火电厂燃煤节能与管理简析

火电厂燃煤节能与管理简析

张少波

（大唐户县第二热电厂陕西西安710302）

摘要：近年来，火电厂燃煤的节能与管理问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，燃用设计煤种煤质的必要性。在探讨灰分差异对锅炉影响的基础上，结合相关实践经验，分别从多个角度与方面提出了燃煤质量管理的有效措施，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：火电厂；燃煤；节能；管理

1前言

作为火电厂燃煤中的一项重要方面，对其节能与管理问题的探讨占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对火电厂燃煤问题的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。

2燃用设计煤种煤质的必要性

2.1燃用非设计煤种的具体影响

火力发电厂入厂煤验收环节是对厂内煤质控制的首个环节，一般电厂会根据自己设计煤种煤质拟定煤炭采购计划，或购买相应单一煤种，或选择多煤种掺混掺烧的方式进行配煤。入炉煤煤质一般情况应与锅炉设计煤种煤质相符，如果与设计煤种煤质相差较大，则在日常生产时常出现以下影响锅炉正常运行的情况：

1）锅炉出力下降，即使一再地加大锅炉给煤量，锅炉仍然达不到设计出力，机组负荷受到限制；

2）锅炉排烟热损失、不完全燃烧热损失相对增大，相同条件下锅炉所消耗的动力用煤增加，提高了发电成本；

3）锅炉燃烧不稳定，甚至熄火。虽然部分电厂已通过改良了燃烧器结构，使得锅炉的燃烧稳定性大大提高，但燃用煤质相差较大的非设计煤种，尤其是在低负荷运行时，需投用油枪来确保锅炉燃烧稳定，这会增加电厂燃油用量，提高成本，降低经济效益；

4）燃用非设计煤质，燃煤灰分发生变化，会引起炉渣成分变化，灰熔点可能会降低，导致炉膛结焦，设备磨损、水冷壁腐蚀等现象和事故，影响锅炉安全运行。

2.2造成影响的原因分析

1）与我国煤炭行业和电厂动力用煤的特点有关，煤种煤质多变且差异较大，燃煤的炭化程度不同，呈现梯级分布现象；

2）受到电厂地区附近煤矿和厂用煤源的矿点规模、交通运输条件的限制，电厂所用煤种煤质难以保证单一稳定；

3）受地区内电厂总装机容量和煤矿市场情况影响较大。电厂总装机容量越大，电厂用煤需求越大，煤炭供给量相对变少，煤炭价格将会上升，会导致大量的劣质煤进入煤炭市场；相反，当电厂用煤需求降低，煤炭供给量相对增多，煤价下降，电厂则可以选择与设计煤种煤质相符的优质煤作为入厂煤采购，这都将导致电厂用煤煤种煤质变动，使锅炉不能稳定使用或者参配使用设计煤种；

4）电厂燃煤购买的成本占发电成本的大部分，为了降低发电成本，部分电厂也会购买价格较低、煤质较差的煤，与优质煤掺混。所以入厂煤煤质将会降低，掺混入炉煤的煤质也不能与设计煤种煤质一致；

5）由于电厂需要根据电网调峰要求对机组负荷进行调整，为保证机组在低负荷下运行时燃烧稳定，锅炉则更加需要燃用设计煤种煤质，煤质差异过大，则将影响机组正常运行。

3灰分差异对锅炉的影响

原煤中灰分含量对煤炭发热量影响较大，灰分含量增多，发热量下降。此外，灰分含量高的煤相对密度较高，相对来说会增加运输成本，而且灰成分及含量对炉内燃烧、结渣、沾污、磨损及厂用电等问题都有影响，煤中的灰分含量越高，锅炉安全运行要求就越高。下面就灰分差异对锅炉的影响展开分析。

3.1对锅炉运行的影响

煤质特性影响煤粉的着火温度，由于煤粉进入炉膛后是一个强迫着火和热力着火同时存在的复杂过程。不同的煤种、不同的煤质情况，其着火温度也不同，但原煤中灰分含量增多，相同燃烧环境条件下，煤粉气流着火所需的热量增加，不利于着火。

当锅炉给粉量增加时，因为煤中灰分含量增多，完全燃烧所需的理论空气量有所减少，但由于给粉量增加，为保证炉内正常燃烧，必须加大锅炉的给风量，风量增大将会导致烟气量增加，排烟热损失增加。烟气量的增加也会使过热蒸汽超温，为保证蒸汽温度稳定，减温水喷水量增加，机组热经济性也会降低。相同给风量和给水量条件下，煤中的灰分含量增加，锅炉机械不完全燃烧损失增加、排烟热损失增加。

3.2磨损影响

燃煤中灰分含量增加，烟气中飞灰浓度相对增大，单位面积上飞灰颗粒对受热面的撞击磨损次数增加，此外烟气增加，烟气流速增加，根据磨损量与烟速的3-3.4次方成正比的关系计算，磨损量将大大增加，对受热面磨损加剧，使受热面管壁变薄，管壁强度降低，引起受热面管束爆管，锅炉安全稳定运行受到严重影响。

3.3耗电量的影响

燃用煤种灰成分含量较高时，为了易于锅炉着火，通常电厂会将煤粉颗粒磨得细些，同样质量的燃煤将需要更长的制粉过程，制粉耗电量增加。另外，煤粉颗粒越细越有利于煤粉的燃尽，煤粉燃烧情况越好，烟气颗粒物成分含量也就越低，有利于尾部烟气处理装置对烟气的净化作用，减少了电除尘的处理量，进一步降低了电厂耗电量，提高了电厂净效率，降低了电厂运行成本。

1)掺配后热值每下降1Mj/Kg供电煤耗增加约1.01g/Kwh？（请核对其它厂子）

2)灰份每增加1个百分点，供电煤耗增加0.11g/Kwh。

3)入炉煤硫份增长0.1%时，平均电耗增长0.05%。

3.5用油量的影响

电厂燃用煤种煤质较差时，锅炉将出现燃烧不稳甚至熄火等现象，为保证其正常燃烧，电厂通常会使用向炉内给入燃油以达到助燃的效果，这就造成了电厂燃油用量的上升，燃油成本提高，电厂运行经济性下降。

4燃煤质量管理的有效措施

加强电厂的燃煤质量管理是锅炉节能降耗的途径，充分认识燃煤质量对电厂机组效率和经济性的影响，电厂应主要从以下几点做好燃煤质量管理。

4.1加强日常对燃料管理层及燃煤采制化相关技术人员的专业培训，提高人员对专业领域知识的了解和把控燃煤质量必要性的认识。电厂尽量采购与设计煤种煤质相符的煤源，对于采用掺混方式配煤的电厂，应通过技术手段及专业生产设备进行掺配烧，并加强对入炉煤煤质的采制化监督工作，提高入炉煤煤质的稳定性。

4.2把控好入厂煤的采制化过程，做好监督工作。采制化人员须按《国标》的要求，对电厂来煤进行采样、制样和化验过程，化验结果由燃料管理人员汇总分析，以监督入厂煤煤质是否满足合同所要求的煤炭供方供给煤炭煤质情况；另一方面，电厂应根据入厂煤煤质情况合理分配存煤位置，既便于取煤，又不致使煤炭存放过程过于繁琐，燃料管理人员应做好煤场煤种分布情况的统计，为电厂配煤掺烧提供堆取煤依据，保证掺配后的入炉煤煤质符合理论计算值。

4.3电厂应做好入炉煤采制化过程的监督工作。电厂输煤及掺配煤应符合日常生产和锅炉设计煤种煤质的要求。做好入炉煤煤质特性的检测工作，为电厂经济效益核算和标煤耗量计算作依据。现有燃煤电厂多数已安装并使用了入炉煤采样机，一般情况下，只要采样机定期做好性能试验检测工作，日常生产能够按照相关国家标准进行操作，监督好样品流转过程和制样化验过程，就可以保证入炉煤的煤质稳定，提高锅炉效率，进而提高电厂经济效益。

5结束语

综上所述，加强对火电厂燃煤节能与管理问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的火电厂燃煤节能过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献：

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