浅析煤质变化对电厂锅炉运行经济性的影响

摘 要：近年来随着动力煤市场的开放，煤炭实现了按质竞争定价，再加之电力市场的不断开放，近年来，电力企业煤炭供应渠道开始向多元化的方向发展。各大电厂开始利用多样化的煤种来确保锅炉稳定的运行，从而获取了较好的经济效益。文中从电厂动力用煤的成份和性质入手，对煤质变化对锅炉运行经济性的影响进行了分析，并进一步对煤质对锅炉其他运行成本的影响进行了具体的阐述。

关键词：煤质；锅炉；经济性；运行成本

近年来，电厂逐渐开始从长期以来单一的煤种供应开始开发出其他的煤炭供应渠道，这样不仅有利于发电成本的降低，而且通过在大型锅炉上掺烧和试烧新的煤种也取得了较好的经济效益，所以通过对煤质变化对电厂锅炉运行经济性的影响进行深入的分析，这样可以在电厂进行动力配煤的实际工作中能够有必要的参考依据，更好的提高电厂锅炉运行的经济性，确保锅炉运行成本的降低。

1 电厂动力用煤的成份及性质

电厂动力用煤其主要成分包括水分、挥发分、固定碳、灰分和硫分等几部分，在这成分中对燃烧带来较大影响的当属于水分和灰分，当煤炭中水分含量较大时，则会导致燃料在燃烧过程中温度降低，影响其与氧气的直接接触，导致排烟损失增加。而且当灰分较大时，则炉膛内的结渣和受热面积灰都会增加。而当煤质中硫分含量较多时，则会导致锅炉受热面受到的腐蚀影响加重。当煤碳中固定碳含量较高时，则其燃烧起来较为困难。在煤炭燃烧过程中，挥发分不仅是对煤进行分类的重要依据，同时也是燃烧的重要特性，当挥发分着火温度较低时，这时煤很容易着火，有利于煤的完全燃烧。

2 煤质变化对锅炉运行经济性的影响

2.1 煤中挥发分对锅炉经济性的影响

对于固体燃料来讲，挥发分是其重要成分特性，直接影响着燃料的着火和燃烧。挥发分作为气体可燃物，其着火温度较低，所以容易使煤着火。而且在煤粉颗粒内部挥发分析出后，会使煤粉颗粒具有较好的孔隙性，有利于与空气进行大面积的接触，起到助燃的作用，有利于固体燃料的燃烬。但当挥发分含量较低时，则会导致相反的结果出现。这时由于锅炉内飞灰可燃物相对偏高，不仅会使火焰中心向上移动，而且还会增加对流受热面的吸热量，导致排烟温度上升，从而使排烟热损失增加。

2.2 煤的发热量对经济性的影响

当电厂锅炉运行过程中，其所使用的煤发热量较低时，则会导致实际用煤量的增加，这时在进行煤粉输送时一次风量也需要随之增加，但由于煤发热量较低，实际炉内温度水平则会下降，燃煤的稳定性较差，不利于煤炭的完全燃烧。同时当煤炭的发热量降低时，锅炉排烟温度则会增加，从而导致排烟热损失升高。而且在锅炉运行过程中，发生熄火事故时也多为煤发热量降低有较大的关系。

2.3 煤的灰分对经济性的影响

煤的灰分不仅会对锅炉着火和燃煤过程中带来较大的影响，同时还会带来锅炉热量的损失，不利于锅炉运行的安全性。因为在锅炉运行过程中，燃料燃烧时会受到灰分的影响，一旦灰分较高时，则会对氧气和碳的化学反应起到阻碍作用，导致着火延迟，不仅炉膛内温度会下降，而且燃料也会存在较大的不完全燃烧损失。而且由于灰分属于不可燃部分，在燃煤过程中不会有热量产生，而且会导致炉膛内大量高温炉渣的产生，从而导致热量的损失。另外当炉膛内灰分不断增加时，会导致各种磨损程度的增加，不仅会加剧受热面的沾污程度，而且还会加重管路的腐蚀性，从而影响锅炉运行的安全。

2.4 不同煤种混合的影响

在当前电厂锅炉运行过程中，通常会将按发分较大和热值相对较高的煤与劣质煤种进行掺混，掺混完成后作为锅炉的燃料。但由于混合燃料其煤种不同，这样就会在燃烧过程中呈现不同的燃烧特性，从而导致炉膛内燃料燃烧时会出现分级的现象，导致飞灰含碳量增加。

2.5 石子煤的影响

在磨煤机运行过程中一些不易磨碎的石子煤会被排出，往往煤质较差时，其所排出的石子煤量也会随之增加，如果这些石子煤不能得到循环利用，那么在长时间的运行过程中，会导致机组煤耗量增加，不利于锅炉运行的经济性。

2.6 煤质下降引起其它经济性方面的影响

2.6.1 煤粉细度变粗

当煤质的发热量较差，灰分增大时，这是煤的可磨性系数则较小，在磨煤机运行过程中由于磨损件的磨损会加快，从而导致煤粉细度变粗。在这种情况下，要想确保锅炉出力保持不变的水平，则需要增加燃煤量，同时磨煤机的出力也需要进一步提高，提高磨煤机运行的效率，这又会进一步导致煤粉细度变粗。不利于锅炉经济运行。

2.6.2 厂用电量增加

在煤质较差时，不仅会导致燃煤量的增加，同时磨煤机在增加出力的情况其电耗量也会增加，而且需要风机提高出风量，也会增加风机运行时的电耗量。而且一次风压头的提高则会导致漏风的增加，这也会导致吸风机的负荷增加。这在一定程度上提高了电厂用电量。

3 煤质对锅炉其他运行成本的影响

煤质对电厂发电成本有着复杂的影响。它不仅影响到机组的经济性指标，更影响到机组的安全性，包括磨煤机的磨损，锅炉的结焦、粘污、腐蚀及磨损，也影响电除尘的性能等。分析煤质对火力发电厂成本的影响应考虑机组的综合成本，决定机组综合发电成本有以下4个主要因素：（1）可用率；（2）维修量；（3）能量转换效率；（4）机组出力。如果只注重燃烧特性、灰的利用及煤的差价等显成本效益，而忽略对锅炉运行、设备寿命及排放等付出的隐成本，其在成本效益的计算方法上就存在着较大的缺陷。

近年来，我国环境保护工作给予了充分的重视，所以在对煤质对成本的影响进行分析时，还需要考虑到锅炉排放总量所带来的影响。当煤质下降时，会导致灰量增加，飞灰排放的浓度和总量都是会有一定程度的上升，如果除尘器不能达到所需电压时，降尘效率也会受到较大的影响，达不到国家环保的要求。

4 结束语

锅炉运行的性能和机组效率直接受制于燃料品质，而且燃料品质的好坏不罕对机组运行时的安全指标带来较大的影响。所以在进行煤种采购时，需要对煤燃烧过程中对锅炉及辅助设备的影响、煤自身价格的高低来进行综合考虑，而不能单一的仅考虑煤质的发热量和挥发分。在锅炉运行过程中，如果所选择的煤灰分含量较高，而且发热量较差，这类煤通常情况下成本都不高，但在煤价方向省下来的成本会与运输成本的增加相抵，而且这种煤会导致锅炉运行效率的降低，其发电费用并不具有经济性。在对发电成本进行考虑时，还不能忽略机组效率，这是一个可变因素，需要做好节能和效率控制工作，通过优化机组运行，实现能耗的节约，从而实现对成本的有效控制。由于煤质变化会对锅炉的运行带来一定的影响，所以在选择时需要尽可能做到与设计时煤质相近。只有这样，才能有效的确保锅炉运行的经济性。

参考文献

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