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摘 要：煤炭属于国家基础储备能源，无论行业发展还是居民生活都离不开煤炭，煤炭是我国发电行业主要动能，煤炭质量直接影响电厂锅炉运行效率与经济效益，如何在不断攀升的煤炭价格中实现单位煤炭价值最大化利用，是发电行业人员重点关注和研究的方向。基于此，文章以我国电厂锅炉运行现况为切入点，深入研究煤质变化对电厂锅炉运行经济性的影响，并提出提升运行经济性的有效策略，以期为相关行业人士提供一定参考。
关键词：煤质变化；电厂锅炉；运行；经济性；影响；策略
我国发电行业以火力发电为主，煤炭能源需求与日俱增，造成的资源浪费、环境与空气污染逐渐引起人们重视，为大力倡导节能减排，建立环保型社会，越来越多的发电厂开始思考和研究如何提升煤炭利用率。但是，随着人们对煤炭资源的增加，越来越多劣质煤开始出现在市场上，煤炭在电厂锅炉燃烧中，其煤质和性能达不到设计要求，导致大量热值损耗，不仅造成资源浪费、污染加剧，还会影响锅炉安全稳定运行，降低锅炉运行经济效益，相关人员需要重点关注煤质，保障锅炉运行效益，促进发电厂持续发展。
1 浅析我国电厂锅炉运行现况
一方面，煤炭发电成本不断加剧，绿色环保发展理念的事项，国家及行业环保执法及标准越来越严格，发电厂用煤数量逐年增加，呈现长久向上发展趋势，但中小型及私人煤矿大量退出市场，煤炭价格大幅上升，发电厂燃煤发电成本也随之增加；另一方面，煤质种类难以满足需求，目前，发电厂发电任务重大，对煤炭的需求不断增大，但当煤炭处于高位价格区间时，发电厂原本设计的煤炭储存种类难以满足实际情况，就会采购其他类型煤炭进行燃烧，进而影响发电厂锅炉运行效率及经济效益影响[1]。
2 煤质变化对电厂锅炉运行经济性影响
发电厂中使用的煤炭一般为动力煤，依据其干燥无灰基挥发分可分为气煤、褐煤及贫煤，劣质煤中灰分含量远超40%，挥发分低于10%，低热值则不高于15.73MJ/kg，这种灰分含量较大的劣质煤进行燃烧时，稳定性不高，且其中含有的大量水分也会增加燃烧难度，降低区域内炉膛温度，从而导致煤炭无法有效燃烧，降低热利用率。与此相反，优质煤中灰分含量不高，可挥发成分含量较大，煤炭稳定燃烧性处于较高水平，热损失较低。
2.1 灰分影响
灰分影响指在发电厂锅炉运行中，煤炭燃烧为灰烬时含量对锅炉运行造成的影响，一般来说，当灰分含量过高时，会阻碍煤中碳元素的充分燃烧，降低煤炭燃烧速度，降低锅炉温度，反过来，碳灰含量的增加还会产生较强腐蚀作用，损坏锅炉及相关设备，缩短其使用年限，还有可能引发安全事故[2]，由此可见，灰分含量越低越有利于提高锅炉运行经济效益。
2.2 挥发分影响
煤炭的挥发分是判断煤质的一个重要指标，是指煤炭在充分燃烧情况下对锅炉正常运行产生的影响。一般来说，挥发分含量保持在较高水平，煤炭燃烧速度较快，且稳定性较高；挥发分含量越低，达不到标准要求和标准，在燃烧时燃烧速度较慢，煤炭也无法充分燃烧，还会对锅炉运行产生负面影响[3]。以电厂锅炉设计为例，煤炭挥发分参数变化限定在一定区间内，倘若使用的煤炭挥发成分含量较低，会因着火推迟，导致燃烧不完全，进而引发熄火事故；倘若挥发成分含量较高，煤炭快速燃烧，火焰中心点距离喷燃器距离较近，容易烧毁喷燃器导致停炉事故。
2.3 水分影响
煤炭中水分含量与其燃烧速度息息相关，煤炭中水分含量越高，燃烧速度越慢，会降低可燃物质含量影响发热量，阻碍煤炭正常燃烧速度，而且会产生较多烟雾，当煤炭燃烧不完全时，水分会因热能蒸发成水雾，与空气中细小煤炭颗粒相互结合形成烟雾，阻塞出炉位置排烟口，增加引风机负荷，进而影响锅炉运行经济效益。同样，煤炭水分含量处于较高水平，热量无法迅速、均匀传递，很容易引发安全事故。
2.4 排烟热影响
排烟热影响指部分热能会随着煤炭燃烧过程中产生的烟雾排除，影响锅炉热值产生。原因在于煤炭质量不佳，煤块表面缝隙和不平整地方较多，容易形成大量积垢，在燃烧过程中，无法充分与氧气接触，发生焦化反应，煤炭燃烧不充分，而且，煤炭焦化反应还会损坏锅炉炉膛，导致局部炉膛内层炸开或爆裂。因此，需要在排烟前做好烟雾二次利用工作，避免通风口处或者排烟设备管道处形成大量积垢，降低烟雾热能损失。
3 电厂锅炉运行经济性提升有效策略
3.1 注重锅炉技术改造
在目前电厂锅炉运行中，完全使用设计煤质进行燃烧存在较大难度，一般采用掺烧方式增加运行经济效益。针对这种方式，第一要，考虑价格因素，从成本出发做好全面详细的分析；第二，要综合考量掺配后煤炭质量问题，从其可磨性、燃烧特性、含量等方面入手，实现不同煤质科学合理搭配，避免差异性较大煤炭直接掺烧，对煤机和锅炉运行产生影响，保障煤炭燃烧速度和质量[4]；第三，加强设计试验，通过反复试验对锅炉燃烧特性和制粉系统进行分析，明确最佳参数，确保锅炉处于最佳运行状态，保障其稳定性和安全性，提升锅炉运行经济效益。
3.2 做好锅炉燃烧调节
（1）严格控制掺煤比例，按照发电厂采煤制度，严格把控入场煤炭质量，依据锅炉运行情况，科学调整掺煤比例，注重不同种类和质量煤炭之间的相互影响，确保锅炉处于良好运行状态[5]；（2）注重吹灰管理，煤炭中灰分含量较高会影响传热，如某发电厂，采用炉内喷钙脱硫系统，排烟温度相较于设计温度值每增加40℃，锅炉运行效率下降4%，较强吹灰管理，能够减少锅炉内积灰程度，提升换热效果，进而提高锅炉运行效率；（3）加强省煤器管理，一般情况下，省煤器停运，燃料量将会多消耗5至15%，省煤器正常运行，其出口处水温每提高1%，烟气温度下降2至3℃，只有加强省煤器管理，做好定期或不定期运行检测，及时发现堵管及时更换，才能保障省煤器的高效运行。
3.3 合理选择用煤
电厂用煤的选择，需要综合考量锅炉设计、结构及、生产要求以及企业经济情况，如果忽视这些情况盲目选择煤炭种类，将会严重影响锅炉运行安全性和经济性。一方面，积极开展煤炭原料燃烧试验，分析记录不同煤炭原料燃烧情况，并总结分析其结渣特性、技术指标、相对磨损性及经济指标，如以2:8的比例将山西优混煤与神木煤掺烧，不容易产生飞灰，因此电厂在选择煤炭原料时需要选择综合效益最佳的作为锅炉燃烧主力；另一方面，加强煤炭特性分析，包括煤炭灰分、水分、碳含量等，加强煤炭燃烧、加工及运输各个环节管控力度，避免对煤炭使用特性造成影响，进而影响锅炉运行经济效益。
4 结束语
综上所述，在煤炭资源供应日益紧张的情况下，电厂应当基于实际情况，科学合理选择煤种，在保障锅炉正常运行前提下提高单位煤炭利用率，明确煤炭原料灰分、挥发分、水分、排烟热损失等对锅炉运行经济性产生的影响，并通过注重锅炉技术改造、做好锅炉燃烧调节、合理选择用煤等措施，确保煤炭质量符合锅炉运行要求，提高电厂经济效益。
参考文献
[1]田庞. 煤质变化对火电厂安全经济运行的影响及对策分析[J]. 工业设计, 2017, (001):182-183.
[2]李阳. 试析煤质变化对火电厂运行经济性的影响[J]. 机电信息, 2017, 27(v.17;No.423):137+139.
[3]权磊. 浅谈煤质变化对电厂安全经济运行的影响[J]. 科学与信息化, 2018, (036):92-92.
[4]韩耀琴. 煤质变化对锅炉运行的影响分析及对策研究[J]. 化学工程与装备, 2019(6):237-238.
[5]李妮, 王雅茹. 煤质化验与煤质变化对火力发电厂的影响分析[J]. 中国化工贸易, 2019, 011(013):236.