煤質(zhì)與鍋爐的相關(guān)性及其對電廠運(yùn)行的影響

崔亮亮（內(nèi)蒙古京寧熱電有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古烏蘭察布 012000）

煤質(zhì)與鍋爐的相關(guān)性及其對電廠運(yùn)行的影響

崔亮亮
（內(nèi)蒙古京寧熱電有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古烏蘭察布 012000）

入爐煤質(zhì)會因?yàn)槭袌鼋?jīng)濟(jì)因素，或是人為等外在因而發(fā)生改變，因而影響了鍋爐的功率效率，引發(fā)鍋爐產(chǎn)生爆炸等事故，帶來嚴(yán)重不良影響。本文深入探討了煤質(zhì)與鍋爐的相關(guān)性，并為進(jìn)一步了解二者的關(guān)系，深入解釋了煤質(zhì)基本指標(biāo)對于鍋爐的作用。并提出了計算煤質(zhì)與鍋爐的相關(guān)性的公式及評判指標(biāo)。這對于研究煤質(zhì)與鍋爐的相關(guān)性以及二者對于電廠運(yùn)行的意義具有重要的參考作用。

煤炭與鍋爐 電廠運(yùn)行 相關(guān)性

1 引言

本文探討了煤質(zhì)與鍋爐二者存在的相關(guān)程度，提出了判別煤質(zhì)與鍋爐可靠運(yùn)行的相關(guān)性指數(shù)，為電廠的管理人員和技術(shù)人員在決策時提供參考。

2 煤質(zhì)基本指標(biāo)對于鍋爐的作用

我們通常把揮發(fā)分V稱為是煤質(zhì)的主要分類指標(biāo)，按照揮發(fā)分V含量的多少，我國將煤炭分成了五種，揮發(fā)分V得分由低到高依次是：煙煤、貧煤、煙煤、劣質(zhì)煙煤和褐煤。雖然揮發(fā)分V表示了煤的從無煙到褐煤的變化情況，煤質(zhì)也是其燃燒性能的重要參考標(biāo)準(zhǔn)，不同的煤質(zhì)再起燃燒、可燃和燃盡性能存在著顯著差異。但是在實(shí)際燃燒過程中，煤的揮發(fā)分V數(shù)量并不能代表沒得燃燒性。

我國動力煤主要以煤的干燥程度以及灰基程度分為五類， 分別是：干燥無灰基揮發(fā)分V、干燥基灰分A、收到基Ma，、干燥基全硫分s和灰軟化溫度t作為生要指標(biāo)，同時以煤的干燥無灰基低位發(fā)熱值Q作為V和t的輔助指標(biāo)。V的含量直接決定著煤的著火性能，揮發(fā)分V越高代表這種煤質(zhì)越容易燃燒，故此在我國燃燒性最高的便是揮發(fā)分V得分最高的無煙煤。但是揮發(fā)分V數(shù)值高并并非一定是有益處的，因?yàn)榛曳诌^高時，爐內(nèi)煤顆粒升溫速率會出現(xiàn)明顯的下降，進(jìn)而影響揮發(fā)分析出的速度，使其速度降低，反而會對煤炭在爐內(nèi)的實(shí)質(zhì)燃燒產(chǎn)生阻礙，影響其燃燒效能。除此之外，高灰環(huán)境會致使碳顆?；膶W(xué)反應(yīng)速度出現(xiàn)大幅下降，影響火焰得傳播速度，使其減緩傳播速度，進(jìn)而影響其燃燒溫度，使其降低，這給保證煤粉火炬的連續(xù)穩(wěn)定著火白來不便，直接影響了其運(yùn)作。因此對燃煤鍋爐而言，存在灰分含量上限值。

3 煤質(zhì)與鍋爐的相關(guān)性指數(shù)分析

表1 煤質(zhì)改變對燃燒系統(tǒng)主要部件及污染物排放的影響

表2 評價燃煤和鍋爐相關(guān)性的指數(shù)及其意義

影響煤質(zhì)燃燒的指標(biāo)具有十幾個，具體可參照表1所示（煤質(zhì)改變對燃燒系統(tǒng)主要部件及污染物排放的影響）。在眾多指標(biāo)中，關(guān)于煤質(zhì)指標(biāo)對電廠的安全生產(chǎn)、穩(wěn)定運(yùn)行并濟(jì)運(yùn)成本有著的影響的分別是煤的熱值Q、揮發(fā)分V灰分Ada以及水M這四項(xiàng)。筆者將以上四項(xiàng)進(jìn)行了排列組合，合并在一起，形成了新的相關(guān)性指數(shù)I，這對于準(zhǔn)確快速的判斷現(xiàn)有燃煤是否和鍋爐具有適應(yīng)性，具有重要意義。

上述公式，設(shè)計煤質(zhì)用式中下標(biāo)o表示，入爐煤質(zhì)用下標(biāo)i表示。依據(jù)不同情況，分別為a取 0.5和1.5，即當(dāng)入爐煤Q和V大于設(shè)計值時，a取.05，當(dāng)入爐煤Q和V小于設(shè)計值時a取1.5；當(dāng)入爐煤的Aod以及城大于設(shè)計值時，a取1.5，入爐煤的Aod以及城小于設(shè)計值時，a 取.05。，這種取a的方法，可以使當(dāng)計算結(jié)果顯示煤的熱值Q和揮發(fā)分V越低，灰分Ada以及水分M越高，則認(rèn)為煤質(zhì)越差，反之則認(rèn)為煤質(zhì)越好，這種取a的方法計算結(jié)果準(zhǔn)確的前提是單純的評價煤質(zhì)。但是有些情況不適用下結(jié)果讀取方式，當(dāng)適用于特定設(shè)計的鍋爐時，往往是煤質(zhì)變化向好的方向轉(zhuǎn)變，如煤的熱值增加等，卻會給電廠燃帶來不利影響。我們將煤的熱值Q和揮發(fā)分V上升，而灰分Ada和水M下降的情況稱為為煤質(zhì)偏離，反之，當(dāng)出現(xiàn)熱值Q和揮發(fā)分V下降，而灰分Ada和水M上升的情況，我們認(rèn)為出現(xiàn)了煤質(zhì)惡化現(xiàn)象。（a=0.5）

據(jù)上述分析，就可以算出煤質(zhì)與鍋爐的相關(guān)性。按照計算出結(jié)果的結(jié)果，按數(shù)值大小，可以分為五個等級。具體結(jié)果可參照表2所示。

從上表2中我們可以看出，燃煤和鍋爐相關(guān)關(guān)系，根據(jù)其數(shù)值的大小由高到依次可分為五種情況。當(dāng)出現(xiàn)Ⅰ級和Ⅱ情況時，即相關(guān)性指數(shù)I1.5和1.5I時，表示煤質(zhì)與鍋爐相性良好，無需更換煤炭。在實(shí)際操作中，達(dá)到Ⅰ級是最理想的狀態(tài)，可以有效減少資源浪費(fèi)，降低鍋爐運(yùn)行成本。當(dāng)出現(xiàn)Ⅳ和Ⅴ級時，尤其是Ⅴ級，即I時，這就表示入爐煤質(zhì)與鍋爐完全不符合，這時建議更換使用的煤炭種類，否則會產(chǎn)生浪費(fèi)資源，減小煤炭利用率等問題，嚴(yán)重的還會出現(xiàn)鍋爐爆炸等安全隱患。

［1］沈文生，馬曉茜，陳烈強(qiáng).煤質(zhì)與鍋爐的相關(guān)性及其對電廠運(yùn)行的影響［J］.電站系統(tǒng)工程，2010（01）:16.

［2］陳鵬.煤炭分類基本原則和方法［J］.然料與化工，1997（5）.

［3］王雅勤.煤質(zhì)變化對鍋爐運(yùn)行安全性與經(jīng)濟(jì)性影響的分析［J］.華北電力學(xué)院學(xué)報，1991（3）:72-81.

［4］傅維標(biāo)，張恩仲.煤焦非均相著火溫度與煤種的通用關(guān)系及興別煤焦著火特性的通用指標(biāo)［J］.電站系統(tǒng)工程，1993（04）.