煤質(zhì)變化對鍋爐燃燒的影響1

1、煤質(zhì)變化對鍋爐燃燒的影響以及應(yīng)對措施近年來，由于煤炭煤種多元化，煤質(zhì)有較大的變化，煤種雜、煤質(zhì)差、煤種質(zhì)量嚴(yán)重偏離設(shè)計煤種，引發(fā)了職工勞動強(qiáng)度顯著加大，鍋爐輔助設(shè)備故障率顯著增加，職工工作環(huán)境惡化，環(huán)保工作難度更加突出，造成鍋爐燃燒運行困難，鍋爐出口難度不達(dá)標(biāo)。煤炭的燃燒過程：煤從進(jìn)入爐膛燃燒完畢，一般經(jīng)歷四個階段。水分的蒸發(fā)階段，當(dāng)溫度達(dá)到150c左右時，水分全部被蒸發(fā)；揮發(fā)物著火階段，煤不斷吸取熱量，溫度繼續(xù)上升揮發(fā)物隨之析出，當(dāng)溫度達(dá)到著火點時，揮發(fā)物開始燃燒。揮發(fā)物燃燒速度快，一般只占煤整個燃燒時間的1/10左右；焦炭燃燒階段，煤中的揮發(fā)物燃燒后，余下的碳和灰組成的固體物便是焦炭。此時

2、焦炭溫度上升很快，因固定碳劇烈燃燒，放出大量的熱量，煤的燃燒速度和燃盡程度，主要取決于這個階段，這個階段使灰渣中的焦炭盡量燃完，以降低不完全燃燒熱損失。良好的燃燒必須具備三個條件：1、溫度。溫度越高化學(xué)反應(yīng)越快，燃燒越快。爐膛溫度通常在900950c之間；2、空氣?？諝鉀_刷碳表面的速度越快，碳和氧接觸越好，燃燒就越快；3、時間。要使煤在爐膛內(nèi)有足夠的時間燃燒。碳燃燒時在其周圍包上一層灰殼，碳燃燒形成的一氧化碳和二氧化碳，往往透過灰殼向四外擴(kuò)散運動，其中一氧化碳遇到氧后，又繼續(xù)燃燒形成二氧化碳。也就是說，碳粒燃燒時，灰殼外包圍著一氧化碳和二氧化碳兩種氣體，空氣中的氧，必須穿過外殼才能與碳接觸。因

3、此，加大送風(fēng)、增加空氣沖刷碳粒的速度，就容易把外包層的氣體帶走；同時加強(qiáng)擾動，就可以破壞灰殼，促使氧氣與碳直接接觸，加快燃燒速度。如果氧氣不充足，攪動不夠，煤就燒不透，造成灰渣中有許多未參與燃燒的碳粒，另外還會使一部分一氧化碳在爐膛中沒有燃燒就隨煙氣排除。對于大顆粒的燃料，必須有較長的燃燒時間，停留時間過短，燃燒不完全。因此，在實際運行中，一般采取供給充足的氧，采用二次風(fēng)來擾動，提高燃燒溫度，風(fēng)量不宜過小等措施，保證燃料充分燃燒1、對煤種的要求：煤種有一定的選擇性，以揮發(fā)份15%Z上、灰熔點高于1250c以上的若黏結(jié)、粒度適中、熱值在35004500大卡以上的煤最為適宜。煤的灰分：應(yīng)控制在10

4、30%粒度控制在015m而不超過5055%010mmz控制在不超過30%煤的最大粒徑不超過20mm煤中含水推薦值：煤中粒徑小于3mm總量的2040%寸，含水量應(yīng)控制在8%煤中粒徑小于3mm總量的80%寸，含水量應(yīng)控制在7%Z下，煤中粒徑小于3mm%100%寸，含水量應(yīng)控制在6%Z下。煤質(zhì)存在的問題：煤炭灰分較多；煤的粒度不均勻；煤中含有大量雜質(zhì)；煤的發(fā)熱量較低；燃燒不易引燃著火；煤中含水分不定；煤炭不好燒，爐渣含碳量Mi。一般情況下，鍋爐最好使用設(shè)計煤種或與設(shè)計煤種相接近的煤種，以確保燃燒穩(wěn)定。由于煤質(zhì)有很大的差異，對鍋爐的穩(wěn)定燃燒和正常供熱運行帶來很大影響。2、煤質(zhì)對鍋爐穩(wěn)定燃燒的影響：煤的

5、發(fā)熱量是反映煤質(zhì)的好壞的一個重要指標(biāo)，當(dāng)煤的發(fā)熱量低到一定數(shù)值時，不僅會影響燃燒不穩(wěn)定、不完全，而且會導(dǎo)致鍋爐滅火，使鍋爐出口溫度很難達(dá)標(biāo)，影響正常運行。揮發(fā)份在較低的溫度下能夠析出和燃燒，隨著燃燒放熱，焦炭粒的溫度迅速提高，為其著火和燃燒提供了極其有利的條件。另外，揮發(fā)份的析出，又增加了焦炭內(nèi)部空隙和外部反應(yīng)面積，有利于提高焦炭的燃燒速度。因此，揮發(fā)份含量越大，鍋爐難燃的固定碳成分越少，煤越容易燃盡、揮發(fā)份析出的孔隙多、增加反應(yīng)表面積，使燃燒反應(yīng)加快。揮發(fā)份含量低時，煤著火溫度顯著升高，著火熱隨之增大，著火困難達(dá)到燃燒所需的時間延長，燃燒穩(wěn)定性差，火焰中心上移，爐膛輻射受熱面吸收的熱量減少，

6、對流受熱面吸收的熱量增加，尾部排煙溫度升高，排煙損失增大。煤的灰分在燃燒過程中，不但不發(fā)出熱量，而且還要吸收熱量?；曳趾吭酱螅l(fā)熱量越低，容易導(dǎo)致著火困難和著火延遲，同時爐膛溫度降低，煤的燃盡度降低，造成飛灰可燃物升高。灰分含碳量增大，碳粒可能被灰包裹著，碳粒表面燃燒速度降低，火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p小，造成燃燒不良。另外飛灰濃度增加，使鍋爐受熱面的磨損加劇、除塵量增加、鍋爐飛灰和爐渣物理熱損失增大，降低了鍋爐效率。煤的粒度對鍋爐的燃燒有很大影響。煤粒過大時，煤粒在鍋爐內(nèi)燃燒時停留的時間過短，煤炭中的焦炭，沒有完全燃盡，爐渣中的含碳量增大，增加了鍋爐爐渣中的物理損失；顆粒度過小，細(xì)顆粒的煤被風(fēng)帶走，碳

7、與氧不能很好的接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時細(xì)顆粒的煤，也容易被風(fēng)吹起，很快隨著煙氣被帶走，增加了鍋爐煙氣中的飛灰損失，因此要根據(jù)煤炭粒度，合理調(diào)整風(fēng)量。煤的水分在一定含量限度內(nèi)，與揮發(fā)份對煤的著火特性影響一致。少量的水分對著火有利，從燃燒動力學(xué)角度看，在高溫火焰中，水蒸汽對燃燒具有催化作用，可以加強(qiáng)焦炭的燃燒，可以提高火焰溫度，加強(qiáng)燃燒室水冷壁的輻射換熱。另外，水蒸汽分解時產(chǎn)生的氫分子和氫氧根，可以提高火焰的傳導(dǎo)率。但水分含量過大時，著火熱也隨之增大，同時由于一部分燃燒用來加熱水分并使之汽化，降低了爐內(nèi)煙氣溫度，從而使煤粒被吸卷的煙氣溫度以及火焰，對焦碳的輻射熱都降低，這對著火不利。煤中雜質(zhì)不僅會吸

8、收燃料燃燒產(chǎn)生的熱量，阻礙煤與氧氣充分接觸，影響煤的燃燒，降低鍋爐效率，增大鍋爐運行時的除渣、除灰量，而且對鍋爐的安全運行，帶來很大危害。3、煤質(zhì)對鍋爐及輔助設(shè)備運行的影響：當(dāng)進(jìn)入爐膛的煤質(zhì)與鍋爐設(shè)計煤質(zhì)校核煤質(zhì)要求相差較大時，會對鍋爐燃燒和輔助設(shè)備帶來如下不良影響：煤質(zhì)較差時，鍋爐點火和運行調(diào)節(jié)困難，難以燃燒、容易滅火，嚴(yán)重影響鍋爐的出口溫度達(dá)標(biāo)；爐膛容易形成焦塊，對水冷壁和過熱器管等受熱面磨損嚴(yán)重，且容易積灰，鍋爐送風(fēng)阻力增大，影響鍋爐熱效率；灰分太大的煤燃燒后，不僅影響除塵器的除塵效率，而且增加了除灰、排灰系統(tǒng)的運行負(fù)荷，容易出現(xiàn)運行故障，對工作環(huán)境和外部環(huán)境都造成了不良影響：煤質(zhì)含碳量

9、大時，容易引起水冷壁高溫腐蝕，鍋爐尾部煙道、省煤器、空預(yù)器等處的低溫腐蝕，造成鍋爐爆管，影響安全運行。4、建議采取的應(yīng)對措施：針對煤質(zhì)變化引起的鍋爐運行困難，應(yīng)該面對現(xiàn)實，在實際運行過程中，應(yīng)積極試驗和摸索，制定相應(yīng)的可操作性強(qiáng)的應(yīng)對措施，努力調(diào)整好鍋爐的燃燒穩(wěn)定工作，保證鍋爐出口溫度達(dá)標(biāo)和減少輔助設(shè)備的運行故障，保證整個工作安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運行。措施：加強(qiáng)鍋爐運行人員的技術(shù)操作水平，使鍋爐運行人員及時掌握入爐煤的分析情況，特別是煤的發(fā)熱量、揮發(fā)份、灰分、顆粒度大小等，以便針對不同的煤質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的燃燒調(diào)整。加強(qiáng)各煤種的混燒、摻燒和配煤技術(shù)，通過不斷進(jìn)行燃燒調(diào)整、試驗，探索出不同煤種燃燒時的配風(fēng)

10、等運行參數(shù)，并且在此基礎(chǔ)上試驗摸索不同煤種的混燒、摻燒和配煤技術(shù)，以提高各煤種、特別是劣質(zhì)煤的利用率，降低供熱運行成本。加強(qiáng)對鍋爐運行的燃燒調(diào)節(jié)工作，保證煤與空氣量要相配合適，并且要充分混合接觸，爐膛要盡量保持高溫，以利于燃燒；調(diào)整鍋爐負(fù)荷按規(guī)定操作，監(jiān)視爐膛負(fù)壓、排煙溫度、氧量、二氧化碳等含量，使鍋爐運行參數(shù)，保持最佳數(shù)值。對于煤顆粒不均勻等原因引起的燃燒不完全、燃燒不均勻，對鍋爐進(jìn)行調(diào)整。加強(qiáng)輸煤工作的管理。對不同煤種盡量采取按類別堆放，根據(jù)需要，在不同時期，燃用不同的煤種或按不同的比例搭配使用。輸煤時，輸煤工要與當(dāng)班司爐及時溝通，對含水量較低或粒度較小、較大時可采用適當(dāng)加以攪拌地方法，及時進(jìn)行破碎機(jī)的調(diào)整等。加強(qiáng)鍋爐燃燒設(shè)備和輔助設(shè)備的巡檢及檢修工作，及時排除鍋爐輔助設(shè)備特別是本體密封、給煤機(jī)、旋過、過熱器、省煤器、空預(yù)器等設(shè)備出現(xiàn)的故障。加強(qiáng)對鍋爐送風(fēng)機(jī)和爐膛溫度的控制，保持較高的爐膛溫度，有利于煤的著火和燃盡，爐膛溫度越低越不利于燃燒。對主蒸汽壓力、主蒸汽溫度的控制，盡可能采用高壓、高溫貼參數(shù)運行，有利于氣輪機(jī)的做功。高溫、高壓