煤质差锅炉燃烧控制对燃煤锅炉效率的影响分析
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【摘 要】随着经济和各行各业的快速发展，不同煤种的掺烧是解决部分电厂我过火电厂降低运营成本的一种常用方法，但煤种不同，掺烧起来所涉及的问题较多，如结渣等、腐蚀。为了压降发电成本，电厂深入挖掘燃料潜力，多次开展掺烧试验，拓展燃料范围，探底锅炉掺烧边界条件。为扩大掺烧经济性的同时能在炉效、煤耗、设备稳定性等指标中寻得最佳效益点，做了系列的试验，把低负荷下燃用非设计煤种，特别是热值偏差较大的煤种对炉效的影响作为一项课题研究。
【关键词】煤质差；制粉系统；安全
引言
燃煤锅炉在偏离设计煤种工况下运行时，设备的损耗增加，效率降低，机组负荷受限，尤其是在低负荷时，甚至会出现火检摆动的危险工况。现根据工作经验，理论结合实际，总结锅炉的稳燃措施，以期确保机组运行稳定，减少机组非停次数。
1分析我国火力电厂燃煤的现状
1）用煤的数量逐年在增长。我国社会经济在不断发展的过程中对电力的需求量也会增大，并且在未来很长一段时间火电仍会占据重要的地位，火力发电厂的发电任务也会因为经济的不断发展而变得更加重大。2）燃煤发电的成本不断上升。因为经济的发展导致火电发电厂的用煤数量在不断的增加，国家环保执法更加严格，中小及私人煤矿大量退出，国家级大型煤矿企业大力整合，从而导致煤炭的价格上升，因此，必然会增加火力发电厂的燃煤发电的成本。3）设计煤质的种类的需求得不到满足。为了跟随经济发展的脚步，火力发电厂发电的任务重大，因此对于煤炭的需求在不断的增加，当煤炭价格处于高位运行的情况时，对于所设计的煤种储备由于公司经营情况的限制出现缺空，在无法满足火力发电厂用煤的实际需求的情况时，就会采用不同煤质的煤炭来满足发电的需求，因此发电的效率以及经济的效益都会受到一定的影响。
2煤质变化对炉效的影响
2.1低位热值变化对炉效影响
假定灰分不变，其他煤质参数带入反平衡计算公式，分析每0.5MJ/kg热值变化对炉效影响。假定灰分不变，热值每变化0.5MJ/kg爐效变化0.086%。
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。
3控制方案
3.1合理控制氧量
负荷400MW以下，3.5%～4.5%；400～550MW，3.0%～4.0%；550～660MW，2.5%～3.0%。控制氧量就是在控制过量空气系数。锅炉在低负荷运行时，一般都要维持一个较高的过量空气系数，低负荷时炉温低，炉内扰动大，适当增加风量可以维持较好的空气动力场。同时煤质差时，着火、燃尽都比较困难，也需要适当增加风量，确保燃烧器的配风。风量太大也会造成燃烧的不稳定，烟气流量和流速都会增大，对于灰分大的煤种，受热面磨损加剧，同时送引风机电耗增加，排烟热损失增加，锅炉经济性降低，从根本上与降低发电成本的原则相悖。所以，在煤质差、负荷低时必须经常对氧量测量装置进行检查，确保数据采样的准确。
3.2磨煤机参数控制：
1）磨煤机入口风量：磨煤机入口风量不能低于70t/h，保持风煤比在1.6～1.8之间。运行中监视好粉管温度、风粉浓度、煤粉流速。一次风量大，将使着火热明显增加。对于煤质差的情况，应采取较低的一次风量。旋转的外二次风带动直流一次风进行旋转，进入回流区。当一次风的气流质量增加时，会影响整体的旋流强度，使回流区的长度和强度都降低。如果风量太大，会造成着火延迟，火焰上移，排烟温度升高，在负荷较低时，可能引起火检摆动，造成燃烧恶化。如果风量太低，又容易造成堵磨，磨煤机电流增大，石子煤排量大。2）磨煤机电流：在磨煤机正常运行过程中，电流是反映其是否正常的关键，电流大说明制粉的出力增加，电流小说明制粉的出力减小。电流超过规定值，会使磨煤机经济性下降，同时磨的振动也会变大。MPS/ZGM中速磨煤机对煤质的变化极其敏感，当原煤中灰分超过25%时，由于在磨内循环量增大，电流升高，严重时必须限制其出力。规定在运行中1F磨电流不能超过36A，B、E磨电流不能超过57A，其余磨电流不能超过38A。3）分离器出口温度：磨煤机分离器出口温度尽量维持高限运行，这样可以加强燃烧。它是一个反映磨煤机干燥出力，防止粉管爆炸和爆燃的重要参数。尤其是在多雨季节，调整时应尽量关小冷风，开大热风来维持出口温度，必要时可以适当减少磨煤机煤量。根据工作经验，如果煤质差，入口温度会较低，调整时则应减煤减风，调整出口温度。
3.3煤质差、低负荷时，加减负荷要缓慢
特别是降负荷时，要保持合适的风煤比，缓慢操作，可适当限制降负荷速率，减小超调量。开关一次风门时，应小幅操作，防止超温和一次风机抢风。备用磨煤机通风后大量冷风吹入炉膛会降低炉膛的温度，使本来就不好的燃烧环境“雪上加霜”，所以尽量避免备用磨处于通风状态。将运行磨出口挡板、入口挡板、混合风门及冷热风关断门挂牌，以防磨煤机跳闸后一次风机失速，加大事故处理的难度。
3.4严密监视给煤机运行情况
如果发生断煤，限制负荷，降低出力，联系外包人员进行敲打，就地启动疏通机，敲打无果则停磨处理。要求检修快速处理，处理过程中要加强其他磨运行参数监视。启动磨煤机时，维持低风量启动。
3.5严格执行吹灰操作
在锅炉本体吹灰过程中，如果机组进行加减负荷、切换制粉系统等影响锅炉燃烧稳定的操作，应先停止锅炉吹灰，当出现炉膛负压扰动大、火检摆动大或变弱、锅炉燃烧不稳定、锅炉负荷下降大、制粉系统发生故障时，也应先停止锅炉吹灰，待所有操作完毕并确认锅炉燃烧稳定10min以上后才能恢复锅炉本体吹灰。
结语
本文详细说明了煤质差时锅炉燃烧调整需要重点关注的各个方面，针对不同型号的锅炉都有很好的指导作用，能较好地保证锅炉运行的安全性和经济性。
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（作者单位：国电哈密煤电开发有限公司）
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