摘要:我国发电方式有很多种,其中占比最大的依然是火力发电,通过燃烧煤的方式来生产电力资源。在锅炉燃烧中,煤质对锅炉燃烧效率及运行状况有着较大的影响,煤质变化直接关系着锅炉燃烧的稳定性与经济性。随着煤炭价格的不断走高,火力发电成本也在不断上升,为了使运行成本得到最大程度的降低,应当要充分提升锅炉燃烧的效率,采取合理的措施应对煤质变化带来的影响。火力电厂应当要对煤炭种类进行充分了解,科学选择入场与入炉煤,并采取合适的入炉方式,从而提升锅炉燃烧效率,以此来减少因煤质变化导致的不良影响,最大限度保证火力电厂锅炉的安全经济运行。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对煤质变化对锅炉燃烧的影响及应对措施分析提出了一些建议,仅供参考。
关键词:煤质变化;锅炉燃烧;影响分析;应对措施
引言
目前,煤质大幅度变化已成为普遍现象,短期内不会发生。这就要求电厂制定切实可行的措施,减少煤质变化对锅炉运行的不利影响,充分应用各种先进技术和设备,有效提高锅炉运行效率,对提升电厂经济效益起到积极作用。
1、煤炭的燃烧过程
在煤燃烧过程中,影响它的因素以温度、空气、时间为主导。煤燃烧温度越高,化学反应越快,燃烧速度越快。在空气继续精炼煤表面的过程中,可以充分进行碳氧之间的接触,以提高燃烧速度。必须给煤足够的燃烧时间,以便在锅炉内充分燃烧。煤燃烧的过程中,煤周围形成了灰色的外壳,燃烧过程中产生的一氧化碳和二氧化碳通过灰色的外壳向四面扩散,一氧化碳和氧气相遇后,继续燃烧,形成二氧化碳。在煤的燃烧过程中,空气中的氧气必须通过外壳包围的一氧化碳和二氧化碳的两层气体,才能与碳充分接触。因此,在煤在锅炉内燃烧的过程中,可以提高空气的供给气流,加快空气的碳粒子冲刷速度,从而快速输送外皮气体。此外,加强机械转盘,对灰色外壳造成一些损伤,使木炭与氧气充分接触,从而提高燃烧速度。在煤燃烧过程中,如果缺氧或搅动,就会形成很多煤未正确燃烧的木炭核,烟雾中一氧化碳的含量也会增加。
2、煤质变化对锅炉燃烧的影响分析
2.1煤的灰分
煤炭在燃烧时会有灰分产生,这种灰分不仅没有热量产生,还会对热量进行吸收,影响锅炉运行效率。锅炉灰分含量越大,煤炭发热量就会越低,两者是一种反比关系。灰分含量的高低会对煤炭着火点造成影响,降低炉膛内的温度,影响煤炭燃尽程度。灰分含量在不断增加的过程中,会逐渐将碳粒包裹住,从而减缓碳粒的燃烧速度,不利于火焰的传播,最终导致燃烧效率下降。另外,灰分量的长期累积,还会增加锅炉受热面的磨损程度,使炉渣热损失增大,从而影响锅炉的热效率。
2.2挥发分
在温度较低时挥发分会燃烧和析出,在燃烧时,挥发分有助于煤粉粒温度的提升,促进煤粉粒的燃烧。同时,挥发分还可以增加煤粉内外部的反应面积,从而大大提升煤炭燃烧速度。
2.3煤炭质量变化对其他相关设备产生的影响
(1)锅炉内壁很容易结渣。省煤器、加热器等相关设备受热面损坏积灰。锅炉通风阻力的增加对锅炉的效率有影响。(2)当煤质不好,不能完全燃烧时,锅炉运行消耗的煤量会增加,炉渣中含碳量也会增加,因此排渣和输煤的任务会增加,相应的设备也会出现运行故障,这就造成了会严重威胁员工的人身安全。(3)煤中含有大量的灰分,不仅影响除尘器的工作效率,还会导致灰分处理系统过载增加,导致相应的运行故障,从而影响电厂的内外环境。
3、煤质对辅助设备的影响
除了锅炉以外,煤质对辅助设备的运行也有着较大程度的影响。煤质达不到使用标准,不仅会影响点火与运行的调节流程,增加工作难度,并且还会使煤质得不到充分燃烧,易产生熄火情况,降低锅炉的出口温度。
煤质不合格会增加锅炉内的结焦情况,增加各类设备的积灰量,使得空气预热器、省煤器等设备的受热面磨损程度大大增加,不利于锅炉的送风,造成锅炉热效率下降。煤质不好还会增加灰分量,这给除尘系统带来了更大的压力,影响除尘效果,容易导致除尘系统故障,很多污染物被排出到自然界中,威胁自然环境中的动植物生存。此外,在一些劣质煤中含有较多的硫,高含量硫的存在会增加尾部烟道及水冷壁等设备的腐蚀程度,严重情况下甚至会引起爆管,影响锅炉的安全稳定运行。
4、煤质变化的应对措施
4.1加强对进煤质量的严格控制和管理
进一步开拓煤源市场,准确分析给煤数据,选择适合锅炉高效运行的煤种,通过严格控制给煤质量,做好相应的调整工作,提高煤质。此外,还应采用成熟的技术和设备,有效提高燃煤效率。
4.2要有性能良好的燃烧器
使用性能优良的燃烧器,合理布置燃烧器,可以提高煤的点火速度,充分燃烧煤。燃烧器射流设计应只在炉外边界进行高温烟气,并有回流区,不仅提高了一次性煤粉气流的温度,还将高温烟气直接回流到火焰根部,有助于加强点火过程。
4.3对配煤工作进行合理管理
通过实施合理配煤,可以使煤质达到平衡,使劣质煤得到完全燃烧,也可以有效地减少排灰量和相应的成本。在实际工作中,首先要对煤进行合理的检测,及时发现不同种类的煤,并进行分析研究,得出综合分析报告,同时科学地调配各种煤种。为了提高锅炉的运行效率,配煤应遵循以下原则:在配煤时,应尽量减少配煤中挥发分的变化值;在确定相应比例后,尽可能保证各煤源的均匀性,促进其稳定燃烧。在现场运行中,应尽量优化相应的燃烧条件,建立有效的管理部门,对配煤工作进行有效管理,同时提高相应的配煤效率。
4.4加强燃烧调节
锅炉燃煤中不仅含有煤和氧两种组分,还需要助燃剂等条件的协调配合,以提高燃料的热转化效率。首先,在给锅炉送煤之前,专家应该判断锅炉的空间大小、供氧量和助燃剂的消耗量。不允许盲目输送大量的煤,这样会使煤在炉内燃烧不充分。其次,在锅炉运行过程中,企业要有相关部门对运行参数进行监督,随时关注锅炉的运行状态。锅炉燃烧温度很高,没有保护措施时容易产生危险。当参数变化范围异常时,应及时报告,严禁员工擅自处理。在锅炉试运至燃烧结束的整个过程中,应及时调整排气口的开度。当发现煤的燃烧参数降低时,应增加氧的进气量,使煤充分燃烧。
4.5对锅炉设备及辅助设备加强检修
设备的日常检修与维护对保证锅炉正常运行也有着重要影响,因此,平时要对锅炉燃烧设备及辅助设备加强巡检,及时找出并解决发现的问题,科学处理设备故障,让锅炉设备可以稳定安全的运行。
结束语
总体来说,随着煤的质量变化,锅炉对各种煤的适应性不同,对此的研究具有十分重要的意义。结合煤的特性,改善现有运行方式,提高锅炉系统对个别煤的适应性。在实际运行过程中,要最大限度地提高各煤对锅炉的适应性,改善锅炉运行方式和质量,加强设备生产的效率,降低运行中的风险。
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