煤质与火电厂的经济性浅析
取彦斌
（河北省西柏坡发电有限责任公司河北西柏坡050400）
摘要：针对燃煤供应紧张导致电煤质量波动的情况，分析不同煤质对火电厂经济性和安全性的影响程度，探讨应对不同煤种的措施，为燃料采购、煤种掺配以及运行调整提供参考.
关键词：煤质；火电厂；经济性；安全性
中图分类号：TK224.3文献标志码：B文章编号：1009-3230（2013）09-0005-04
EconomicAnalysis on Coal andThermalPowerPlant
(Hebei Xibaipo Power Generation Co. Ltd. Xibaipo 050400 China)
With the current coal supply shortage affects coal quality of power generation the effecting depth of Abstract: Analysis on Economical Effects Caused by Coal Quality on Thermal Power Plant Abstract;coal quality on steam power plant was analyzed in this paper. This paper tried to provide countermeasures to coal quality . This could be the reference for coal purchasing mixing of diferent kinds fcoal and operstion adjustment.
Key words: Coal quality; Stesm power plant; Effectiveness; Safety
1锅炉机组特性
24只点火油枪，分置于各燃烧器中.
锅炉汽包全长19750mm，内径Φ1784mm，西柏坡发电有限责任公司#3、#4锅炉为北京壁厚203.2mm，采用SA-299钢板制造，汽包横巴布科克或尔科克斯（B&WB）有限公司生产的置于燃烧室前上方标高58.1m处.炉膛宽13.35m，深12.3m.由680根膜式水冷壁管构成.炉水由四根大直径下降管经92根供水管引人最低标高为7.6m的水冷壁下集箱.顶棚标高54m.
1.1设备简介
B&WB-1025/18.3-M型、亚临界参数、一次中间再热、单汽包、自然循环、半露天、单炉腔、Ⅱ型布置、平衡通风、固态排渣煤粉炉.
锅炉设计煤种为山西晋中贫煤，校核煤种为山西普北烟煤，采用钢球蘑中间储仓式制粉系统，每台锅炉配四台MTZ3570磨煤机.
锅炉过热器由顶棚过热器、包墙过热器、一级过热器、屏式过热器和二级过热器组成.锅炉尾部烟道呈倒L布置，炉腔上部布置顶棚过热器、屏式过热器和水平烟道布置二级过热器、高温再热器.由受热面构成的中间隔墙将尾部竖井分成前后两个烟道，前部布置低温再热器，后部布置一级过热器和省煤器，均为水平布置.在低温再热器和省煤器的烟气出口侧装有两组烟气调温挡板.低温再热器通过过渡管组与置于在水平烟道
锅炉燃烧系统采用冷一次风机热风送粉、对冲燃烧方式，24只美国B&W公司标准的EI-DRB双调风旋流燃烧器，分三层对称布置在矩形燃烧室的前、后墙上.配有高能自动点火装置的
1.2设备规范及参数
的高温再热器相连.
主蒸汽管道和再热蒸汽管道设计为2-12制，即锅炉出口两个管路，后合并为一路，到汽机前又分为两路进人汽机.主蒸汽的温度控制采用两级喷水减温，第一级在一级过热器两侧出口管至屏过的导汽管上，第二级减温在屏过出口至二级过热器的导汽管上.再热蒸汽温度调节以烟气分流挡板的开度调整为主，并设有一级事故喷水减温装置.
1.2.1锅炉铭牌
锅炉型号 B&WB1025/18.3M制造厂家 北京巴布科克威尔科克斯有限公司蒸发量 1025 /h给水温度 278过热蒸汽湿度 过热蒸汽压力 18.3 MPs再热燕汽压力 3. 82 MPs/3.66 MPs (人口/出) 541℃再热蒸汽湿度 316/541℃（/出口）投产日期 0炉：1998年10月4日#炉：1999年6月
锅炉构架为耐震性全钢结构独立构架，耐震等级按地震烈度6度区设计.锅炉采用全悬吊结构，轻型炉墙.锅炉设有标准的膨胀中心，能使锅炉在运行中按预定的三向膨胀位移运动，其位置是左右方向处于对称中心上，前后位置为后水冷壁中心线向前1987.5mm，其轴线与顶扩板上沿会合处即膨胀中心，标高59.1m.在炉膛冷灰斗的下部配有刮板捞渣机为独立支撑式，置于锅炉零米.
1.2.2 主要设计参数
项目 单位 额定参数 MCR额定蒸发量 /h 910 1025汽包工作压力 再热商汽流量 XPa /h 19.5 750 823.8 20.5过热汽压力 XPs 17.3 18.3再热汽进口压力 XPa 3.47 3.82再热蒸汽出口压力 MPs 3.32 3.66过热蒸汽温度 541 541 316再热落汽进口温度 再热蒸汽出口湿度 315 541 541给水疆度 272 Z送风机进风温度 27 27热风温度 325/330 333/331（一次风/二次风） 排烘疆度 135 140锅炉正常水容积 m3 157.6水压试验水容积 m3 450.7汽水系统总阻力 MPa 1.76再热燕汽压力降 MPa 0.196空气预热器空气力 锅炉烟气阻力 Pa Pa 153/215锅炉效率 % 91.48 91.37
锅炉的吸、送风机皆为动叶调整轴流式风机，一次风机采用离心式风机.
为保持受热面的清洁，锅炉炉膛、烟道、空预器受热面设置了程序控制吹灰系统，分别布置短、长杆和空预器吹灰器共79台.#3、#4炉大修后空预器正常运行中吹灰改为脉冲吹灰.
为了使锅炉启动中金属均匀受热，减少冷炉启动用油和缩短启动时间，设置了炉底蒸汽加热系统.
一次风机出口至空预器一次风出口风道之间加装Φ1000mm的压力冷风管道，用于控制一次风湿.
炉大修后安装锅炉寿命管理及锅炉快速冷却监控系统.
影响火电厂经济性的主要因素有两个：一个是设备的效率，一个是能源的品质.设备的设计已趋于成熟，切受到安全性的制约，效率的提升的空间已不大.但是能源的品质却是个大问题，火电厂是能源消耗大户，近几年随着我国经济的迅
猛发展，电煤耗用量持续增长，煤炭市场日趋紧直接增加运输成本，煤的百公里运输成本在四分张，电煤资源的供需平衡遭到破坏，火电厂适合燃之一左右，这样会大大增加运输成本，造成人力物用的煤种越来越难以足量采购，电煤质量波动增力浪费，增加道路的交通压力.大，煤的品质不能保证，严重影响着火电厂的经济性与效益，直接影响着电厂的供电煤耗.电厂设计煤种发热量，一般在每千克5000~5500大卡，灰份一般为20%~30%，但各电厂收到的电煤的发热量，已下降到每千克4000大卡左右；灰份则从30%以下猛增到40%以上，煤炭掺假五花八门，有酐石、水、煤灰、泥土、石头和矿渣.对火电厂机组安全经济运行造成影响.文中以河北省西柏坡发电有限责任公司为例分析煤质变化对电厂经济性及安全性影响程度.
2.2挥发分
挥发分的高低是煤炭分类的主要依据，是判别煤的着火、燃烧特性的首要指标.它表征了煤受热时释放出气体和气态产物的程度.挥发分的高低对煤炭的迅速着火，快速燃烧和锅炉稳定燃烧起着决定性作用，是锅炉设计选型的主要参数.但挥发分高出设计上限时，由于煤种和挥发分比价的变化，将使燃煤价格升高还可能造成锅炉喷燃器喷口因喷出的煤粉着火距离过近面烧坏：挥发分过高时还易使煤场存煤发生自燃，也容易因积煤或积粉造成制粉系统和输煤系统发生爆炸.挥发分过低时将造成煤粉在炉胆内着火速度慢，锅炉的飞灰可燃物和机械不完全热损失加大，对锅炉的效率产生较大的影响从面影响火电厂的经济效益.
2煤质变化对火电厂经济性与安全 性影响
煤质下降对电厂经济性影响主要反应为锅炉效率下降、厂用电率和煤耗的上升，以及用煤量增加和设备磨损导致运输费用和检修费用的增损，易发生事故，有害气体的排放量增加，严重污染环境.
加.安全性影响主要反应为增加对设备的磨2.3灰分
煤的灰分含量越高，其可燃成分越少，煤的发热量越低.由于矿物质变为灰分时还要吸收热煤的发热量是煤质好坏的一个重要标志.如5℃，因此煤的灰分越大，炉胆温度的下降幅度也 量，理论上每增加1%的灰分，燃烧温度平均降低越大，煤的燃尽度变差，排灰量增大，灰渣量的增加使灰渣的物理热损失成正比例增加，导致固体未完全燃烧热损失9增加：锅炉尾部受热面积灰，又会导致排烟温度升高，使排烟热损失4增加，锅炉效率下降.烟煤收到基灰分每增加1%，使9：增加0.056%，4增加0.0918%，导致锅炉效率降低0.148%，影响煤耗增加约0.53g/kWh.煤的灰分多也增加了除灰的水量，加剧了灰尘对环境的污染”.另外，灰分的加大也会增加对设备，尤其是喷燃器，受热面的磨损，增加了事故发化、熔融，容易造成炉胆结渣.并且煤的热量低会高火焰中心，造成锅炉结渣，排烟温度升高，受热
2.1发热量
果实际人炉煤的发热量低于设计值、炉腔内理论燃烧温度必然降低，不利于煤粉的着火和燃爆，还会导致机械不完全燃烧和排烟损失的增加，使锅炉效率下降.当发热量降到一定程度时，将引起燃烧不稳，甚至灭火放炮，以致需要投油助燃.如果煤的发热量降低，而人炉煤量不增加，将使蒸汽参数和蒸发量下降，如增加入炉给煤量，则使烟气流量增加，各对流受热面吸热量增加，造成过热汽温升高，炉膛排烟温度随之增加.若增加锅炉减温水量，又会造成省煤器沸腾.反之，如果煤的发热量高于设计值，炉膛温度必然升高，煤灰大多软生的可能性，如燃烧不稳，受热面泄露等，还会提
面壁温超，恶化吸风机的工作环境，降低了锅炉的安全性与经济性，如掉渣灭火，吸风机断叶片等；炉设备的磨损，减少除尘除灰设备电耗与磨损.同时为了保持出口汽温，要加大减温水的量，因建立并增加自己的煤场，就近配煤，减少运输此，加大了给水泵的电耗，从这一方面来说也降低成本.了机组的经济性.
控制煤的灰分在合理范围内，从而减少对锅
与煤炭企业建立长期合同关系，甚至直接参股大型煤矿，形成完整的经济链条，减少中间环节，这样既保证了煤质，又降低了成本.
2.4水分
煤中水分不能燃烧，煤中含水量越高，汽化消耗的热能越高，一般状态下蒸发1kg的水分，大约需要吸收2510kJ的热量，收到基水分每增煤与低挥发分煤掺少，根据锅炉的燃烧特性与来加1%，影响煤耗升高0.25g/kWh.从面使煤的有效热量和低位发热量越低，致使炉内温度下降，煤粉着火困难，导致机械热损失和化学热损失增加，锅炉效率下降.水分含量越大，燃烧过程中产生的烟气体积越大，由烟气带走的热量也就越多，热损失和引风机电能消耗也相应加大，锅炉运行的经济性受到很大影响.水分含量高，烟气中的水蒸汽分压高，促使烟气中三氧化硫形成硫酸蒸汽和硫酸凝露，加剧锅炉尾部受热面的低温腐蚀与堵灰，还会使蘑煤发生困难，增加厂用电率.
建立一套完整而科学的配煤体系，高挥发分煤的种类科学分析科学配煤，使媒的挥发份，热量，灰量，焦渣特性在现有来煤的基础上达到最佳，从而使煤的燃烧达到最佳，钢炉的安全性和经济性也达到最佳.
4结束语
通过总结自身汽轮机组的特性，结合当前燃煤紧张的局势，归纳总结出了煤质对于发电厂经济效益的影响，发现了一些问题并提出了相应的解决方法，有效的提高了汽轮机组的效率，提高了发电厂的生产力.
参考文献
2.5研石等成分
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煤中参人研石等成分，会加大有害气体的排环境污染.
3解决的方法
增加火车来煤的数量，稳定媒质.
确保煤质接近锅炉的设计煤种，挥发分不要过高或者过低，尽量减少投人燃油的数量.
保证锅炉磨煤机的最佳出力，及时加装钢球.
