煤质化验与煤质变化对火力发电厂的影响分析

聂爱民合肥热电集团天源热电有限公司 安徽合肥 230000

煤质化验与煤质变化对火力发电厂的影响分析

聂爱民
合肥热电集团天源热电有限公司 安徽合肥 230000

我国电能主要来源于火力发电厂，这就需要大量的煤炭，长期燃烧煤炭一定会对火力发电厂造成各种各样的影响，尤其是煤质化验和煤质变化对其影响较大，因此，应全面分析它们给火力发电厂所带来的影响，并根据实际情况提出有效整改措施。

煤质化验；煤质变化；火力发电厂

前言

随着人们对电能需求的增多，火力发电厂的应用也就越来越多，但在实际工作中发现，很多电厂出现了煤炭存储量不足的情况，经常应缺少煤炭导致停机，不仅影响到社会用电，还会使电厂机组运行受到威胁。尤其是近年来，很多火力发电厂都出现了运行中的锅炉灭火的情况，通过研究发现这不仅与设备自身有关，也与煤种不符合原设计有一定关系，进而导致煤质发生变化，因此就需要从煤质化验和煤质变化两方面展开研究。

一、煤质化验对火力发电厂的影响

由于煤质化验直接影响到电厂运行情况，所以发电机组十分关注煤炭质量，虽然都是煤炭，但却不是任何煤炭都能用于发电，这需要与发电机组类型与煤质有关，所以，火力发电厂一定要重视煤质化验工作，深入研究煤炭的挥发分、发热量以及水分等多项内容，只有这样才能保证发电机组正常运行，才能实现火力发电的目标，真正为社会服务。

1.挥发分的影响

对于挥发分来说，它是燃煤过程中所产生的一种可燃气体，人们通常用它判定煤炭种类与质量。由于挥发分大小并不相同，所以可以将火电厂所使用的煤分为三种，分别为无烟煤、有烟煤以及褐煤[1]。通常情况下，挥发分含量越高，越容易起火，但这并不意味着挥发分越高，煤质就越好，还需要与锅炉设计情况相符才可以，这样不仅可以准确的测出煤炭的挥发分，还可以对煤炭质量进行全面评价。一般而言，与原设计相接近的挥发分煤种，锅炉运行情况就越好。

2.灰分的影响

所谓的灰分实际上就是指煤炭燃烧后与煤种无机物在分解后所剩下的残渣。通过观察灰分含量就可以了解热能消耗情况，一般灰分含量越高，所消耗的热能就越多。灰分的高低将影响到煤炭着火点，灰分越高越会延长着火时间，并降低燃烧温度，降低其稳定性的同时也会降低燃烧充分度，进而导致燃烧却不充分，有时还会出现灭火甚至打炮的情况，致使机组不能安全运行。通常情况下，灰分含量越高，炉膛所遭受的磨损就越严重，有时还会威胁到整个机组。随着灰分含量的增多，原煤与煤粉的重量就会越大，可然组分也就越低，进而影响到煤粉的充分燃烧。所以，火电厂相关工作人员一定要精准测量煤质中的灰分情况，以便提高煤炭利用率，确保发电机组正常运行。

3.发热量的影响

火力发电厂的发电原理就是将燃煤所产生的热能转变为电能，所以发热量就显得十分重要。通过测量发热量就可以获知炉膛热负荷，进而确定磨煤机容量和煤耗率。此外，也可以将发热量看做是煤计价的主要参数，很多人也利用煤炭发热量来确定煤炭经济价值，同时它也是了解是否需要再次改进操作条件与工艺的重要依据，以便使热能实现利用最大化，借助煤发热量也可以获悉容气量以及烟气量等，它对研究煤质也有一定作用。

4.水分的影响

煤炭中的水分可以细分为内在水分和外在水分两种，水分的存在不仅能弱化发热量，还可以降低炉膛内部温度，引起煤粉燃烧困难，产生大量烟雾，对煤炭燃烧影响很大。如果煤炭含水量高于5%，便会影响到机组运行，如果煤炭水分超出了12%，就会威胁到发电机组运行安全[2]。通常情况下，煤炭含水量越少，燃烧程度就越好，发热量也就越高，相反，则否。煤炭中的水分也会影响到煤炭质量，更会影响发电机组能够安全运行，所以一定要重视煤炭水分构成情况。

5.含硫量的影响

在煤炭中存在两种硫，一种是有机硫，另一种是无机硫，只有少数煤炭中含有单质硫。硫一直是煤炭中较为有害的一种元素，在煤炭燃烧的过程中，一定会产生二氧化硫。将其排放到空气就会形成酸雨，不仅污染环境，还会腐蚀其他设备，严重的会致使锅炉管道发生爆裂等一系列不良反应，发电厂也需要花费大量资金进行维修或更新设备。有些煤炭中含有大量的硫铁，这些物质在氧化后会释放出大量热量，如果不能及时散热，煤堆的温度就会升高，造成自燃，也会给电厂带来一定损失。所以，一定要重视含硫量的检测，选择含硫量少的煤炭。

二、煤质变化对火力发展厂的影响

1.煤质指标的影响

煤质指标构成部分主要有挥发分、灰分、水分以及发热量等构成，随着煤粉颗粒中挥发分含量的增多，煤粉燃烧也就越充分。同时，在煤炭挥发的过程中将产生很多煤颗粒等物质，以便促进煤炭充分燃烧。如果挥发分含量偏低，就会导致煤粉不易着火，也会降低燃煤稳定性，更会导致各种设备发生爆裂的情况，随着锅炉尾部烟气温度的升高，也会损失很多热量。

如果煤粉中灰分含量越大，煤粉颗粒的可磨性就会越差，在相同条件下增加给煤量，很容易导致煤粉颗粒硬度和浓度增加，严重的会造成漏煤的情况，威胁到机组安全运行。由于媒体中存在的水分过多，不仅不利于燃烧，还会将炉内的很多热量吸走，通常情况下，如果蒸发一千克的水分就需要消耗2510kJ热量，这些热量消失以后，炉内的温度便会骤降，致使煤粉着火困难的同时，也会弱化锅炉利用率。此外，如果煤炭中的水分过多，还会促使排烟量不断提升，在损失大量热能的同时，更会损害引风机性能。过高的含水量，也将导致烟气中携带一定的硫酸，如果排到大气中将污染环境，如果这些烟气聚集到锅炉尾部，还会出现堵灰的情况，甚至对锅炉尾部造成腐蚀，电厂能耗也会因此大大提升。

为解决这些不足，在锅炉设计中，应根据发热量数值高低确定煤炭品质。如果燃煤发热量比原设计低，炉内温度就会比理论值低很多，这样就不利于煤粉燃烧，更会造成燃烧不充分的情况，也会引起排烟损失，弱化发热效率。如果发热量低于一定数值，就会导致燃烧不稳定，甚至造成熄火，这就需要将助燃剂加入其中，确保机组正常运行。如果煤炭的发热效果较差，又不断的为锅炉增加煤炭，就会出现蒸汽参数与发热量骤降的情况，若为了降低锅炉内部的温度，向锅炉中增加大量水分，就灰促使省煤器发生沸腾，从而降低企业所获利润，所以，一定要防止这种情况的发生。

2.煤质变化对锅炉的影响

在燃煤过程中，应使用与锅炉设计相同或相接近的煤种，这也是保证锅炉稳定运行的基础。如果锅炉用煤质量得不到保证，或所使用的煤种超出了原有设计范围，就会导致锅炉运行发生故障，也容易引起锅炉温差等。通过研究发现，很多锅炉过热器的爆裂都是由于管材自身温度余量过小而造成的，它与煤质变差也有一定关系。因此，在锅炉设计中一定要注意要素，并使用与锅炉设计相符的煤种，以便降低锅炉发生故障的机率，保证锅炉始终安全运行，提高锅炉稳定性。

3.煤质变化对燃料系统的影响

煤质变化的主导因素是煤炭市场，如果煤炭价格上涨，火力发电厂的发电成本就会增加，生产经营也将受到挑战，为减少不利影响，及时完成发电指标，就需要降低生产成本，保证企业始终处于健康发展状态，所以，应做好燃煤结构调整工作。而燃煤结构调整对煤质变化影响很大，燃料系统会影响到锅炉运行情况，所以，一定要做好煤质化验，保证进入锅炉中的燃煤能够达到相应标准，满足实际发电需求。对于煤质变化给燃料系统所带来的影响，可以从以下几方面进行分析：

首先，对于发热量来说，煤炭发热量的高低是评价煤炭质量的重要指标，吐过煤质下降，电厂的燃煤量就会增加，输煤系统也会在这种情况下受到影响，设备健康状况也会下降，引发很多故障，锅炉也会因负担过重，而出现停运的情况，同时，输煤人员的工作量也会因此上升，由于工作人员长期处于高噪音的环境下，其神经也容易出现麻痹的情况，不仅影响到输煤运行安全，还容易引发各种不利因素。

其次，灰分也会影响燃料系统。通过煤炭的灰分，还会影响到煤质好坏，更是鉴定煤质的重要标准，一般来讲，灰分是没有任何益处的，还会给运输代理一定负担，如果煤炭的灰分越高，则意味着固定碳越少，煤炭发热量也很高，所以，在这一过程就要加强对灰分的重视。

再者，煤炭中的含水量也会影响到燃料系统。如果煤炭的水分过多，就会引发堵煤的情况，导致运行人员工作量增加，所以，在这一过程中尽量控制好煤炭的含水量，尤其是在冬季，煤炭容易发生冻结的情况，不仅影响煤炭的装卸，还会导致供煤设备发生损坏，所以，应尽量控制好煤炭的含量水。

最后，煤炭挥发分用户含硫量对燃料系统的影响。它们的燃料系统的影响主要体现在易燃上，如果煤炭挥发分与含硫量增大，落在皮带下放的积煤等容易发生自燃的情况，将设备烧毁，它与煤质变化有直接关系，所以，一定要控制好煤炭质量。

要防止以上问题的发生，在输煤过程中，如果发现部分煤炭含水量较大，就要将水分小的煤炭混入其中，以此降低煤炭含水量。同时，根据煤炭品质进行储存，根据实际情况，选择合适的煤种。在雨季一定要做好防汛工作，尤其是在冬季以前，最好将含水量大的煤炭用尽，以便减少煤炭冻结情况的发展，对于含水量过小的煤炭可以适当注水，降低输煤运行粉尘，确保输煤人员身体健康。在实际工作中，还要联系机组负荷曲线控制好耗煤量，保证机组在运行中合理，只有这样才能减少不良事件的发生，真正实现促进火力发电厂安全运行的目标。

结论

火力发电厂是我国获取电能最主要的方式，煤炭又是火力发电厂主要原料，煤炭质量的高低将直接影响到火电厂运行的稳定性，所以，在火力发电厂实际生产中，应联系实际情况，满足锅炉设计要求，选择合适的煤种，控制好煤质，用长远眼光看问题，不断提高锅炉稳定性与安全性。发电厂也要做好在线检测工作，为机组运行提供可靠依据，并做好煤质化验工作者的培训工作，不断提高对化验人员的要求，适时调整投入成本，提高电厂经济效益。

[1]刘铭.煤质化验技术在火力发电厂的重要性分析[J].硅谷,2014,15:151+134.

[2]李文文,解堃,关祥艾,刘倩,于小翠. 煤质变化对燃料运行的影响[J]. 科技传播,2012,12:50-51.

Analysis of the Influence of Coal Quality Analysis and Coal Quality Variation on Thermal Power Plant

Nie Aimin, Hefei Thermoelectric Corporation Tianyuan Power and Heat Co.Ltd Hefei city in Anhui province，230000

China’s electric energy is mainly comes from thermal power plant, so a large number of coal is needed, however, long period of coa l combustion will def nitely cause various inf uences to thermal power plant, especially for the heavier inf uence of coal quality analysis and coal qua lity variation. As for this situation, we need take a overall analysis on the inf uence of these factors to thermal power plant, furthermore effective recti f cation measures need to be put forward according to practical conditions.

coal quality analysis；coal quality variation；thermal power plant

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聂爱民（1983～），男，汉，合肥热电集团天源热电有限公司，助理工程师（化学检验技师），研究方向：电厂水处类，煤质取，化验。