摘要：燃料是火电厂的动力来源，而占据发电成本最多的也是燃料费用。在此简要论述了火电站燃煤监控的意义及重要性，系统的分析了火电站燃煤监控的技术手段及发展趋势。通过燃煤监控技术手段的对比，本文认为全元素煤质成分在线检测装置将在火电站锅炉安全燃烧、稳定燃烧、经济燃烧以及火电厂安全经济稳定运行上发挥越来越重要的作用。结合火电厂存在的煤质多变、燃料采购成本高的现象，提出了相应的用煤解决方案。
关键词：燃煤；监控；运行
１、煤质质稳定与锅炉安全经济运行
锅炉及辅助设备运行特性与煤质成分、煤质特性密切相关。例如磨煤机运行的数要根据燃料的含水量、可磨系数、燃尽指数、挥发份含量选择：挥发份含量高的燃料采用较低的热风温度，反之采用较高的热风温度；易燃尽的燃料，用较粗的煤粉细度，反之用较细的煤粉细度。燃烧器运行根据煤的挥发份含量、着火特性相关：挥发份含量高着火温度低燃料容易着火，热风温度可以低一些，反之要高一些。锅炉受热面的磨损、结焦等的产生与煤的灰分特性相关：易结焦的燃料炉膛出口烟温要低，反之炉膛出口烟温要高。燃料磨损指数大，需配置较低的烟气速度，反之可以采用高的烟气速度以强化传热。电除尘器的运行与燃料飞灰特性相关：比电阻大的燃料，可选用较低的电场，反之则需选用较高的。空气预热器、除尘器极板等的腐蚀与燃料的含硫量有关：硫含量高，烟气露点升高，各受热面更容易腐蚀。电站锅炉日常运行中遇到大多数问题，包括锅炉熄火、燃烧不稳、受热面腐蚀、结焦结渣、磨损甚至受热面超温爆管等往往都是煤质不稳定造成的。据统计，国内火电厂发生的熄火事故通常都是因为煤质突然发生变化，运行中不能及时投人助燃油导致的；还有煤质变化造成受热面结渣导致局部超温和爆管的。煤质变化已经影响到电站锅炉及其辅助系统运行的经济性：运行效率高的系统大都是煤质比较稳定的系统。而煤质变化大的用户，设备的运行效率往往低下。因此，加强煤质监控，确保煤质的稳定，确保煤质与锅炉及其辅助设备的适应性，对于锅炉及其辅助设备的安全和经济运行有着重要的意义。
２、火电厂锅炉燃煤监控手段及发展趋势
2.1人工采制样与化验室分析相结合
传统的燃煤监控手段是人工采制样和化验室分析相结合的方法。燃煤进厂后按照国标规定采样送到煤质分析室分析人，这种监控手段不仅耗时耗力，严重影响电厂按时卸车，而且采样量有限，不能有效的甄别来煤中掺混的煤矸石、劣质煤等，给电厂
造成了很大的经济损失。运行中由于化验分析速度慢，大量的燃煤在未知状态下进入锅炉，靠运行人员盲目调整燃烧，锅炉运行效率低下，还经常造成熄火事故等。
2.2机械采制样与化验室分析相结合
为了解决人厂煤、人炉煤人工采样的随意性、不规范性问题，许多电厂配备了机械采样装置。机械采制样装置降低了人工采制样的劳动强度，在一定程度上也缓解了燃煤中掺混煤矸石的不良现象。但是监督手段仍然不能快速分析，也没有解决人炉煤
煤质的监控问题。为此，许多电厂配备了一些快速煤质分析仪，如快速硫分仪、快速量热仪、快速水分仪等等，和机械采制样相结合，一定程度上解决了煤质的快速分析问题和人工采制样的代表性问题。但是，采用这种监控手段，采制样的代表性仍然不能令人满意，只能分析有限的几个数据（热值、挥发分、水分等），其他的重要指标的检测还难以快速进行。
2.3主皮带分流与在线煤质分析仪相结合
随着中子活化分析技术的成熟以及在工业上的推广应用，国外公司研制开发了在线煤质分析仪。该分析仪直接将输煤皮带上的煤流分流下来进行测量，测量后再返回到主输煤皮带上，分析速度快、测量精度高，而且检测的样品量也大，一般可以达到几吨、甚至几十吨，采样的代表性有了很大提高。
但是，由于该种煤质分析仪采用同位素中子源，只能检测煤中部分元素如铁、铝、硅、钙、硫、氢，不能测量碳、氧等， 因此还不能圆满实现煤质多成分、多指标的在线检测。另外，这种分析方法需要将主皮带上的煤流分流下来测量，无论是分层取、截面取还是分流取，其代表性仍然存在一定的问题，没能真正的实现全煤流的在线检测。
2.4全元素在线煤质分析仪
全元素煤质分析仪采用基于中子发生器的中子活化伽玛分析技术对全煤流进行检测，避免了采制样，解决了采制样的代表性问题。该装置采用14mev高能中子的中子，解决了碳元素、氧元素的在线检测问题，实现了煤质全元素成分、煤质多指标参数的在线分析，而且分析速度快、分析精度高、运行可靠安全，操作维护简单。
3、燃煤监控及锅炉安全经济运行
3.1做好燃料的采购工作。
要得到稳定的、满足锅炉燃烧要求的煤质，首先要做好煤炭的采购工作，选择满足锅炉运行特性要求的煤炭作为主要的燃料。火电厂是耗煤大户，装机容量1200mw的火电厂每年耗煤400多万吨。我国大部分煤矿企业规模较小，平均年产量一般只有6-10万吨，只有大型的国有重点煤矿年产量可以达到760万吨。因此，绝大多数火电厂的煤炭供应商都有十几个甚至几十个，很难采购到稳定的满足要求的煤炭。
3.2做好人厂煤检测。
我国煤炭资源品种多、分布不均衡以及我国特有的煤炭、电力的布局决定了绝大多数用户难以采购到适合自己需要的煤炭。煤炭供不应求的形势加剧了煤炭市场上不良现象的发生如掺煤矸石、劣质煤等。上述两个问题要求用户有必要做好人厂煤的检测与监督工作。常规的燃煤监控手段无论是机械采样、人工采样都没有解决采制样的代表性问题，上千吨煤炭的质量最后决定于几克的样品，这是有问题的。其次，常规监控手段难以有效的甄别出燃煤中掺杂现象。第三，常规监控手段分析指标少、分析速度不够快，影响电厂正常的生产作业。因此，在人厂煤监督方面，可以采用新型的全煤流在线检测装置。该装置恰好有效的弥补了常规燃煤监控手段的不足。
3.3做好优化配煤
入厂煤与设计煤种不符合，与各辅助设备运行特性不吻合。如何有效的利用这些煤炭呢？用户可以通过配煤，实现这些燃煤的有效利用。目前，我国有的电厂为了降低燃料采购成本，已经在进行配煤。传统的配煤大基于化验分析结果，将两种煤在煤场上分层堆放在一起，在锅炉上煤时实现配煤，或者上煤时，通过皮带将两种煤掺混在一起。这种配煤方法属于静态配煤，也是粗放型配煤，配煤精度低、自动化控制水平低。由于出现了新型的燃煤监控手段，配煤现已发展了动态配煤、精确化配煤的水平，根据装置检测结果，及时的调整配比，使得目标煤随时满足锅炉燃烧、锅炉负荷的要求。
3.4做好人炉煤煤质的检测
采购不到适合锅炉燃烧要求的煤种，采购到的煤炭暂时也无法进行混配。如何利用这些煤炭呢？最好的方法就是系统的研究这批煤的特性，研究锅炉的特性，分析锅炉在什么样的条件下可以使用这批煤。常规条件下，首先采样制样，然后对煤样进行工业分析、灰成分分析、灰熔点分析、结焦特性分析、燃烧特性分析等等。这样的一个过程短则数十小时，长则几天。在锅炉需要上煤的时候该如何解决呢？新型的燃煤监控装置为用户提供了一种新的手段、方法，可以帮助用户快速准确全面的了解煤质成分、煤质特性，从而确定制粉系统的运行方式、锅炉燃烧调整方式等等，实现锅炉安全经济的运行。
参考文献：
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