煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究 高峰

发表时间:2020/4/24   来源:《中国电业》2019年 22期   作者:高峰
[导读] 火力发电厂作为目前我国发电行业的主力,
        摘要:火力发电厂作为目前我国发电行业的主力,其发电量占据了全国总发电量的百分之七十左右。而在大多数的火力发电厂中,用于采购燃煤的费用占据了全厂总支出费用的一半以上。一直以来,我国部分电厂的实际燃煤种类与锅炉的设计煤种存在不对等的现象,不仅严重阻碍了电厂锅炉的稳定运行,而且还大大降低了电厂的经济效益。因此,为了促使电厂锅炉能够稳定运行,提高火力发电的经济性,针对煤质对电厂锅炉运行及经济性影响,展开了研究。
        关键词:煤质;电厂锅炉;运行;经济
        对于煤炭能源来说,我国不仅有着巨大的需求量,而且电厂作为主要的煤炭用户,在我国经济水平不断提高的同时,对煤炭的需求也在日益增大。但如今随着经济改革的不断深化,节能减排成为了当下我国经济发展所遵循的重要目标。对此,怎样提高燃煤效率,成为了众多发电企业关心的课题。从目前情况来看,我国煤炭行业在市场经济体制改革下,其种类逐渐增多。而对于电厂来说,为了保证企业的经济效益,促使电厂锅炉能够稳定运行,就必须对煤质与锅炉运行和经济性的关系展开深入的研究,从而制定出最具效益的生产计划,确保煤的供给、管理等。
一、我国火电厂燃煤现状分析
        1.1用煤数量呈现增长趋势
        随着时代的不断发展变化,如今包括水电、核电等的清洁能源成为了发展主流。根据实际调查数据显示,虽然清洁能源具有一定的优势,但是在现在乃至未来一段时间内,火电仍然处于主要的应用地位。近年来,我国经济等方面得到了飞速的发展,在此背景下,致使人们在生产生活等方面表现出了对电力巨大的需求,直接导致火电厂的发电负担持续加重,最终对煤炭资源的需求也将不断增长。基于此,我国火电厂用媒需求也将呈现增长态势。
        1.2设计煤种的需求很难得到满足
        在我国经济等方面不断发展的形势下,火电厂需求的煤炭量越来越大,导致煤炭供给工作处于极度紧张的情况下。目前,很多火电厂都出现了无法购买到一定需求量设计煤种的问题。虽然我国已经出台了一些关于用煤的计划措施,但是一段时间内,仍然满足不了实际电厂的用煤需求。基于此,迫使电厂只能采购不同种类的煤质,来进行实际生产。
        1.3对煤质与电厂运行和经济性的关系认识不足
        从目前情况来看,我国大部分的电厂,没有因煤质会对电厂锅炉运行以及经济性造成的影响形成高度的重视。从而在采购煤质过程中,往往将重心放在了煤质的价格方面,以至于大量低质煤进入生产活动当中,不仅导致电厂锅炉运行中诸多问题的发生,而且一定程度上更是降低了电厂的经济效益。因此,对煤质与电厂运行及经济性的关系进行充分的认识,是很有必要的。
二、煤质对电厂锅炉运行以及经济运行的影响
        2.1挥发分对电厂锅炉运行及经济运行的影响
        挥发分是直接反应煤炭燃烧性能的重要因素,挥发分越高就说明煤炭燃烧的越完全,因此,就有限的稍微降低煤粉磨制的细度标准,从而就能够有效的增加磨煤机的工作效率。如果煤炭的挥发分较低的话,为了保证煤炭的燃烧就需要更细的煤粉来促进锅炉燃烧,磨煤机为了保证煤粉细度标准,就会直接影响工作效率。为了避免停炉事故的发生,必须保障入煤炉的挥发分与设计的标准保持一致,既要保障煤炭能够充分的燃烧,也能有效的提高工作效率。一旦出现停炉事故,不仅会有安全方面的问题,同时设备方面、材料方面、维修方面等都会增加一定的成本。
        2.2灰分对电厂锅炉运行及经济性影响
        因为灰分是不可燃的,因此灰分的含量标准直接影响着煤炭燃烧的性能。一旦灰分含量过高,就会严重阻碍煤炭的燃烧速率,严重时还可能会导致灭火的情况,而且高温燃渣会严重影响到炉内燃烧热量的损失,因此直接影响着电厂锅炉的运行情况以及经济成本。灰分的含量太高的话,必然会加速锅炉的运行以及相关辅助设备的磨损,严重时还会影响锅炉在运行中发生安全事故。


        2.3水分对电厂锅炉运行及经济性影响
        如果水分的含量较高的话,一定会影响燃烧的速率,水分的蒸发也会带走炉内的热量,会增加排烟热和引风机的能耗增加,在降低了煤炭燃烧的稳定性的同时,最终会导致燃烧不充分的情况,最终直接影响锅炉运行的成本。
        2.4硫分对电厂锅炉运行及经济性影响
        在煤炭燃烧的过程中,硫分会分成SO2、SO3,与水蒸气发生反应后直接形成酸蒸汽,在低温受面凝结后很容易形成堆灰腐蚀,直接造成严重影响设备的使用寿命。
三、电厂应对措施
        3.1加强源头管理,有效控制入厂煤质
        对于电厂而言,煤炭采购是一个十分重要的环节,其不仅决定了燃料的价格,也决定了其质量,因此必须加强其管理力度,机制采购“混掺贫煤”。以福建某电厂为例,其在制定采购计划时,需充分考虑煤值稳定、自产煤搭配、指标、热值、环保以及前期掺烧经验等等方面的因素。该电厂2015年7~12月采购计划如下:(1)4100-4300大卡/千克低硫低灰印尼煤75万吨;(2)5500大卡/千克澳煤78万吨。其中,后者的应用是为了符合机组的环保排放要求;前者则可以弥补低卡印尼煤的热值低不足的缺陷,而且已有一定的掺烧经验,能够确保掺烧煤种稳定,实现锅炉的稳定、经济运行。
        3.2科学掺烧,保证入炉煤质稳定
        当前,对于各大电厂而言,完全使用设计煤种是十分不实际的,因此配煤掺烧就成为了一个十分重要的工作。在电厂混煤掺配的过程中,一方面要充分考虑到所用煤种的价格因素,另一方面则更要重视参混煤种的质量问题,确保其具有较好的可磨性、燃烧特性,对于差异较大的煤种不得直接进行掺配,否则必然影响磨煤机、锅炉的正常运行。在掺烧褐煤和印尼煤的过程中,通过大量试验对制粉系统、机组燃烧性能和环保排放指标进行分析,确定不同负荷下机组最大掺烧比例(在保证磨出力和负荷要求下的褐煤印尼煤的最大掺烧煤量比例)和最佳掺烧比例(在保证安全的前提下,综合考虑锅炉效率、厂用电率及煤价三个因素时的褐煤印尼煤掺烧煤量比例,兼顾污染物排放),在保证煤质稳定的同时,提高掺烧经济性。
        3.3以炉定煤,严格控制煤质底限
        在电厂的实际运行锅炉的实际运行过程中,往往是由于入炉煤煤质偏离设计煤质,导致锅炉乃至整套机组的运行性能受到不利的影响。对于不同的电厂而言,其所使用的锅炉、制粉系统也是各不相同的,对于煤质的要求必然存在差异。对此,必须严格按照锅炉及辅机系统的运行情况,制定相应的煤质底限,并严格执行。例如:电厂通过对机组不同负荷下的最大和最佳掺配比例的总结分析,找出了机组运行和现有煤种相互匹配特性,通过煤场管理系统和运行调度系统实现,指导机组运行,根据机组需求指导煤场进行配煤工作,同时结合后期负荷和经济性掺烧需求,对煤种采购提出建议。
结语:
        综合上文所述,我们主要从当前煤质的不同对电厂锅炉的运行以及企业的经济性进行了简单的分析和探究。可以看出,合适的煤质选择在很大程度上影响着企业的经济效益和锅炉的运转。电厂在进行煤种选择的过程中一方面需要结合企业的经济成本等因素,另一方面需要结合锅炉的运行参数,适合的煤质来选择煤炭类别,提升企业的可持续发展,促进电厂企业的稳定性和安全性。
参考文献:
        [1]刘德文.煤质对电厂锅炉运行及经济性的影响研究[J].中国高新技术企业,2018,(2):73—74.
        [2]邓庆林.煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究[J].山东工业技术,2018,(23):60—61.
        [3]钟崴,刘成刚,周永刚,等.基于煤质与机组性能分析的发电电量成本预测[J].中国电机工程学报,2018(11):22—29,6.
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