配煤燃烧对锅炉安全运行的影响

配煤燃烧对锅炉安全运行的影响

(山西漳泽电力股份有限公司河津发电分公司043300)

摘要:目前来看,火力发电还是我国发电系统的重要组成部分之一,对煤炭的需求也在持续的增加中。而随着市场经济的发展,煤炭供应也随之发生着变化,煤炭产业开始向着专业化方向发展,煤炭种类也开始进行着细致化分类,这导致燃煤电厂原煤的采购变得困难重重,锅炉的煤源也由单一的烟煤变为烟煤、劣质煤和褐煤混烧的模式。另外,煤炭质量也与以往有着较大的不同,劣质煤炭的比例在逐年增大,这些都为锅炉的安全运行带来了相应的影响。本文就配煤燃烧对锅炉运行的影响进行了一定的研究。

关键词:配煤燃烧;煤质;燃煤锅炉;安全运行

在我国的煤炭能源消耗中,电厂锅炉对其的消耗占据了相当大的一部分,锅炉作为承压设备,可以通过燃烧燃料增加受热的温度,从而将燃料的化学能转化为热能,热能再进而转化成电能,从而实现发电的功能。煤炭作为其主要参与者,在其中发挥着重要的作用。目前来看,我国的火力发电厂的配煤燃烧情况还存在着较大的问题,为锅炉的安全运行带来了较多的安全隐患。

1.配煤煤质对锅炉安全运行的影响

1.1发热量对锅炉安全运行的影响

发热量是反应燃煤煤质好坏的一个重要指标。燃煤作为锅炉的动力燃料,他的发热量越高,所产生的经济价值也会随之增加。从经济成本角度来讲,发热量越高,电厂的发电成本就会越低。相应的,发热量越低输煤和磨煤的成本则会增加【1】,发电的成本也会相应增多。另外,当燃煤的发热量过低时,很容易造成锅炉燃烧的不稳定,严重的还有可能造成锅炉灭火情况的发生,严重影响锅炉的安全运行。因此,需将入炉煤的发热量控制在锅炉设置煤种的发热量允许范围内。

1.2挥发分对锅炉安全运行的影响

挥发分的大小是影响火室式煤粉锅炉安全以及稳定燃烧的主要因素。挥发分在较低的温度下可以析出并燃烧,而随着燃烧放热,炉内煤粉温度迅速提高,为煤炭的燃烧提供充足的条件。另外,挥发分的析出可以增加煤粉内部空隙与外界反应的面积,从而提高煤粉的燃烧速度。因此挥发分越高的煤炭着火性越好,其燃烧的稳定性也更高。但是并不是挥发分越高的煤炭越好,挥发分过高还有可能会出现制粉系统爆燃的现象;而挥发分含量过低则会造成锅炉燃烧不稳或是灭火的现象发生。因此,把握好煤质挥发分的数量区间有利于维护锅炉的安全运行。

1.3灰分对锅炉安全运行的影响

灰分是煤粉中的有害成分,煤粉中灰分的含量越高,煤粉中的可燃成分就会越少,燃烧产生的热量就会相应变低【2】。灰分越多,煤粉燃烧后所生成的烟雾中的灰浓度就会越多。并且,灰分在燃烧过程中会阻碍可燃物与氧气的接触,不利于煤粉的充分燃烧,而高灰分在受热后会在受热面进行结焦、积灰,在影响充分燃烧造成煤炭浪费的同时,煤灰还可能掩盖或是堵塞锅炉的有关设备,从而影响锅炉的安全运行。

1.4水分对锅炉安全运行的影响

水分的存在不可避免的会使煤中的可燃物质含量减少,并对煤炭的燃烧造成一定的阻碍。在煤炭的燃烧中,其所含的水分会吸取大量的热量进行蒸发作用,这会导致燃烧温度降低,从而造成煤粉的着火困难;并且会造成燃烧过程延长,使炉膛的温度降低。另外,水汽蒸发会导致燃烧时所产生的烟气体积变大。这不仅增加了不完全燃烧的热损失以及排烟损失,还会增加风机电耗增加。另外水分还有可能造成锅炉低温腐蚀,从而影响锅炉的安全运行,缩短了锅炉的使用寿命。

2.煤质对其他辅助设备运行的影响

(1)当遇到劣质煤时,锅炉的耗煤量会相对的增加。这也导致大量炉渣的产生,并且其含碳量也会相应增大。这将会导致输煤、除尘除渣系统运行负荷的增大,设备的故障情况也变的更加频繁。

(2)煤质含硫量较大的情况下,容易造成水冷壁高温腐蚀,而锅炉尾部的烟道、省煤器、空气预热器等部分则会造成一定的低温腐蚀【3】,进而会造成锅炉爆管,从而影响锅炉运行安全。

3.配煤燃烧的应对措施

配煤燃烧是保证锅炉安全稳定运行的必要条件,通过配煤技术电厂可以提高煤炭的热能利用率,从而降低燃料的购买成本,提高了电厂的经济效益。另外合理利用配煤技术,还可以提高锅炉的燃烧稳定性,降低有害物质对锅炉的腐蚀损伤,延长锅炉的使用寿命。最后配煤技术还可以有效降低二氧化硫等污染物的排放,有利于环境保护。

3.1提配煤燃烧的思想重视度

有关部门需要重视配煤掺烧的重要性,重视配煤掺烧工作的所有工作流程。并对其主要数值记性相应的建模试验【4】,捋清电网不同时段对煤炭的需求规律,进而灵活多变的进行配煤技术调整,更好的的提高电厂的工作效率的同时节约其运行成本。

3.2加强各煤种的混烧掺烧和配煤技术工作

通过进行相应的燃烧试验,对不同种类的煤炭燃烧特性进行相应的了解,探索出不同的煤种在燃烧时,锅炉的制粉系统、送引风系统和各角燃烧器配风等最佳的运行参数,并在此基础上试验并摸索并得出不同煤种的混烧、配煤技术【5】。从而在提高锅炉燃烧效率的同时,降低电厂的运行成本。

3.3加强对相关人员的培训

电厂需要对相关技术人员有针对性的进行技术操作培训,做到更好的与输煤部门进行沟通联系,保证司炉人员随时掌握入炉煤的煤质情况,特别是上文我们提到的发热量、挥发分、灰分、水分等影响锅炉安全运行的因素。以便针对不同的情况进行配煤处理,从而保证煤炭更好的燃烧。另外,配煤掺烧的工作过程比较复杂,因此,加强对工作人员安全生产意识以及专业技术技巧的培养【5】,针对容易产生问题的环节,进行相应的分析,了解其发生的原因与及出现的危险情况,并针对其危险情况对员工进行相应的应急培训,从而确保工作的安全展开。

3.4做好细节准备工作

根据不同的煤种、煤质,电厂可以划分出不同的场地对其进行分门别类的存放,这样可以便利锅炉在不同时期对不同煤种的使用,同时也可以大大便利配煤工作的展开。另外,当电厂进入一批煤炭之后,对煤炭进行入场煤质化验,并根据其化验结果以及目测和手感等经验的判断,将其按照煤质的不同,进行分别存放,便于配煤工作的科学调配。另外,还要做好煤炭的储存保管工作,减少外部环境对煤炭煤质的影响,如:潮湿导致煤质中的水分增多。

3.5对锅炉的稳定燃烧进行调节

对锅炉的燃烧系统进行科学的调整与完善,可以采取以下几种措施:其一,保证炉内空气动力工况良好以及死角燃烧器风粉分配均匀。其二,提高煤粉气流着火的稳定性,其三,加强煤粉仓的管理,确保给粉机下粉连续、均匀【6】。其四,要善用稳燃油枪,以此保障紧急情况下投油稳燃的快速性。以上几种措施均可以确保锅炉的燃烧稳定,从而更好的保障锅炉的运行。

4.结语

当前,煤炭的供应形势并不是一朝一夕就能解决的问题,而随着煤质的变化,电厂更应该注重实际,从当前出发,运用配煤技术摸索出适合本厂锅炉使用的配煤方案。同时提高锅炉各系统对煤种的适应性,最大限度降低煤质对锅炉运行的不利影响。从而最大程度的保障电厂锅炉运行的安全性、稳定性以及经济性。

参考文献:

[1]胡潮.配煤燃烧对锅炉安全运行的影响[J].洁净煤技术,2013,19(4):73-76.

[2]胡浩文.300MW机组锅炉混煤燃烧技术的研究[D].华中科技大学,2005.DOI:"".

[3]撒应禄,张军,盛昌栋等.燃煤锅炉的稳定燃烧与优化配煤[J].江苏电机工程,2005,24(6):11-15.DOI:10.3969/j.issn.1009-0665.2005.06.004.

[4]何望飞.2100t/h锅炉混煤燃烧优化运行调整的试验研究[D].华中科技大学,2005.DOI:"".

[5]桑士杰.煤质特性对火电厂运行和经济性影响的研究[D].华北电力大学(保定),2013.DOI:"".

[6]陈刚,向军,张洪刚等.大型电站锅炉混煤燃烧理论方法与全过程优化技术[J].中国科技成果,2015,(1):72-72,74.DOI:10.3772/j.issn.1009-5659.2015.01.033.

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