煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究

发表时间:2020/10/14   来源:《当代电力文化》2020年15期   作者:孟乌兰巴特尔
[导读] 火力发电厂应用的燃料主要是煤炭,而且在发电厂的运行过程中,
        孟乌兰巴特尔
        国家电投内蒙古公司赤峰热电厂有限公司 内蒙古赤峰市 024000
        摘要:火力发电厂应用的燃料主要是煤炭,而且在发电厂的运行过程中,燃煤的成本是比较高的,因此对于发电厂的运行经济有着重要的影响。近几年来,电量的需求不断增大,从而造成了煤炭的价格上涨,在实际的锅炉运行中,很多发电厂会存在所使用的煤炭与设计煤炭标准相差较大,因此,产生的发电量和发电效率会有所差异,从而进一步影响发电厂的经济效益。因此,为了保障发电厂锅炉能够正常运行,而且保障发电厂的经济效益,本文对煤质对电厂锅炉运行及经济性影响的研究进行深入的分析和探讨。
        关键词:煤炭;电厂锅炉;经济性;影响
1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,迫使电厂不得已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,没有对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。
2煤质对电厂锅炉运行以及经济性的影响分析探究
        前面我们对当前电厂锅炉运行过程中所需要的主要材料以及材料成本进行了简单系统的概述,电厂锅炉运行中煤炭的质量是非常重要的,下面我们主要来分析煤质对电厂锅炉运行以及经济性分析。
2.1煤质对设备机组的影响
        我国在不同的地区进行电厂火力发电的过程中,一般设备机组的设计原则是根据当地的煤种来进行设计的,也就是说不同地区的电厂设备机组往往其适应的煤炭的种类是存在较大的差异的,比如说在福建电厂的大部分电厂设备机组适合神府东胜煤,而其他地区可能不适合这种煤炭种类。在很大程度上煤质对于设备的正常运行起到了关键性的作用,不同的煤质含有的水分和杂质以及具体的成分等都是具有一定差异的,设备机组在提前已经设计制作完成之后,就是适应于某一些具体的煤炭种类,如果燃烧不符合要求的煤炭,那么会严重影响到电厂设备机组的正常运转。
2.2挥发分对电厂锅炉运行以及经济性的分析探究
        电厂锅炉在进行燃煤的过程中,煤炭的挥发效率对于电厂的经济性以及设备的正常运行都产生了极大的影响。如果煤炭的燃烧比较充分,那么煤炭的挥发性比较好,能够全部燃烧,不会留下过多的杂质,从而有效降低煤粉的质量要求,可以大大降低研磨机的压力,使得研磨机能够长时间运转。相反如果煤炭燃烧不够充分,挥发性不足,那么研磨机就需要研磨大量的精细煤粉来辅助燃烧,使煤炭充分燃烧,在一定程度上增加了企业的经济成本。换句话说,电厂在进行燃煤以及煤质选择的过程中,需要选择燃烧挥发较好的煤质,能够确保在电厂锅炉燃烧中具有较高的燃烧比例,保证电厂设备机组的正常运转,同时也保证了企业的经济效益。


2.3煤炭灰分对电厂锅炉运行以及经济性的影响
        煤炭燃烧过程中,灰分的质量与煤炭的充分燃烧成反比,而且灰分对电厂锅炉煤炭燃烧影响极大,如果灰分将煤炭完全包裹,那么煤炭的燃烧会受到极大的影响,.在设备机组中本来能够迅速燃烧的煤炭燃烧速度会大大降低,使得煤炭的燃烧出现不充分现象,而残留的煤炭质量在很大程度上降低了设备机组燃烧煤炭的效率,增加了电厂的经济成本。不仅如此,如果煤炭灰分的含量过高,设备机组在进行中燃烧的过程中,灰分会大大增加煤炭对设备的磨损,使得电厂锅炉内部的环境受到极大影响,不仅影响到电厂设备的正常运转,同时也影响到电厂的安全性,提高了事故发生的概率。
2.4煤炭水分对电厂锅炉运行及经济性影响
        煤炭中水分的含量在一定程度上也会影响到电厂锅炉的正常运行,煤炭中含水量过高会严重的影响到燃烧的速度,使得锅炉内部的环境受到影响,大大增加了热量的损耗。同时水分的提升也使得煤炭不完全燃烧现象严重,煤炭燃烧过程中出现大量的烟雾,使得锅炉在运行过程中成本增加,经济效益降低。
3加强煤质控制以提升锅炉运行经济性的重要措施
        3.1明确煤质影响其经济性的关键因素
        在经济性提升的过程中,主要秉持的原则就是提升煤炭的性价比,尽可能降低成本、延长其燃烧质量、燃烧温度与燃烧时间,从而达到电力企业经济效益提升的根本目的。
        煤炭在燃烧过程中,必须具备三个条件,即温度、空气以及时间,通常而言,温度条件尽量越高越好,往往温度越高煤炭产生化学反应速度就越快,从而使得煤炭的燃烧速度能实现进一步的提升,增强燃烧效率,这里推荐的层燃炉温度大约控制在863℃~950℃。
        氧气是煤炭充分燃烧的基础,加强煤炭与氧气的摩擦与接触,加强空气对煤炭表面的冲刷,可以提高煤炭的燃烧速度。为了让煤炭充分与氧气接触,人们需要增大送风力度,使得这层薄膜被吹开,提高其燃烧速度,实现气体的有效搅动以及化学反应的充分作用。这也能够在一定程度上增强其燃烧效果,提高燃烧的实际温度,提升煤炭燃烧的经济性。
        另外,人们还要考虑燃烧时间。如果煤炭缺少燃烧时间,不能够充分燃烧,就会产生炉渣。所以,在锅炉运行过程中,人们要确保煤炭在炉膛有充足的燃烧时间,从而提升燃烧效率。在锅炉运行过程中,电厂需要选取成分较好的煤料,注重氧气含量的控制,尽可能地扩大煤炭与氧气的接触面积,保证燃烧区具有充足的空气,优化燃烧状况,加强送风力度,及时进行送风与增风工作,而燃烧的准备区与燃尽区则不需要较多的空气。这样才能进一步实现煤炭燃烧的控制,提升锅炉运行的经济性。
        3.2选择经济性较高的煤炭种类
        煤的发热量是锅炉运行的重要指标,不恰当的发热量会造成锅炉崩坏或是锅炉熄火。另外,人们需要选择挥发分含量恰当的煤炭,如果挥发分含量较大,其中固定的碳成分会相对较少,这样就增大了反应的表面积,使得燃烧的反应速度加快。但是,挥发分含量降低,会造成着火困难,使得炉膛辐射受热面吸收的整体热量相对减少,会在一定程度上增大排烟损失,不利于锅炉的稳定燃烧。所以,针对目前的煤质问题,如灰分较多、颗粒不均、杂质角度、发热值较低、引燃较难、含水量不稳定以及炉渣含碳量较高等,人们要加强对煤质不同含量特性的控制。
 
结论
        简单来说,在我国经济水平不断提高的同时,不仅人们生产生活对电力的需求量不断增加,而且电厂的耗煤量也在不断的提高。基于当下煤炭资源越来越匮乏的情况,选择适合的煤种,提高燃煤的利用率,促使锅炉运行有必要的经济保障是发电企业应该关注的重点。
参考文献:
[1]张晓磊.煤质对锅炉经济性的影响及应对措施[J].化工管理,2017(14):120-121.
[2]何天.煤质对电厂锅炉运行及经济性的影响研究[J].技术与市场,2016,23(09):234-235.
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