劣质煤混配掺烧对发电厂锅炉运行的影响分析

劣质煤混配掺烧对发电厂锅炉运行的影响分析

胡言凯

大唐巩义发电有限责任公司

摘要：混配掺烧劣质煤是降低火电厂运营成本、节约能源的重要措施。然而，燃用劣质煤会对锅炉的安全、稳定造成较大影响。在当前的环境下，如何解决这一矛盾已经成为了火电厂面临的重要问题。优化改进火电厂设备，合理地将劣质煤与常规煤混配掺烧是解决当前矛盾的主要手段。混配掺烧劣质煤不仅可以降低燃料成本，还可以提高火电厂的经济性。但是，掺烧劣质煤也会对机组带负荷能力、锅炉燃烧稳定性、制粉系统磨损及机组经济性等方面产生影响。因此，需要对这些影响进行深入的研究。

关键词：劣质煤；混配掺烧；火电厂；锅炉运行

在掺烧劣质煤时，需要注意保证锅炉的安全和稳定。劣质煤中的杂质含量较高，容易导致锅炉污染和燃烧不完全。因此，在掺烧劣质煤时，需要加强对锅炉的监测和控制，以确保锅炉的安全和稳定。此外，掺烧劣质煤还会对机组带负荷能力产生影响。劣质煤中的灰分含量较高，容易堵塞锅炉，从而降低机组的带负荷能力。因此，在掺烧劣质煤时，需要对机组的运行情况进行仔细监测，及时发现并解决问题。对制粉系统的磨损也需要引起注意。劣质煤中的杂质含量较高，容易对制粉系统的磨损造成影响。

1 劣质煤混配掺烧对火电厂锅炉运行的影响

劣质煤是指水分大、灰分高、发热量低、燃烧难、对锅炉燃烧不利的煤种。它的主要特点是发热量低、灰分较高、杂质多、灰熔点低。这种煤炭在工业生产中的使用会给锅炉燃烧带来很多问题。
  首先，劣质煤的燃烧稳定性受到影响，这会导致流焦、结渣严重，从而影响锅炉的正常运行。锅炉受热面、制粉系统磨损加剧，制粉电耗、磨机球耗、风机电耗、除尘电耗也会增加，这一系列的问题会在很大程度上影响锅炉的安全和稳定运行。
  其次，劣质煤的使用会增加耗煤量和燃煤的运输成本。因为燃烧难度大，相应的燃烧温度也会相对较低，这样就会增加燃煤的耗量。而劣质煤的燃烧还会导致锅炉的寿命缩短，这会增加维修和更换设备的成本。
  针对劣质煤的问题，企业可以采取一些措施来降低影响。首先，可以通过改善燃烧条件来提高煤的燃烧效率，减少能源损失。其次，可以采用更加高效的锅炉和燃烧设备，提高能源利用率。此外，还可以采用一些先进的清洁能源技术，如风能、太阳能等，来替代劣质煤的使用。

2 某火力发电厂锅炉设备简介

电厂是现代工业生产所必不可少的能源供应设施之一，而其中最重要的设备之一便是锅炉。锅炉作为电厂能源供应的核心设备，其性能和质量的优劣直接关系到电厂的运行效率和能源利用效果。在这些锅炉设备中，东方锅炉厂制造的DG2020/25.31-Π12型超临界变压直流锅炉无疑是其中最为出色的一款。
  DG2020/25.31-Π12型超临界变压直流锅炉具有多项技术特征，其中最为突出的便是其变压直流技术。这种技术不仅使锅炉的热效率得到了显著提高，还可有效降低烟气排放量，达到了环保节能的目的。此外，该锅炉还配备了高效的煤粉燃烧器，能够快速、均匀地燃烧煤粉，使燃烧效率更高，同时减少了CO2和NOx等污染物的排放。
  这款锅炉主要使用本地无烟煤作为主要燃料。无烟煤是一种质量较高、燃烧效率较高的煤炭，它在燃烧过程中产生的污染物排放量较低，对环境的影响也较小。而且，在该地区煤炭资源丰富的情况下，使用本地煤炭还能够减少能源的运输成本，提高电厂的经济效益。

3 劣质煤混配掺烧对该电厂的影响

3.1 对锅炉燃烧的影响

近年来，随着能源需求的增加，煤炭成为了主要的能源来源之一。然而，由于煤炭质量不同，其燃烧性能也会有所不同。劣质煤是指煤炭中含有较高的灰分、硫分和水分，热值较低的煤炭。在工业生产中，劣质煤的使用会对燃烧系统产生一系列的影响。
  首先，单独燃烧或混配掺烧劣质煤会导致入炉煤的发热量降低，同时灰分的含量增加，这将影响煤粉的着火和燃烧特性。其次，劣质煤的燃烧特性比较差，煤粉气流的着火延迟和不稳定性会增加锅炉燃烧不稳定性，尤其是在低负荷阶段。这对于锅炉的正常运行会产生很大的影响，因为煤粉的燃烧不充分会降低锅炉的效率。
  另外，燃煤不稳定可能引起锅炉灭火事故。劣质煤的燃烧不稳定会导致锅炉内部温度不均匀，从而引起锅炉管道的跨焦和燃烧不稳定，最终导致锅炉灭火。此外，该厂自掺烧劣质煤以来，由于经验不足和煤质变化大，多次发生锅炉跨焦和燃烧不稳导致锅炉灭火。

3.2 加剧锅炉流焦、结渣情况

燃煤发电是我国主要的能源供应形式之一，但是在燃煤过程中存在一些问题。其中之一是劣质煤的使用。劣质煤含有多种灰分，导致燃煤灰熔点下降，燃烧后呈现熔融或软化状态。这会导致锅炉内部结渣，影响燃烧效率。此外，这种灰分还会对环境造成污染，对人体健康造成危害。
  一个问题是高负荷对磨机通风量的要求。为了满足高负荷的需求，需要提高磨机通风量。但是，一次风压过高会导致锅炉流焦、结渣，燃烧稳定性变差，维护用油增加。这不仅会增加运行成本，还会影响燃烧效率和环保效果。

  另一个问题是焦块卡在冷灰斗上方。这时需要打开人孔门进行清焦，但这会对人身安全造成威胁。因此，需要设计更加安全的清焦系统，以避免人身伤害。
  最后一个问题是除渣系统的设备负荷加大。捞渣机大链条机磨损加剧，故障率增加。这会影响燃烧效率和维护成本。因此，需要定期维护和更换设备，以确保系统的正常运行。

3.3 对制粉系统的影响

球磨机在煤炭生产中起到了至关重要的作用，它可以将原煤破碎成粉状物，以便后续的加工和使用。然而，在球磨机的使用过程中，存在一些问题会对磨机的性能造成一定的影响。
  首先，原煤中混杂的杂物会导致球磨机分离器堵塞，进而影响到煤粉的细度和磨机的出力。这种情况会导致燃烧不稳定，同时还会使飞灰和大渣的含碳量升高，从而影响到生产效率和产品质量。
  其次，混配劣质煤也会对球磨机的性能造成影响。劣质煤中含有大量的煤矸石，这些煤矸石会占据磨内空间，导致磨机料位上涨，制粉能力下降，带负荷能力减弱，磨机出力降低。此外，钢球筛选时间也会变长，磨机底料位的磨煤矸石也会导致磨损加剧，钢球的消耗量也会增加。

3.4受热面的冲刷和磨损加剧

混配不同发热量的燃煤可能会带来一系列问题。首先，这种混配会导致燃烧后的灰分增加约10%，这可能会导致锅炉受热面积灰严重，必须增加吹灰次数。其次，燃烧后灰渣量增加，烟气中粉尘增多，这会加剧了烟气对受热面的冲刷，进而影响锅炉的正常运行。尤其是灰分增加，会导致锅炉受热面积灰严重，必须增加吹灰次数。但是增加受热面吹灰次数会增加受热面吹损爆管的概率，从而影响锅炉的寿命和安全性。
  在实际工作中，很多锅炉都需要使用燃煤。但是，由于不同类型的煤炭在燃烧时会产生不同的发热量和灰分，因此需要根据实际情况来进行选择和控制。如果混配不同发热量的燃煤，可能会导致灰分增加，进而影响锅炉的正常运行。

3.5 对厂用电率的影响

混配掺烧劣质煤可能会导致锅炉的耗煤量增加和磨机电流升高。劣质煤含有较高的灰分和硫分，这些特性会对锅炉的运行产生不利影响。首先，灰分会在锅炉内积累，导致锅炉的热效率降低。其次，硫分会在燃烧过程中形成二氧化硫，这种气体会对环境造成污染，并且会腐蚀锅炉的金属部件。
  低负荷下磨煤矸石也会对锅炉产生不利影响，导致锅炉制粉电耗上升。在低负荷的情况下，锅炉的运行会出现不稳定的情况，导致磨煤机的电耗上升。这是因为磨煤矸石会导致磨煤机的负荷增加，从而使磨煤机的电耗上升。
  最后，燃煤中灰分增加会导致引风机负荷增加，引风机电耗也会增加。引风机是锅炉中非常重要的设备，它的主要作用是将空气吹入炉膛，以供燃烧所需。灰分的增加会导致锅炉炉内空气流动变差，从而使引风机的负荷增加，引风机电耗也会增加。这会导致锅炉的运行效率下降，从而使企业的生产成本增加。

4结语

综上所述，劣质煤的混配掺烧将是一项长期的工作，该厂目前通过技改取得了一定的成效，但仍有较多的问题等待解决。只有通过不断的摸索和总结，找出更加合理的配煤方案、运行燃烧调整措施等，才能达到保证电厂锅炉设备的安全、稳定、经济运行的目的。

参考文献

[1] 广东电网公司电力科学研究院．锅炉设备及系统[M]．北京：中国电力出版社，2011.

[2] 申宝峰．提高劣质煤锅炉对煤质变化的适应性的技术研究与应用[D]．北京：华北电力大学，2002.