不同煤質對鍋爐運行的影響分析

煤質條件是鍋爐設計的重要依據，煤質不同，鍋爐設計型式，受熱面有很大差異，所配備的制粉系統型式、輔機選取的參數都不同。若煤質變化，對鍋爐各個系統都將產生較大，同時影響機組運行的安全性、經濟性。

1.煤質中的不同成分對鍋爐運行的影響

 電廠動力用煤全工業分析可包括：水分、灰分、揮發分、硫分、固定碳、發熱量、灰熔點。其中水分和灰分都是對燃燒不利的，會降低燃料的燃燒溫度，妨礙可燃物質與氧氣接觸，增加排煙損失時。另外，灰分還是爐膛結渣、受熱面積灰的根源。硫分增加，則會加重受熱面的腐蝕（產生的硫酸氫氨也相應增加，加重空預器的堵塞及腐蝕）。固定碳含量反應了煤的碳化程度，含量越高越難燃盡。揮發份是燃料燃燒的重要特性，揮發份著火溫度低，使煤容易著火。揮發分也是對煤進行分類的重要依據。按揮發分分為褐煤、煙煤、無煙煤。煙煤按揮發分>10-20%、>20-28%、>28-37%和>37%分為低、中、中高、高揮發分煙煤。

1.1煤中揮發分對鍋爐經濟性的影響

揮發分是煤的重要成分特性，也是發電廠用煤的重要指標，揮發分的高低對燃料的著火和燃燒有很大影響。揮發分是氣體可燃物，其著火溫度低，使煤易于著火，火焰大、燃燒穩定，但火焰溫度較低。另外，揮發分從煤粉顆粒內部析出后使煤粉顆粒具有孔隙性，與助燃空氣接觸面積變大，因而易于燃盡。揮發份含量降低時情況則相反，鍋爐飛灰可燃物相對偏高；同時，火焰中心上移，對流受熱面的吸熱增加，尾部排煙溫度隨之上升，排煙損失增大。揮發分低的煤，不易點燃，燃燒不穩定，化學和機械不完全燃燒熱損失增加；此外，煤的揮發分還與煤的存放及制粉系統的安全運行有密切關系。當煤的揮發分高時，制粉系統煤粉容易著火自燃。在我廠燃用高揮發分印尼煤時制粉系統著火的概率**升高。

1.2煤的發熱量對經濟性的影響

煤的發熱量降低，則同樣的鍋爐負荷所用的實際煤量增大，而對于直吹式制粉系統，輸送煤粉所需的一次風量也相應增加，磨煤機電耗將增加，制粉系統的阻力也隨之增大，導致所需風機的壓頭升高，風機電耗也相應增大，從而造成廠用電率升高；同時，導致理論燃燒溫度和爐內溫度水平下降，使煤粉氣流的著火延遲，燃燒穩定性變差，影響煤粉的燃盡。煤的發熱量降低的同時會使鍋爐排煙溫度升高，增加排煙熱損失。煤的發熱量降低還可以導致鍋爐熄火等嚴重事故的發生。

1.3煤的灰分對經濟性的影響

灰分對電廠運行的經濟性和可靠的影響體現在以下幾個方面：

（1）影響著火和燃燒過程。煤質中灰分在鍋爐燃燒中起到阻礙氧氣與碳發生化學反應的作用，灰分升高容易導致著火延遲，同時爐膛燃燒溫度下降，煤的燃盡度變差，從而造成較大的不完全燃燒損失。

（2）煤中的灰分是不可燃部分，在煤燃燒過程中，不但不發生熱量，反而由爐膛排出的高溫爐渣，損失大量的物理熱量，機械不完全損失增大。

（3）影響安全運行。隨著灰分的增高，鍋爐設備以及排灰系統的部件磨損幾乎成正比增加，同時使受熱面的沾污和結渣以及管路的腐蝕加劇，從而造成安全隱患。

1.4煤種水分對火電廠生產運行的影響

水分的存在使煤中可燃物質含量相對降低，降低了發熱量，還會因受熱蒸發、汽化而消耗大量的熱量，導致爐膛溫度降低、煤粉著火困難、排煙量增大，增大了廠用電率。同時，還增加了輸煤、輸灰系統堵塞的幾率，影響正常供電。

燃用多水分煤，煙氣中的水蒸氣分壓高，促進了煙氣中三氧化硫形成硫酸蒸汽，增加鍋爐尾部低溫處硫酸的蒸汽凝結沉積，造成空氣預熱器腐蝕、堵灰和煙囪內襯的剝落。

1.5煤種硫分對火電廠生產運行的影響

 煤中的硫可分為可燃硫和不可燃硫，兩者之和成為全硫。鍋爐燃用高硫煤會加劇鍋爐高、低溫受熱面的腐蝕，特別是空氣預熱器影響更大。燃用高硫煤時還要考慮脫硫的出力限制，避免因為SO2排放不達標造成機組限負荷，通常在配煤時硫份不大于0.8%。

1.6灰熔融性對電廠生產運行的影響

灰熔融性是影響鍋爐安全經濟運行的重要特性指標。煤灰的熔融溫度低，則鍋爐容易結渣，對電廠安全經濟運行關系很大。

2.我廠常用煤種對鍋爐的影響

2.1我廠常用煤種分類

我廠常用煤種包括煙煤、神混、印尼煤，少量澳洲煤、平煤、伊泰煤等。以下為三種典型煤種的分析結果：

煙煤：發熱量高，揮發分小，硫分波動大，灰分大，灰熔點波動大。

神混煤：發熱量大，揮發分適中，硫分小，灰分小，灰熔點低。

印尼煤：發熱量小，硫分小，灰分小，灰熔點波動大。

2.2不同煤種摻燒的影響

不同煤質對排煙溫度、廠用電率、鍋爐燃燒穩定性、鍋爐效率等都有著不同的影響。熱值相對較高、揮發份較大的低硫低灰煤容易燃燒，排煙溫度低、廠用電率低、灰渣少，鍋爐效率較高，更環保，但價格較高，劣質煤則反之。

為保證鍋爐經濟運行，常常將劣質煤與熱值相對較高、揮發份較大的煤進行摻混，再送入爐內燃燒（我廠屬于爐內摻混）。不同的煤種混合后雖然從成分分析上看能夠滿足鍋爐要求，但不同煤種的燃燒特性完全不一樣，因而在爐內燃燒時，混合煤種容易發生燃燒分級現象，這也是造成飛灰含碳量上升的主要原因之一。不同煤種摻燒時應綜合考慮硫份、廠用電率、鍋爐效率、結渣特性等，從而選擇**的摻燒方案。

3.總結

煤質對電廠發電成本有著復雜的影響。它影響到機組的經濟性指標，更影響的機組的安全性，包括磨煤機的磨損、鍋爐的結焦、沾污、腐蝕及磨損，也影響電除塵的性能等。      

分析煤質對發電廠成本的影響應考慮機組的綜合成本如果只注重燃燒特性、灰的利用及煤的差價等顯性成本效益，而忽略對鍋爐的影響運行、設備及排放等付出的隱形成本，其在成本效率的計算方法上就存在著較大的缺陷。燃料品質優劣會直接影響鍋爐性能和機組效率，有時還影響機組的安全指標。采購*經濟的煤種，需要綜合考慮鍋爐性能、機組效率、燃料價格等方面的因素，具體情況具體分析。