煤质变化对火电厂生产运行的影响任书国

煤质变化对火电厂生产运行的影响任书国

(韶关市粤华电力有限公司512040)

摘要:火力发电主要是将能源燃料产生的化学能转化为蒸汽热能,从而成为汽轮发电机组的推动力产生电能。火力发电主要是燃烧煤,但是当前电煤供应情况越来越紧张,电煤的质量日益下降,在一定的发电量下,如果煤质越差,则锅炉消耗的原煤量也会越多,这样也会增加整个运煤系统的负荷,增加设备的磨耗程度。在整个发电厂成本费用中,燃料费用成本占到绝大多数,比重超过80%。因此,电厂燃煤情况不仅会影响到火电厂生产运行的安全性,也会影响到火电厂的经营效益。

关键词:煤质变化;火电厂生产;影响

火力发电主要是将能源燃料产生的化学能转化为蒸汽热能,从而成为汽轮发电机组的推动力产生电能。火力发电主要是燃烧煤,但是当前电煤供应情况越来越紧张,电煤的质量日益下降,在一定的发电量下,如果煤质越差,则锅炉消耗的原煤量也会越多,这样也会增加整个运煤系统的负荷,增加设备的磨耗程度。在整个发电厂成本费用中,燃料费用成本占到绝大多数,比重超过80%。因此,电厂燃煤情况不仅会影响到火电厂生产运行的安全性,也会影响到火电厂的经营效益。火电厂应掌握煤质变化对于火电厂运行的具体影响,综合燃料价格、机组效率以及锅炉性能等诸多方面因素综合考虑煤种的采购策略。

1火电厂燃煤的特点

随着人们生活水平的不断提高,人们对于用电的需求量越来越高,但是高需求的变化并没有使电煤的质量有所上升,相反,电煤的质量还有着逐渐下降的趋势。由于人们对电量的需求量越来越大,所以火电厂的规模也越来越大,单座火电厂的装机容量也相应的增多,所以火电厂燃煤数量增多也是不可避免的。燃煤数量的增多进而导致燃煤的种类繁多,只有极少数的火电厂由于靠近产煤地区,燃煤的来源比较固定,燃煤品种也是单一的,除此之外,大部分的火电厂的燃煤都没有固定的来源,燃煤多数来源于小窑煤,导致燃煤的品种又多又杂,一般都达到几十种。由于燃煤的来源是小窑煤,质量得不到保证,燃煤无论是开采还是运输过程中都存在很多细节上的问题,导致燃煤中含有很多杂质,木片、金属物以及塑料制品等杂质都比较常见,严重影响了燃煤的纯度和质量。除此之外,小窑煤生产的燃煤一般是没有经过加工处理的原煤,所以燃煤的粒径并不统一,粒级范围比较大,并且波动性也较大,燃煤的这些特性都会对火电厂的生产运行造成巨大的影响。

2煤质对于火电厂工作的影响

2.1煤中的水分所造成的影响

煤中所包含的水分降低了煤块中原本的可燃质的含量,降低了煤块本身的热量以及受到外界影响时所产生的发热量,从而导致炉膛的内部温度大幅度降低,提高了火电厂自身的用电率。而且,由于排烟量的增高造成输煤系统出现堵塞的现象,使得正常供电受到了不同程度的影响。燃用多水分煤的时候,会产生大量的硫酸蒸汽,从而会出现硫酸凝结于锅炉尾部的情况。这种硫酸块会腐蚀煤炉中原有的空气预热器,烟囱内部的表面也会因此开始剥落。一般情况下,煤块中的水分含量超过了10%的时候,就会造成一定量的危害,一旦水分含量超过了15%的时候,甚至会造成事故的发生。

2.2挥发分的影响。

发电厂用煤中,挥发分是其中非常重要的指标之一,挥发分和煤燃烧以及煤着火有密切的联系。具体而言,如果煤的挥发分较高,则煤比较容易着火,燃烧情况也相对稳定,燃烧的火焰比较大,但是火焰的温度并不高。如果煤的挥发分较低,煤不容易被点燃,燃烧情况也很难稳定,机械、化学燃烧不完全会大大增加热损失,严重的话可能会导致熄火。挥发分和锅炉燃烧器结构形式、炉膛大小、炉膛形状、一二次风、燃烧带铺设、防爆措施设计、制粉系统选型等都有很大的关系。其次,煤制粉、存放系统的安全运行也和煤的挥发分具有密切联系,煤的挥发分含量增加,煤粉阴燃的温度会随之降低,因此一旦煤中挥发分含量相对较高时,制粉系统的煤粉积集,极易导致煤粉着火自燃。

2.3煤中灰分对火电厂的影响

燃煤中灰分过量对火电厂造成最直接的影响就是会使燃烧失常,也就是会降低炉膛的燃烧温度,燃烧的温度会随着燃煤灰分含量的升高而降低,如果燃煤的燃尽度比较差,那么排灰量就会相应的增加,由于燃煤的不完全燃烧会导致较大的热损失,减少了燃烧的效率,同时燃烧过程中灰渣以及飞灰也会带走一部分的热量,从而降低了炉膛的温度,煤粉燃烧的难度又会增加,影响了燃煤的正常燃烧,甚至会出现熄火的现象。另外,如果燃煤中含有的灰分较大,由于灰渣飞灰的产生,锅炉的受热面会积聚飞灰受到污染,锅炉的排烟温度会上升,所以排烟过程中的热损失也会增加,减少了燃烧的效率。燃煤中的灰分含量较大还会对系统的设备造成严重的磨损,从而增加安全事故的发生。

2.4煤中硫对火电厂的影响

燃煤中硫的成分包括两种,可燃硫和不可燃硫,燃煤中的硫是一种具有危害性的杂质,不管是对燃烧的过程、气化过程还是焦化过程都会造成非常严重的影响。首先,燃煤中含有的硫会加速燃煤的氧化自燃,硫是一种极易氧化的物质,如果在煤粉中或者煤堆中含有较多的黄铁矿,那么黄铁矿中的硫就很容易发生氧化放热,从而导致煤的氧化,甚至可能会引起煤的自燃现象发生。其次,如果燃煤中含有黄铁矿,那么燃煤在运输过程中会对输煤管道或者煤机部件造成严重的磨损,减少了设备的使用寿命,同时也影响了火电厂的正常运行。

3针对煤质变化影响的对策或建议

3.1应做好各煤种的配煤、混煤工作

如果做好煤种的混煤、配煤工作,可大大提高一些劣质煤的利用效率,可大大减少燃料的成本,降低排放量。在混配煤工作中,应强调煤质化验分析,及时化验不同煤种,并且准确分析煤质,并且向燃烧部门提供准确、全面的化验分析报告。同时应根据一定的比例,合理混合不同性质、不同种类煤种,将它们加工混合成混煤,在确保锅炉机组生产运行安全性的前提下,可将混煤的价格降至最低,这样可大大降低电厂发电的成本。其次,应不断对煤种进行燃烧调整试验,分析不同煤种在燃烧过程中的各项运行参数,从而总结不同煤种的配煤技术、掺烧技术、混烧技术,提高煤质利用率。

3.2应设置煤质在线检测装置,加强对煤质变化的监测

目前,我国大多数火电厂从采集煤样到制备,测定工业分析结果等过程都差不多需要8h或者更久,这样并不能将入厂煤质的情况及时、准确、全面的反映出来。因此,火电厂应设置必要的入厂煤在线检测装置,这样有利于在较短的时间内检测出入炉煤的主要指标(如热值等),及时发现不达标的煤种,确保煤种的质量,使锅炉能够正常、高效、安全的运行。其次,应加强入炉煤的化验分析,使锅炉运行人员能够及时、准确的掌握关于入炉煤灰分、发热量、挥发分、灰熔融性等特性指标,便于锅炉运行人员及时调整配煤的策略,确保锅炉运行的安全经济性。

3.3应加强现场巡检,做好监督管理

锅炉运行人员应定期巡检锅炉生产运行现场的实际情况,尤其应重点检查颅内煤粉的燃烧情况,及时发现燃烧不稳定、结渣等燃烧异常现象。同时,应成立一个专门的煤炭质量监督小组,在煤炭运输过程严防出现掺假、掺水、倒煤等行为。通过目测外观,煤质的化验分析,对于不达标的煤质应及时反馈给采购部门,采用单独存放、退回或拒收等处理办法。

4结束语

综上所述,由于电煤资源供应日益紧张,煤质变化幅度加大,在很大程度上增加了煤质控制难度,火电厂应高度重视煤质变化控制问题,采用各种技术、措施尽量使煤质与锅炉生产运行设计煤种接近,确保电厂能够安全、正常生产运行,提高电厂经济效益。

参考文献:

[1]张世昌.浅论节能环保技术措施在火电厂中的实际应用.山东工业技术.2016.10.63.

[2]马保宇.火电厂节能技术措施及实践意义探索.科技展望.2016.26.04.88.

[3]张鸿.浅析火电厂节能评价及其对策.科技与创新.2014.13.91.92.

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