燃燒劣質煤對鍋爐設備的影響及應對措施

劉曉云

摘 要：針對神木發電公司兩臺410T/H鍋爐自2008年爐膛燃燒劣質煤對鍋爐設備的影響，提出了燃燒劣質煤的應對措施，從而保證鍋爐設備的正常穩定運行。 A

關鍵詞：劣質煤；影響；應對措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.066

神華國華神木發電有限公司的兩臺鍋爐系北京巴布科克·威爾科克斯有限公司生產的B&WB-410/9.81-M型單汽包、集中下降管、自然循環、∏型布置、采用直流燃燒器四角切圓燃燒的固態排渣煤粉爐，自投產以來主要燃用當地周邊小煤礦煤。08年以來，由于煤碳供應緊張，煤價攀升，公司經營壓力增大，公司的燃煤采用摻燒一定比例的工程煤，對鍋爐的安全穩定運行帶來不利影響。

1 劣質煤的特點

劣質煤揮發份含量低，發熱量低，灰分含量高，可磨系數小。鍋爐燃用劣質煤時，煤粉氣流的著火距離延長，火焰溫度低，火焰中心易偏斜。四面墻溫度偏差大，火焰穩定性差，閃爍嚴重，易造成局部斷火，甚至造成鍋爐滅火事故。煤種灰分含量大，火焰燃燒不劇烈，爐膛、受熱面、煙道等處飛灰磨損加劇，易造成受熱面及承壓部件磨損及泄露，造成鍋爐排灰、排渣困難。煙氣中灰分增大且灰的溫度高使煙溫升高，造成汽溫升高，減溫水量增加，過熱器過熱，使汽溫調整困難，機組經濟性下降，甚至對鍋爐安全運行帶來隱患。

2 劣質煤對鍋爐設備的影響

2.1 煤質變化對鍋爐效率的影響

鍋爐效率與煤質及運行條件有關，但主要取決于煤質。判斷煤質燃燒情況，不能僅以煤的常規分析，即工業分析和元素分析結果作為依據，煤質是設計電廠鍋爐的基礎，鍋爐只有在燃用接近設計煤種時，才能取得較好效益，大范圍改變煤種，其運行特性也將發生較大變化。鍋爐燃用低發熱量劣質煤時爐膛火焰中心上移，使煙溫升高，減溫水量增大，排煙溫度升高，鍋爐效率下降。

2.2 劣質煤對鍋爐受熱面結焦影響

受熱面結焦粘污與煤灰的酸堿比、熔渣粘度、含鐵百分比、灰熔融溫度、煤的燒結強度和含鈉量有關。煤種不同，其上述特征參量也將不同。鍋爐燃用劣質煤時，煤粉氣流的著火距離延長，爐內火焰氣流不均，火焰中心偏斜，是造成鍋爐受熱面結渣的主要原因.

2.3 煤質變化對鍋爐受熱面磨損的影響

鍋爐受熱面的磨損與灰的特性、溫度、煙氣流速和灰量有關。當以低灰份且灰中堅硬物含量比較少的煤作為鍋爐的設計基本標準時，煙氣流速可以選得較高，也不需要采用防磨措施，比如將該鍋爐改燃用高灰份且灰中堅硬物質含量比較多的煤時，煙氣通道中灰量增加，同時對于多灰的煤為了燃燒完全又須增大供風量，使煙速提高，將使受熱面磨損加快。從目前電除塵灰量來看，現入爐煤灰量遠遠超過設計煤種的灰量，約為以前灰量的2倍以上，故對過熱器和尾部受熱面的磨損問題應作為影響鍋爐安全的重大問題進行研究。

2.4 對過熱器的影響

鍋爐燃用高灰份、低揮發份的劣質煤時造成過熱器超溫：主要原因為劣質煤著火遲，使火焰延長，多灰煤粉所需燃燼時間較長，劣質煤結焦性強，造成水冷壁吸熱減少，爐膛出口偏高，導致爐膛出口煙溫及其煙氣的均勻性變差，出現過熱器超溫。

2.5 對制粉系統的影響

燃用劣質煤時，由于入爐煤中雜質很多，尤其是被粉碎的煤矸石、礦石和砂類物，大大降低了煤的可磨性，使單位鋼耗大幅度增加。入爐煤煤質差，導致入爐煤量大幅增加，制粉系統磨損問題日益突出。一次風管、噴燃器口磨損漏粉的缺陷較以前明顯增加。

2.6 對除灰系統的影響

現入爐煤煤質差、灰份高、灰量大，已遠遠超過倉泵的承受能力。主要表現在：煤質差灰量大時，一電場的倉泵進料時間特別短，倉泵進料的時間僅有十幾秒。由于公司除灰采用手動控制，一不注意，倉泵下料太滿，導致倉泵及輸灰管道堵塞，造成倉泵加壓閥、噴射閥管道磨損。

3 采取的主要措施

通過分析劣質煤對鍋爐設備的影響，鍋爐專業人員面對現實，在鍋爐運行過程中，積極試驗和摸索，制定了相應的可操作性強的應對措施，努力調整好鍋爐的燃燒工況，保證鍋爐的安全穩定運行。

（1）對于易結焦的煤，采用較小的假想切圓直徑，切圓直徑越大氣流越易貼邊，下層、中層二次風應關小些，使下部氣流貼邊少，上部擾動增強。四角一次風速要配比均勻，保證爐膛燃燒穩定，均衡各層給風機轉速，以降低局部熱負荷，使爐內溫度趨于均勻。

（2）加強對鍋爐運行人員的技術培訓，使鍋爐運行人員充分掌握各煤質指標變化是如何對鍋爐燃燒產生影響的，以便針對不同煤質進行相應的燃燒調整。并要求運行人員隨時掌握燃煤情況，注意煤質變化。加強對爐膛負壓、氧量、火焰監視器的監視和其它儀表的運行分析，發現異常情況應及時正確處理。

（3）選擇合理的配煤方式，根據不同礦井煤質情況進行摻燒，盡量減少入爐煤中所含雜質，減緩劣質煤對鍋爐結渣的影響。目前，神木公司在運煤燃煤渠道上采用先化驗、后選礦，適當摻配的原則，效果比較明顯。只有使入爐煤的煤質較均勻，才能保證設備調整運行的延續性。

（4）對于制粉系統，我們采取四磨三運，定期檢查、清掃、修理的原則。對磨損部位及時進行焊接或挖補處理，確保設備長期處于完好狀態，防止磨損泄漏導致煤粉自燃。

（5）對于除灰系統的影響，主要對倉泵料位計進行了改裝，降低倉泵料位，從而避免因倉泵料位過高造成倉泵滿料和輸灰管道堵塞磨損等問題，對倉泵加壓閥、噴射閥管道加裝新型逆止閥，管道彎頭改為大半徑彎管，從而減少對加壓閥、噴射閥管道的吹損和磨損。

4 小結

通過幾年的摸索與調整，鍋爐專業在燃燒劣質煤方面總結出一套行之有效地方法，在保證設備安全穩定運行的前提下，設備各項參數也達到設計要求，為公司效益最大化、安全持久化作出了應有的貢獻。

參考文獻：

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