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煤质变化对锅炉燃烧的影响及应对措施

煤质变化对锅炉燃烧的影响及应对措施 【摘要】目前,随着国内市场上煤炭价格的一路高歌猛进,对 于燃煤的火电机组来说运行成本越来越来越高,很多电厂因此败下 阵来。各个电厂都在紧锣密鼓地进行着节能工作,尽可能地减少运 行成本。本文通过分析煤炭的燃烧过程、燃用劣质煤的实际经验, 提出了在煤质发生变化时的应对措施。 【关键词】煤质;锅炉;燃烧;应对措施 导言 近年来由于煤、电产业供需不均衡,造成企业用煤成本不断加大, 发电企业很难一直燃用设计煤种,因此,对煤种变化对锅炉燃烧的 影响的研究以日渐提上日程。 1、煤质对锅炉稳定燃烧的影响 1.1 煤的发热量是反映煤质好坏的一个重要指标, 当煤的发热量低 到一定数值时,不仅会影响燃烧不稳定不完全,而且会导致锅炉熄 火,使锅炉出口温度很难达标,影响正常供热。 1.2 挥发分在较低温度下能够析出和燃烧,随着燃烧放热,煤粉粒 的温度迅速提高,为其着火和燃烧提供了极其有利的条件,另外挥 发分的析出又增加了煤粉内部空隙和外部反应面积,有利于提高煤 的燃烧速度。 1.3 煤的灰份在燃烧过程中不但不会发出热量,而且还要吸收热 量。灰分含量越大,发热量越低,容易导致着火困难和着火延迟, 同时炉膛温度降低,煤的燃烬程度降低,造成的飞灰可燃物高。灰 分含量增大,碳粒可能被灰层包裹,碳粒表面燃烧速度降低,火焰 传播速度减小,造成燃烧不良。另外飞灰浓度增高,使锅炉受热面 特别是省煤器、空气预热器等处的磨损加剧,除尘量增加,锅炉飞 灰和炉渣物理热损失增大,降低了锅炉的热效率。有关资料显示, 平均灰份从 13%上升到 18%,锅炉的强迫停运率将从 1.3%上升到 7.54%。 1.4 煤的颗粒度对锅炉的燃烧有很大影响。颗粒度过大时,煤块在 锅炉内燃烧时停留时间过短,煤炭中的焦碳没有完全燃烬,炉渣中 的含碳量增大,增加了锅炉炉渣的物理热损失;颗粒度过小时,细 煤粉在炉排上燃烧时通风不好,碳与氧不能很好地接触发生化学反 应,易形成黑带,同时细煤粉也易被空气吹起,很快随着烟气被带 走,增加了锅炉烟气中的飞灰热损失。因此要根据煤炭颗粒度合理 调整给风量。 2、锅炉燃用劣质煤的有效措施 所谓劣质煤是指除了燃烧放热可供利用以外,在其他方面没有更 大的经济价值的煤。劣质煤都是一些挥发份含量低,或者多灰,多 水以及发热量低的煤。要使劣质煤完全燃烧,主要要从强化燃料的 着火,燃烧和燃烬方面着手,通常采用如下的措施比较有效。 2.1 要有性能良好的燃烧器。 燃烧器的性能和布置要有利于燃煤的 加快着火,燃烧和燃烬。在强化着火方面,从燃烧器出来的射流不 但要从射流外边界卷吸炉内高温烟气,以提高一次风煤粉气流的温 度来帮助着火,而且要有一个回流区,使高温烟气直接回流到火焰 根部。即回流到燃烧器出口附近,就可大大强化着火过程。 2.2 利用热风送粉和较高的预热空气温度提高煤粉气流的初温能 减少着火热,加快着火,因此,燃用难着火的劣质煤的煤粉炉制粉 系统, 应广泛采用中间储仓式热风送粉系统, 利用较高温度的热风, 而不是用温度很低的乏气作为一次风,与此同时采用较高的预热空 气温度。 2.3 提高燃烧器区域的温度煤粉气流在燃烧器区域内着火, 因此提 高燃烧器区域的温度可以加快燃煤的着火 2.4 采用较低的一次风率和一次风速减少一次风率会使煤粉气流 的着火热减少,有利于着火,对于燃用无烟煤的固态排渣煤粉炉, 一次风率在 20%—25%范围内,一次风速也相应加以控制,通常在 20—25m/s 范围内。 2.5 采用较细的煤粉细度煤粉颗粒较小,有助于低挥发份煤的着 火,燃烧和燃烬,因此,在运行中必须严格控制煤粉细度,最适宜 的煤粉细度,应通过燃烧调整实验获得具体数值。 2.6 锅炉运行的负荷不能太低在锅炉运行中, 其最低负荷不投油助 燃情况下,不能低于设计时所考虑的最低稳燃负荷,否则燃煤的着 火和燃烧将由于负荷太低,炉内温度水平低,得不到足够的着火热 源而出现不稳定,甚至可能熄火,或者要稳定着火和燃烧,而必须 投油助燃 3、煤质变化对锅炉燃烧应采取的应对措施 针对目前煤炭供应的紧张形势和煤质变化引起的锅炉燃烧困难, 电厂各锅炉车间应该面对现实,在实际的供热运行过程中,积极试 验和摸索,制定相应的可操作性强的应对措施,努力调整好锅炉的 燃烧运行工作,保证锅炉出口温度达标和减少锅炉及辅助设备的运 行故障,以保证整个供热工作的安全、平稳、经济运行。建议采取 如下应对措施: 3.1 加强锅炉工的技术操作水平, 使司炉人员及时掌握入炉煤的煤 质分析情况,特别是煤的发热量、挥发分、灰分、颗粒度大小等, 以便针对不同煤质的进行相应的燃烧调整。 3.2 加强各煤种的混烧、掺烧和配煤技术工作。通过不断进行燃烧 调整试验,探索出不同煤种燃烧时,锅炉的煤层厚度、炉排速度、 鼓引风量、各风室的配风等运行参数,并在此基础上试验摸索不同 煤种的混烧、掺烧和配煤技术,以提高各种煤质,特别是劣质煤的 利用率,降低供热运行成本。 3.3 加强对锅炉的燃烧调节工作。保证煤与空气量要相配合适,并 且要充分混合接触,炉膛应尽量保持高温,以利于燃烧,调整锅炉 负荷按规定操作,监视炉膛负压、排烟温度、氧气、二氧化碳等含 量,使锅炉运行参数保持到最佳数值。对由于煤炭颗粒度不均匀、 炉排不平整等原因引起的燃烧不完全、燃烧不均,对炉排上的火口 或黑带进行人工拨火。 3.4 加强对输煤工作的管理。对不同的煤种尽量采取按类分别堆 放,根据需要,在不同时期燃用不同的煤种,或按不同的比例搭配 使用。输煤时输煤工与当班司炉工及时沟通,对含水量较低或含粉 煤较多的煤种可采取适量加水搅拌的办法,输煤时将杂质分拣出 来,把大颗粒的煤粉碎等。 3.5 加强锅炉燃烧设备和辅助设备的巡检及维修工作。 及时排除锅 炉及辅助设备(特别是锅炉本体密封、炉排、分层给煤器、省煤器、 空气预热器、除渣除尘等设备)出现的故障。 3.6 加强对锅炉送风和炉膛温度的控制,保持较高的炉膛温度,有 利于煤的着火和燃

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