摘要：火电厂在满足大众电力需求的同时，也在大量的消耗着煤炭资源，因此提高电厂锅炉燃烧效率、降低资源浪费及污染物排放，对燃烧技术进行优化则成为了热能工程的主要研究方向。实际上，在电厂燃烧优化过程中，煤粉细度的合理选择和优化能够在一定程度上通过降低飞灰可燃物含量的方式有效的提高锅炉效率，从而避免能源浪费现象的产生，实现节能与环保的目标。因此，本文通过分析煤粉细度对锅炉运行的影响，就电站锅炉经济煤粉细度的选择与优化方式进行探索分析，旨在提高锅炉运行效率，减少污染物排放。
关键词：燃烧技术；煤粉细度；选择；优化
从目前来看，传统的火力发电仍占据重要地位。电厂运行过程中因能源消耗严重，不仅会产生能源浪费问题，其所产生的污染物还会对环境造成一定的影响和危害。提高电厂锅炉效率能够有效的解决能源浪费严重、污染物排放对环境产生危害等问题，而降低飞灰可燃物含量是提高电厂锅炉效率的重要路径之一。近些年，不少学者和电厂锅炉工作者就燃烧技术优化进行了探索和研究，实践证明，合理的燃用煤粉细度能够有效的降低飞灰可燃物含量，进而提高锅炉效率，实现节能环保目标。因此，本文将从煤粉细度对锅炉运行的影响着手，探究分析电站锅炉经济煤粉细度的选择与优化策略。
一、煤粉细度对电站锅炉运行的影响
锅炉燃烧优化能够在一定程度上保证锅炉运行稳定，通过一系列优化措施使锅炉适应外界变化而实现稳定的电力输出。从整体来看，锅炉燃烧优化的目的主要有以下两点：其一，通过降低不完全燃烧所造成的损失来提高锅炉效率，从而达到经济性目的；其二，通过燃烧优化避免锅炉结渣，确保各级受热面不超温，保证锅炉正常稳定运行，在完全燃烧的基础上降低二氧化氮的生成，从而达到安全性目的。
（一）煤粉细度对电站锅炉经济性的影响
从煤粉细度角度来看，其作为电厂经常测量的指标之一，是确保电厂锅炉运行经济性的重要内容。若煤粉细度越细，其所发生不完全燃烧所造成的损失也就越小，能够有效的减少烟气量，从而有效的提高锅炉效率。若煤粉细度较粗，其所发生的不完全燃烧所造成的损失就越大。但从制粉设备的角度来看，煤粉细度越细，制粉设备会消耗更多电能。煤粉细度越粗，制粉设备对电能的消耗就会相应降低，金属磨损量也会相应减少。因此，煤粉细度需达到一个最佳值，既能够保证较高的锅炉效率，还能够减少不完全燃烧所造成的损失，并降低制粉设备的电能消耗以及金属磨损量。
（二）煤粉细度对电站锅炉安全性的影响
从整体来看，煤粉细度会对锅炉内颗粒燃烧产生一定的影响，并对其受热面安全产生较大的威胁。其中，若煤粉细度越粗，锅炉内颗粒燃烧的温度就会逐渐升高，着火推迟会导致火焰中心出现上移的现象，从而出现锅炉结渣，相关设备温度超标，当温度升高到超过设备的承受力时便会出现严重的爆管事故，不仅会影响电厂运行，造成巨大损失，还会危害相关工作人员的生命财产安全。同时，煤粉细度越粗，颗粒燃尽率就会降低，使得锅炉内飞灰颗粒增大，在一定程度上加剧锅炉烟道中受热面管壁的磨损。这些因煤粉细度增加而产生的诸多问题都会对电厂安全稳定运行带来重要的影响。
二、电站锅炉经济煤粉细度的选择与优化分析
（一）经济煤粉细度的选择要求
上文中就煤粉细度对锅炉经济性、安全性的影响进行了简要的概述，煤粉细度越细虽能够在一定程度上降低不完全燃烧所产生的损失，进而提高锅炉效率，但从制粉设备角度来看，会产生较大的电能消耗以及金属磨损。但煤粉细度过粗虽会降低电能消耗和金属磨损，但不完全燃烧所产生的损失较大，且容易出现锅炉结渣、加速受热面管壁磨损，严重者出现爆管事故。
因此，煤粉细度的选择将会对煤粉气流的着火、焦炭燃尽、设备磨损等产生直接影响，结合经济性、安全性目的要求，最佳的煤粉细度需在锅炉燃烧技术的基础上用q2、q4、qw、qp四个指标相加的最小值作为经济煤粉细度，具体要求如下图1所示。
（二）经济煤粉细度的选择
通常情况下，在确定经济煤粉细度时常用的方法有经验公式法、最低热耗成本法、最低成本法。其中，经验公式法是我国众多电厂锅炉工作者在长期的工作实践中总结出来的一种方法，是当下经济煤粉细度使用最为广泛的方法，用R90=0.5Vdaf+4来表示，Vdaf用于代表煤的干燥无灰基挥发分，这一计算公式在我国电厂锅炉的设计运行中得到非常广泛的应用，但随着科学技术的不断发展，电厂锅炉依托科学技术进行了创新发展，当这一公式应用于新机组的设计运行中时常会出现电厂锅炉效率降低、飞灰可燃物含量增加的现象。基于此，众多锅炉工作者结合新机组的特性，在长期的工作实践中总结出新的煤粉细度计算公式，即R90=0.5Vdaf。而这一公式在现代电厂锅炉中得到了较好的应用效果，虽然具有一定的局限性，但能够帮助工作者在电厂锅炉运行过程中较为方便快捷的获取适合电厂锅炉运行煤粉细度，进而提高锅炉效率，实现经济性、安全性的双重目标。
除此之外，最低热耗成本法是通过计算不完全燃烧热损失和制粉设备所产生的能耗之和的最小值来选择煤粉细度，但这种选择方法却忽略了煤价、电价等因素的影响，无法有效的实现经济性目的。而最低成本法是通过计算不完全燃烧损失的煤成本、制粉设备电能消耗及金属磨损成本以及设备维护成本相加后的数值的最小值来选择煤粉细度，这种方法虽在理论上可行，但实际操作过程中较为复杂，且人力物力成本消耗较大，并未得到较为广泛的使用。
（三）经济煤粉细度的选择优化
上文对传统经济煤粉细度的选择方法进行了简要的分析和介绍，经验公式法是使用最为广泛的一种煤粉细度选择方法。但笔者从现代电厂运行的生态性、经济性、安全性三者的角度出发，在经验公式法的基础上，引入了热值QV以及煤粉颗粒的内表面积对经济煤粉细度的选择方法进行进一步的优化。
煤粉颗粒的内表面积的确定较为复杂，要想获得精确的内表面积数值，可以用Por孔隙度来进行标志，并对煤粉颗粒的内表面积进行定性评估。通常情况下，孔隙度这一数值可以用燃料的外观密度Pb与真密度Pr的比值加以表示，其中，Pb可以用燃料质量与计气孔容积的总容积的比值加以表示，而Pr又可以用燃料质量与不计气孔容积的总容积的比值进行表示。将孔隙度这一数值和燃料的生物化石化相联系，能够充分的体现出燃料的煤化作用。但这种方法还未应用于实践，是否能够更加精确的选择最佳的经济煤粉细度还有待考量和研究。
在运用公式计算得出最佳的经济煤粉细度后，工作人员需要对制粉系统进行调整才能获得最佳的经济煤粉细度，从某种角度来讲，制粉系统的精确调整也会对煤粉细度的确定产生一定的影响。笔者认为可以借助粗粉分离器、旋风分离器来确定煤粉细度。其中，粗粒分离器可以将颗粒较粗的煤粉分离出来，并对其进行重新加工，以达到改变调整煤粉细度的目的，确保锅炉的稳定运行。旋风分离器能够将空气中的煤粉进行分离，当机器效率越高，所获得的煤粉细度也就越细。
结语：综上所述，煤粉细度的选择不仅会影响锅炉运行效率，还会对能源消耗、污染物排放等产生一定的影响。从整体来看，越细的煤粉细度虽然会有效的提高锅炉效率，但会导致制粉设备产生大量的能源消耗和金属磨损，从而增加电厂运行成本。但越粗的煤粉细度虽然会降低运行成本，降低能源消耗，但会降低锅炉效率，出现锅炉结渣、爆管等现象。因此，在确定煤粉细度时需要满足经济性、安全性原则，使用最为广泛的经济煤粉细度的选择方法为经验公式法，笔者在此基础上引入了热值和颗粒的内表面积，但并未将其应用于实践以观察煤粉细度的选择效果，今后，还需对其进行进一步的探索和研究。
参考文献：
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