浅谈改变入炉燃料热值对电厂运行的影响

浅谈改变入炉燃料热值对电厂运行的影响

邢立伟,杨延喜,武殿峰,曹建龙,刘汉林,李玉

华能左权煤电有限责任公司032600

摘要：近年来，随着我国煤炭资源的减少，煤炭的价格也随之提高而这对于电厂来讲，也在无形之中增加了其机组的运行成本。在这种形势下，基于节能减排这一原则，为使电厂机组运行成本得到降低，文章就入炉燃料热值改变对于电厂运行的影响进行研究和分析。

关键词：入炉；燃料；热值；电厂；运行

近年来，随着社会经济发展速度的加快，信息技术水平的提高，我国煤炭资源的消耗也随之加大，且煤炭资源存储量也不断下降，针对这一问题，为有效缓解我国煤炭能源紧缺这一问题，国家基于能源消耗这一角度出发，加大了燃料热值研究的力度。此外，在国际标准中，对于入厂煤和入炉煤热值之间的差值予以了明确的规定，即二者之间的差值为502J／g。由此可见，分析入炉燃料热值变化对于电厂运行的影响是非常重要的，通过热值差准确且合理的控制，不仅可使燃料发电的成本得到减少，同时还可节约能源，为电厂带来更大的经济效益。

1燃料热值参数分类

1．1基于燃烧情况的不同分类

在电厂锅炉的燃烧指标中，燃烧热值作为一项重要的指标，是指在单体体积与质量内，基于燃料彻底燃烧这一状态下，当燃料在燃烧之前的温度和燃烧产物的温度为相同时，所排出的这一热量。基于燃烧情况的不同，可将燃料热值分为两种类型，即高位热值和低位热值：①高位热值也称之为“毛热”，该热值为人炉燃料在通过彻底地燃烧以后所排放出来的热量，简而言之就是入炉燃料生产物中水蒸汽在凝结成为水的过程中，所产生的一系列发热量。②低位热值也称之为“静热”，该热值为人炉燃料处于彻底燃烧这一状态下，在其燃烧物中水蒸汽通过气态状态出现的时候，所产生的一系列发热量，相对于高位热值而言，在状态的形式上，低位热值会发生一定的变化。在区分这两种热值时，一般情况下均是按照各自定义来实施分析和判断，且判断的核心一般为燃料处于燃烧状态下，燃烧内中水蒸汽通过什么样形式存在，若水蒸汽为液态，则为高位热值，若为气态，则为低位热值。

1．2入炉燃料热值对电厂运行的影响

通过大量的实践证明发现，人炉燃料热值对于电厂运行所造成的影响是多方面的，主要表现为以下几点：①在燃料上，电厂基于自身电能生产指标需求，在明确燃料热值以后，需选用合适燃料来参与到燃烧这一工作中来。由于燃料热值的不同将会对后续工作所需材料差异性造成直接的影响，对此，在实践工作中应结合电厂的实际情况与具体要求来明确燃料。②在锅炉上，由于燃料热值高低直接关系着燃料在入炉以后需要保持的环境，比如空间或者温度等。对此，电厂工作人员在操作时应根据材料自身的燃烧条件，合理且正确地选用所需的锅炉型号，以此来实施燃烧工作，只有这样才可确保电厂正常运行，以此形成为电能。③在能耗上，电厂运行的一个主要任务就是为获得最大燃烧能源，而要想达到这一目的，必须要确保所选燃料可以充分燃烧。

2入炉燃料热值改变对电厂运行所造影响基于上述内容，某电厂在电能生产过程中，将入炉燃料设计为无烟煤与褐煤混合，其中无烟煤的热值大约为5000eal，褐煤的热值大约为4700eal，所用锅炉为循环流化床锅炉，该锅炉燃烧形式通常包括三个方面的内容，即高压循环流化床燃烧、单汽包以及自然循环，机组为350MW，无烟煤与褐煤的配比是l：1．4，鉴于此，该电厂决定借助于入炉燃料热值的改变来达到节煤的目的。

2．1配比为1：2

在此时，入炉燃料热值就会降低，假设发电量为一致，且锅炉的热效率处于不变状态，按照能量守恒这一定律，就不同配比下的入炉热值实施比较对比和分析，在实际运行了大约两个月以后，锅炉的运行处于良好状态，煤炭节约大约百吨左右，同时锅炉受热面的磨损情况也相对比较良好。

2．2配合比为1：2．5

在此时，入炉燃料的热值相对于之前两种配合比而言，下降的更多。假设此时发电量和上述两种配合比发电量相一致，且锅炉的热效率处于不变。基于这一配合比下，从其实际应用情况来看，尽管能够节约大量的煤炭，但是由于料层表压、灰渣含碳量以及机械不完全燃烧损失等的增加，再加上物料流化状态的不理想，使得锅炉的热效率不断降低，最终导致燃料的浪费。此外，通过锅炉受热面的检查情况来看，其受热面也受到了相应的磨损，但是锅炉依旧可安全且稳定的运行。

2．3配合比为1：3．5

在此时，人炉燃料的热值相对上述这几种情况而言为最低。假设此时其发电量和上述一致，且锅炉的热效率处于不变状态，在这种情况下，尽管能够节约更多煤炭与运行成本，但在此时锅炉开始出现各种各样的问题，如渣管排渣量不能满足运行的需求，导致料层过厚，由于料层过厚，使得物料化质量不断下降，在底部沉积了很多的大颗粒，导致流动受到严重的影响，基于此，还容易造成结焦问题，不便于渣管下渣，需借助于人力来进行渣管的疏通。此外，强力排渣还会导致物料的燃烧不够充分，且灰渣的含碳量也相对比较高，在运行了一段时间后，发现锅炉内墙的浇注料部分出现脱落现象，同时蒸发管的下层护瓦也开始扭曲和变形。

从上述内容可知，在配合比为1：2和1：2．5时，不仅能够节约所用煤炭资源，同时锅炉的运行也较为稳定和安全。为使锅炉运行周期得到延长，该电厂进一步强化了受热面防磨保护。因燃料中的灰份不断增加，受热面磨损部分的加剧，以及烟气流速提升，之前所设计的这一系列防磨保护措施已不能满足电厂运行的需求。对此，结合磨损实际情况，借助于检修时间对蒸发管实施改造，即在容易磨损的位置加装相应的护瓦，同时对于省煤器易产生问题的位置，也实施了相应的改造，在每一组从上至下的前三根管子，将扁钢取消，采用光管。此外，在省煤器的管排上方还加装了相应的导流板，以免高速烟气对于管排进行直接冲刷。在改造以后，该电厂内锅炉的运行周期得到了延长，获得了较为可观的效果。

3燃料热值控制措施

为确保煤燃烧过程中可产生足够热值，一般睛况下以添加相应的煤矸石等方式来解决，要注意的是，所添加的煤矸石用量必须要合理，不可过大，以免加大煤对于炉壁所产生的磨损，加快锅炉损坏。当在燃料煤中添加煤矸石后，在燃烧以后所产生的废渣产物量也会相应的增多，当其积累至某一程度以后，就容易使锅炉的排渣受到阻碍。鉴于此，为使锅炉排渣工作得以正常且顺利地实施，可对锅炉上方过滤器实施改装。

4结语

综上所述，在电厂运行过程中，通过入炉燃料热值的改变来实现节煤是可行的，但是其也存在着一定的缺陷和不足，即容易加剧锅炉受热面的磨损。对此，在采用这种方式时，可结合锅炉实际的磨损情况，结合电厂电能生产的要求，采取相应的保护方式，以此确保锅炉运行的稳定性与安全性。

参考文献

[1]王蕾，刘桂建，康残，等．硒元素在低热值电厂燃烧残余物中的分布与环境贡献[JJ．中国科学技术大学学报，2012，(6)．

[2]赵鹏．改变人炉燃料热值对电厂运行的影响『A]．全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网第八届年会论文集[C]．2009．