合理的炉膛负压

目前，电站锅炉基本上采用微负压运行，但基于燃用大量掺烧劣质煤后，灰量增加量很大，如果炉膛负压偏小，将造成水平烟道大量积灰，形成烟气走廊，影响两侧烟温偏差增大，和局部的受热面超温。以及减温水量的大幅增加。因此要求在煤质差，负荷大于50%的工况下，将炉膛负压设定值设定为-100pa，来提高烟气流速。同时要加强对干式除灰罐灰位的监督，加大气力除灰的运行监督和管理。防止除灰系统运行过载。

2.5合理的过剩空气系数

燃用劣质煤后，灰分含量加大，煤粉燃烬时间需加长，但炉膛高度及深度不变。烟速不变的情况下，若过剩空气系数较小，则煤粉在贫氧条件下燃烧，煤粉的燃烬将更差，造成炉膛出口处的飞灰可燃物大大升高，适当提高炉膛过剩空气系数可改变此时的燃烧工况条件，因此要求炉膛过剩空气系数在燃用劣质煤时可将过剩空气系数适当提高到1.25%左右。但对送风机和引风机单耗产生一定向上的影响。

3.总结

当前形式下，煤炭供应的日趋紧张，电煤供应日趋多元化，各火力发电厂对劣质煤的掺烧量都将不断加大，提高劣质煤的运行经济调整是各电厂所必须的，在保证安全运行的基础上，通过各种合理的调整方式保证机组的安全经济运行是节能减排的突破口之一。

在能源日益紧张燃料价格不断上涨的情况下，发电厂的配煤掺烧工作是在以后相当长时期是之关重要的。为保证火力发电企业的运行安全，只有不断总结劣质煤燃烧中的问题，并不断总结更为合理的调整方案，才能保证最大的安全与经济双重效益。 [科]