煤质对电厂经济性的影响

　　摘要： 对于燃煤电厂来说，煤质变化将会对锅炉效率、辅机电

　　耗、排放成本等生产产生影响。煤炭的质量和价格又是影响电厂安全性和经济性的最主要因素，煤的特性差异很大，而锅炉是按给定的煤种和煤质特性设计制造的，煤质的变化直接影响锅炉燃烧的好坏，从而影响运行的经济性。通过煤质对机组出力，可用率及发电成本的影响，同时提出了在这方面的看法。

　　关键词：煤质、锅炉、燃烧、经济性。

　　一、 煤质变化对电厂运行经济性的影响

　　煤质对燃煤电厂的经济运行至关重要，煤质改变或煤质下降将给锅炉乃至整个电厂带来很多问题，我们平日里采用的炉前煤分析报告中是采用煤的工业分析法：包括水份、固定碳、挥发份、灰份四部分。

　　1、水份：水份是煤中的杂质，水份多的煤引燃着火困难，降低燃烧室温度，增加不完全燃烧及排烟热损失，增加引风机电耗，对制粉系统会影响煤粉细度，影响磨煤机的干燥，降低磨煤机的出力。

　　2、灰分：煤中的主要杂质，灰分大的煤发热量低，着火推迟，降低燃烧室温度，机械不完全热损失、飞灰热损失、排烟热损失等增加。同时除尘设备和排渣能力、储灰场容量均需增加。当灰分大于40%时，锅炉的热效率和灰分成反比;当灰分大于20%时，将影响磨煤机的出力。灰分对设备的磨损指数将成正比例上升。

　　3、挥发份：挥发份是燃料分类的重要依据，煤中挥发份越多，越易着火，燃烧越稳定。

　　4、发热量：煤的发热量因煤种的不同而不同，同一燃烧设备在相同的工况下，燃用发热量低的煤时，其煤的消耗量必然增大。

　　以发热量3700大卡/kg和4100大卡/kg的煤为例

　　煤的消耗量 tgr=470℃ pgr=54ate i=804大卡/kg

　　Tgs=110℃ pgs=60ate i=104.97大卡/kg

　　B= B= =17.71t/h 4.23t汽/t煤

　　B= =15.98t/h 4.69 t汽/t煤

　　1.73×24×30=1245.6t/月 (每台炉)

　　由此可知，烧3700kcal/kg和烧4100kcal/kg这两种煤每月按30天计算相差1245.6t/月(每台炉)运输费用则完全按吨计算。

　　发热量每降低4.18MJ/kg,标准煤耗上升80～100g/kwh，并且影响锅炉效率。

　　当 <14.63MJ/kg时， 每下降100kcal/kg，热效率降低0.9%。

　　5、可磨性系数：煤的可磨性指数直接影响磨煤机的出力，可磨性系数越低的煤，磨煤机动力消耗越大。

　　80～100 不能小于1.2

　　二、 煤质变化对设备运行的安全性产生影响

　　煤质对燃煤电厂的安全经济运行至关重要， 归纳起来有以下四个方面。

　　1、出力受限

　　煤的元素组成为碳、氢、氧、氮、硫、灰分、水分，而我们实际工作中常用的煤质分析大多是工业分析，即仅测定煤中的水分，灰分挥发分、发热量、灰熔点，剩余焦炭特征及可磨性系数等。

　　煤质下降或燃煤某些参数变化，可能造成锅炉机组的某些设备不能满负荷运行，而限制锅炉的出力，例如煤的水分或可磨性系数的变化，可使磨煤机达不到额定出力。煤的灰分大，除尘器能力受限，煤灰成分的改变可能使其结渣或积灰性增加，而引起炉膛结渣或受热面积灰等。

　　2、煤质下降使电厂煤耗和厂用电率上升

　　煤质下降，煤粉着火困难，不仅易灭火打炮，危及安全生产，而且由于着火延迟，燃烧不稳和燃烧不完全，使锅炉机械不完全燃烧损失Q4增加，同时由于排烟温度和燃烧过剩空气的增高，又使排烟热损失Q2增大，这两项能使锅炉效率下降和发电煤耗上升。

　　牡丹江第三热电厂按要求燃烧Qd=38 7 4kca 1/kg，Vr>18

　　的鸡西混煤，而燃烧器设计是按沈北褐煤进行设计的。

　　劣质煤灰分高，热值低，同样出力条件下，锅炉燃煤量增加，上煤、冲灰、制粉以及送引风机等铺助设备耗电量增加，厂用电率上升，据国内一些烧劣质煤的中压次高压小机组统计结果估算，燃煤低拉热值每下降1MJ/kg，发电煤耗约上升20g/kwh，厂用电率的上升O.5%。

　　3、煤质下降导致设备可用率下降

　　劣质烟煤灰分高，发热量低，劣质无烟煤热值虽高，但挥发份低，两者均造成燃烧不稳定，易灭火。灰分高，燃煤量大，使锅炉变热面，烟道、辅机堵灰和磨损加剧，制粉系统和送引风机的故障增加，着火延迟，火焰中心上移，使过热器超温爆管，所有这些均使整个锅炉机组的非计划停运次数上升，临检维护次数增加，设备可用率下降。

　　4、煤质下降，使检修和改造工程费用大幅上升

　　煤质下降，灰分增大，可磨性系数降低或灰的腐蚀性增强，将使炉各部分变热面、输煤皮带、制粉系统和风机等的磨损和腐蚀严重，受损的受热面中尤以管束是受烟气横向冲刷的省煤器为最严重，空气预热器也会深受其害，频繁的故障和临检，使电厂的电量和维修费大增，而且为了减轻磨损和适应烧劣质煤，电厂往往要进行大量的更新和改造，另外，由于烧多灰分的劣质煤，锅炉的输煤到出灰的整个生产过程中，每个部件都增加了负荷和磨损，所以大修间隔最多只能保持1.5—2年。使检修费用增加。

　　煤质下降，原煤灰分大，造成燃烧不稳，使炉受热面、烟道、辅机堵灰、积灰，磨损加剧，输煤皮带、省煤器、制粉系统、空气预热器等磨损加剧，甚至出现非计划停运、临检维护次数增加、设备可用率下降。频繁的故障和临检，使电厂的维修费用大增，不得不进行更新改造。

　　三、看法与建议

　　有的煤挥发分与发热量都符合要求，只是灰分稍高一点，似乎是问题不大，但其灰的腐蚀性很强，价格虽便宜，但却使昂贵的锅炉部件遭损，使炉可用率下降，有的煤灰分、水分，挥发分和发热量都满足满足但灰熔点很低或结渣，使锅炉严重结渣或积灰，同样会降低锅炉可利用率，使电成本上升，以单位热值的价格最低作为选择标准并非最经济的做法，最经济的做法应该是在考虑了运行、维修和可用率等后选择热电成本达到最低的煤。结合牡丹江第三热电厂的情况，结合我厂的具体实际情况，采购煤应符合下列参数要求：

　　W：6～10% 挥发份：36～40% 灰分：32～38%

　　可磨性系数： 1.4～1.7 或 80～100

　　：4000～4300kcal/kg 灰熔点不小于1350℃