煤质变化对火电厂生产运行的影响

２００８年第０８期沿海企业与科技

ＮＯ．０８，２００８

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煤质变化对火电厂生产运行的影响

范玉勤

［摘要］文章通过煤质如挥发分、发热量、灰分的变化以及不同煤种掺混燃烧、石子煤、煤质下降等情况对锅炉经济性的影响分析，提出电厂动力配煤的经济评估策略。建议综合考虑锅炉性能、机组效率、燃料价格等多方面的因素作为电厂采购经济煤种的依据。

［关键词］火电厂；燃用煤质；锅炉运行；经济性【作者简介］范玉勤，粤电集团沙角Ａ厂，广东

东莞，５２３９３６

［文章编号］１００７－７７２３（２００８）０８—００９３—０００３

。

［中图分类号］Ｆ２７３

［文献标识码］Ａ

一、煤质特性指标对火电厂生产运行的影响

（一）煤中水分对火电厂生产运行的影响

３．环境污染严重。燃用多灰煤，灰量成倍或数

倍地增加，使电厂排放的粉尘、灰渣急剧增加，严

重污染环境，破坏生态环境。

水分的存在不仅使煤中可燃质含量相对减

少，降低了发热量，还会因受热蒸发、汽化而消耗

４．燃用多灰分煤还给锅炉设备造成很大的磨损，缩短运行寿命，特别是制粉系统，尤为显著。

５．增加了基建投资和厂用电量。灰分增多，使输煤和制粉、除尘等设备容量增加，储灰场容量加大，投资增加；灰分增高，用煤量、排灰量增加，导致输煤、制粉、除尘系统耗电量增大。

（三）挥发分对火电厂生产运行的影响挥发分是发电厂用煤的重要指标，挥发分的高低对煤的着火和燃烧有较大影响。挥发分高的煤

大量的热量（１Ｋｇ水汽化约耗去２．３Ｍｊ热量），导致

炉膛温度降低、煤粉着火困难、排烟量增大，增加了厂用电率。同时，还增加了输煤系统堵塞的几

率，影响正常供电。

燃用多水分煤，烟气中的水蒸汽分压高，促进

了烟气中三氧化硫形成硫酸蒸汽，增加锅炉尾部

低温处硫酸的凝结沉积，造成空气预热器腐蚀、堵灰和烟囱内衬的剥落。一般认为，煤中水分（Ｍｆ）大于８％时，常给输煤系统带来麻烦，若水分（Ｍｔ）超过１２％，１７％，则将会严重威胁运行的安全。

（二）灰分对火电厂生产运行的影响

易着火、火焰大、燃烧稳定，但火焰温度较低。相反，挥发分低的煤，不易点燃、燃烧不稳定，化学和机械不完全燃烧热损失增加，严重时，甚至还能引

起熄火。锅炉燃烧器的结构形式和一、二次风的选

１．燃烧不正常。灰分增加，炉膛燃烧温度下降。如灰分从３０％增大到５０％，每增加ｌ％的灰分，

理论燃烧温度平均约降低５。Ｃ。煤的燃尽度差，排

择，炉膛形状及大小燃烧带的铺设，制粉系统的选型和防爆措施的设计等都与挥发分有密切关系。除此之外，煤的挥发分还与煤的存放及制粉系统

的安全运行有密切关系。煤粉阴燃的温度随煤的

灰量增大，机械不完全燃烧热损失增加，飞灰和灰

渣带走的物理热损失增加。同时，由于炉膛温度降

挥发分含量增高而降低，如Ｖｄａｆ为１５％一３０％的

煤阴燃温度为２７０—３００度，Ｖｄａｆ为４０％的煤阴燃温度为２１０度。因此，当煤中挥发分高时，制粉系统煤粉积集时容易使煤粉着火自燃。

（四）煤中硫对火电厂生产运行的影响就电力用煤而言，煤中硫可分为可燃硫和不可

低，使煤粉着火困难，引起燃烧不良，严重时引起

熄火。

一，

２．事故率增高。燃用多灰分煤还会增加锅炉

受热面的污染、积灰，从而导致排烟温度升高，排

烟热损失增加，降低了锅炉运行的经济性。当煤的折算灰分（Ａｚ）大于１５％时还会造成输煤、制粉、引风、除尘等设备的磨损，从而引起锅炉设备的漏风、堵灰等事故增加。因此，从燃烧稳定和运行安全、经济考虑，固态排渣炉燃用的灰分不宜超过

４０％。

燃硫，两者之和称为全硫。硫分是一种极其有害的

杂质，对焦化、气化和燃烧都会带来极不利的影

响。锅炉燃用高硫煤对锅炉设备主要产生下列不

良后果：

１．引起锅炉高、低温受热面的腐蚀，特别是

９３

　

高、低温段空气预热器，往往运行不到一年，就发现有腐蚀穿孔且伴随堵灰的现象。

２．加速磨煤机部件及输煤管道的磨损，尤其含黄铁矿多的煤，更为严重。因为黄铁矿的莫氏硬度仅次于石英，为６－６．５。对钢球磨煤机、磨制灰分

大的煤比灰分小的煤，其吨煤钢球消耗约大４倍。

３．促进煤氧化自燃。对变质程度浅的煤在煤场组堆或煤粉贮存时，若含有较多的黄铁矿，则会

由于黄铁矿受氧化放热而加剧煤的氧化白燃。

４．增加大气污染。煤中硫燃烧后绝大多数形成ＳＯ：随烟气逸出烟囱，增加了对周围环境的污染。煤中硫每增加ｌ％，则每用１吨煤就多排放约２０千克的Ｓ０２气体。

（五）发热量对火电厂生产运行的影响发热量是煤炭作为燃料利用的一个重要的煤质特性指标，它对于电力安全生产和经济运行均有重要的意义，主要表现在以下方面：

１．在煤炭管理上，入厂煤属于商务贸易。它的计价、编制电厂燃料的消耗定额和供应计划、核算发电成本和计算能源利用效率等，都要以发热量作为主要依据。

２．在设计锅炉机组时，煤炭发热量是用来计算炉膛热负荷、选择磨煤机容量和计算物料平衡

等必不可少的煤质参数。

３．在锅炉机组运行时，煤炭发热量又是锅炉

热平衡、配煤燃烧及负荷调节等的主要依据。同时

也是计算发供电煤耗经济指标的依据之一。

４．煤的低位发热量降低时，在锅炉负荷不变的情况下，燃料量增加，总烟气量通常增加，炉膛

出口温度升高，而炉膛内单位辐射吸热却降低；燃

料量增加，反映在各制粉系统上，各制粉系统的出

力增加，导致一次风量的增加，煤粉细度相对变粗。而一次风量相对于总风量的比例增加，使炉膛内冷风量增加，炉内燃烧区域的平均温度降低，燃

烧损失ｑ３和ｑ４增加，同时由于燃料量的增加，必须增加制粉系统的数量，使炉内火焰中心温度上

移；燃料量的增加，使锅炉受热面的积灰程度增加，锅炉传热下降，使尾部烟道的烟气温度上升，排烟温度和烟气量均上升，排烟损失ｑ２增加；由于燃料量的增加，锅炉的排渣量增加，使炉渣物理热损失增加，进一步降低锅炉的效率。

（六）哈氏可磨性指数对火电厂生产运行的影响

由于电厂中绝大部分安装的是煤粉锅炉，故

衡量煤磨制成粉难易程度的可磨性，就成为一项

对电力生产有关重要影响的煤质特性指标。提供

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可靠的可磨性指数，对电厂设计时选择磨煤机的

类型及容量，预测磨煤机所需动力及了解磨煤机

运行工况等方面，都是不可缺少的参数。哈氏可磨性指数越大，在消耗一定能量的条件下，磨煤机出力越大。哈氏可磨性相差ｌｏ个指数，在磨制相同细度的条件下，磨煤机约相差２５％的压力。为了减少能耗，电力用煤的哈氏可磨性指数宜选择较大一些的煤源。哈氏可磨性指数为７０，属于可磨性中等程度煤；其值如能达到８０～９０，是较为易磨；而值

为５０。６０，则算作难磨煤。

（七）灰熔融性对火电厂生产运行的影响灰熔融性是影响锅炉安全经济运行的重要特性指标。煤灰熔融温度低，则锅炉容易结渣，这对电厂安全经济运行关系很大。某些锅炉结渣事故，

导致人员伤亡，造成了严重的经济损失。

为了避免锅炉严重结渣，对煤质与灰渣特性的

要求是：煤中灰分及含硫量不宜过大，煤粉也不宜

太粗；要选用灰熔融温度高的煤，一般是ｓＴ要高

于１３５０。Ｃ，越高越好；要避免选用灰熔融温度较低的短渣煤，因为燃用这种煤，最易导致严重情况的

发生；宜选用煤灰熔融性不受或少受气氛条件影响的煤。由于这种煤的灰渣特性受锅炉运行工况波动的影响较小，从而有助于锅炉的稳定燃烧。

二、当前火电厂燃煤具有的特点

１．燃煤数量多。因单座火电厂装机容量的增多，其所需的燃煤量也相应增多。

２．燃煤品种杂。除极少数靠近产煤地区的火

电厂外，多数火电厂燃用部分或相当部分的小窑煤，致使煤品种繁杂，少则一二十种，多则达四五

十种，有的甚至更多。

３．燃煤杂质多。燃煤中除含有矸石外，还经常夹杂有从开采、运输中混入的木片、金属物、棉纱

或塑料制品等杂质。

４．粒级范围大。燃用地方小窑煤的火电厂，因供煤多是未经加工处理的原煤，一般粒级范围大，且其波动性范围也大。

三、建议采取的措施及对策

第一，加强混煤或配煤工作。混煤或配煤工作可提高劣质煤的利用率，降低燃料成本，减少排放。通过合理地将不同类、不同性质的煤种，按照一定比例加工混合成混煤，在保证机组安全运行的条件下，使混煤的价格最低，可以有效地降低发

电成本。

第二，锅炉运行人员要及时掌握入炉煤的煤质

分析情况，特别是人炉煤的挥发分、发热量、灰分的含量，尤其是入炉煤的挥发分数据，以便在控制锅炉运行时做到有的放矢。直吹式锅炉运行人员可以根据给煤机煤量大致判断煤质优劣，特别应避免人炉煤煤质的突然大幅波动。

的配风方式，根据煤质控制炉膛出口的氧量。煤质

差时，在制粉系统允许的条件下，调整粗粉分离器档板开度及合格煤粉细度，有利于煤粉燃烧。

第六，加强来煤的煤质管理，及时准确掌握人炉煤的工业分析数据，特别是挥发分和灰分，及时提供给锅炉运行人员，便于他们及时运行调整。

第三，锅炉的一次风速、二次风速、煤粉浓度

是与锅炉煤粉燃烧最为密切的控制参数。应根据煤质情况（挥发分）调整控制一次风速在合理的范围。

四、结语

一般情况下，锅炉最好燃用其设计煤种或与设

第四，加强锅炉运行人员现场巡检，特别是检

查炉内煤粉燃烧情况，如燃烧器喷口煤粉着火距离或煤粉燃烧状况，及时发现是否存在结渣或燃烧不稳现象。可用红外或光学高温计测量炉内各

计煤种比较接近的煤种，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

部分的炉膛温度。

第五，通过燃烧调整试验确定锅炉一、二次风

度加大，从而对锅炉的稳定燃烧和运行安全造成

了很大的影响。

（上接第９９页）远是对的”。其实这就是对服务员对待客人提出的要求。只有在客人得到充分尊重的情况下，整个服务过程才算是真正成功，才会让客人满意。不仅如此，现在对这些服务也提出了更

培养酒店员工的服务感知是酒店培训工作中标准化的体现。通过这个培训过程，“宾客至上，服务第一”的思想将植根于酒店服务员的心中。

［参考文献］

高的要求：要求将客人当做自己的亲人朋友。使客人的自尊、情绪、癖好得到满足。这就是个性化服

务，也是高服务感知的体现。

最后，形成服务的心理定势。服务的心理定势

学，２００２．

［１］吴雪飞．饭店顾客满意度测评指标体系研究［Ｄ］．澌江大［２］杜春元．如何培养酒店员工的服务感知［Ｊ］．海中洲之声，

２００６，（６）．

是一种服务思维模式，使服务人员能够从客人的

一个眼神、一个细微的手势和动作之中感知到服

［３］徐章．顾客服务：供应链一体化的营销管理［Ｍ］．北京：中

国物资出版社。２００２．

务的内容［４１。对每一项进行分析归类，形成一套服务模式与服务规范。这应该是在非常熟悉业务的

情况下才可能实现。

［４］郑炜．如何培养酒店员工的服务感知［ＥＢ／ＯＬ］．ｃ∞饭店

网：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｏｏｈｏｔｅｌ．ｃｏｒｎ．ｃｎ／ａｒｃｈｉｖｅｒ／？ｔｉｄ－１０５３．ｈｔｍｌ．

９５

　

煤质变化对火电厂生产运行的影响

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范玉勤

粤电集团沙角A厂,广东,东莞,523936

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