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锅炉实际燃用煤种偏离设计煤种特性的危害 大唐石门发电有限责任公司(南常德石门415300)周爱军涂金翠刘万臣 摘要：文章采用分析对比的方法，阐述了石门电厂因实际燃用煤质与设计值间 存在较大差别的实际情况给锅炉所带来的燃烧效率降低与设备磨损加剧等等一 系列的严重危害性，从而揭示了燃料采购及管理工作的极端重要性． 关键词：煤质特性偏差；燃烧效率降低；设备磨损加剧 1历史条件 每炉配四套M-Iz3570Ⅲ型钢球磨煤机。原设计燃用山西晋东南无烟煤与陕西黄陵烟煤的混 合煤种，混合电例为1：l，并以二者的掺烧比为7：3和3：7作为校核煤种一和二，由西 安热工研究院和哈尔滨电站设备成套设计研究所以此为依据进行了炉膛的选型与设计。 然而实际运行中，由于种种客观原因影响，只能比照原设计煤种的煤质特性来组织和 落实煤源。目前实际燃用山西潞安、陕西蒲白等矿产贫瘦煤、山西、河南等省产无烟煤以 及部分本省涟邵地区产无烟煤。实际燃用的煤质特性与原设计值之间存在的差别较大，对 锅炉燃烧组织带来了种种不便。并已引起了较为严重的后果。 附表一介绍了石门电厂近年实际燃用煤种和设计及校核煤种的煤质特性对照表。 2目前状况 2003年以来存在的电煤之争延续至今渐呈炽热化之势，部分矿点和单位供给我厂的煤质在 整体t不断下降，从而导致石门电厂今年前四个月生产安全性与经济性的全面滑坡。由于原煤 中灰分的大幅增加综合影响单位发电耗油量猛增，发电标准堞耗升高，尤其是造成锅炉受热面 磨损加剧，设备损蚜i严重。 附表2介绍了2004年l一4月份发电量及入炉煤热值等相关经济指标的统计情况。 从表1和表2中得知，实际燃用的煤质特性指标低于设计值达到了一定的幅度。而今 年前四个月更是超乎寻常。期间．发电标准煤耗较上年同期升高了3．739／KW·h，单位发 累计今年前四个月较上年同期同比多耗发电用油575t，按油价3200元，t计算，发电成本增 成本同比增加了177．99万元，两项合计为361．99万元。 3煤质特性偏差的主要危害性 由于煤质特性指标的较大幅度降低，给锅炉所带来的实际损害却远不是361．99万元这 一数据所能代表的，现作具体分析如下： 影响煤质的特性指标降低较多的直接原因与燃料中所含灰分的大幅增加以及挥发分 含量减少的幅度呈线性关系。灰分的增加，使原煤的可磨性降低，导致制粉出力不足，而 被迫全投四套系统运行，造成单位制粉耗电量增加，同时也影响到三次风量过大，引起制 粉系统自身设备的磨损加剧，更给锅炉燃烧的组织带来困难和给锅炉设备带来严重的损 害。 3．1子表在燃料中灰分增加、热值降低后，要保持同样的锅炉热负荷，必须供给锅炉更多 的燃料量。因此输送煤粉用的一次风量也必须同步增加，否则易发生煤粉堵管事故，而一 次风量的增加，又使单位截面上的一次风气粉混合流的流速增加，如此形成恶性循环：因燃 料中灰分的增加和挥发分的减少，造成煤粉着火远较煤质正常时困难，一次风速提高后煤 粉着火进一步推迟，因此，火焰在炉内停留的时间相对缩短，最终导致燃料的燃烬度差和 排烟温度升高，即锅炉机械未完全燃烧热损失小和排烟热损失q2同步增加，而影响锅炉热 效率。 3．2锅炉燃料供给量的大幅增加以及空气供给量的同步增加，形成了烟气质量流速亦即飞 灰浓度的大幅提高，再加上灰粒形状的不规则性加大等多个不利因素的迭加，形成了对炉 膛出口及尾部对流受热面的致命I生危害：即因磨损速度加剧所导致的设备损坏严重。寿命 下降速度加快，检修费用成倍增加。 锅炉的炉膛选型和燃烧系统的设计，其主要依据就是设计煤种的煤质特性指标。而当 实际燃用煤种的煤质特性与其差别过大时，根本不可能与之相适应。 特别值得一提的是：个别单位不只一次地为石门电厂供应了部分热值≤15Mj／l(g的低 质煤，是造成助燃用油剧增和锅炉设备磨损、受损严重的最大直接原因。单炉20台给粉 机全投时的给粉出力大约为160t／h左右，平均每台套制粉系统的三次风还要带进炉内约 6．5t左右的粉量，而此时单支油枪出力为2000kg／h的F层四支油枪必须全投，才能勉强维 持锅炉燃烧的相对稳定且只能带起约200MW左右的电负荷。 4煤质特性偏差的其它危害 4．1炉渣中的可燃物含量从煤质正常时的3-5％左右，猛增至14％及以上，造成机械未完 全燃烧热损失q．增幅较大，并且因为达不到综合利用的要求，只能废弃储存。 4．2锅炉制粉单耗升高、磨煤机钢球消耗量增大。 4．3燃料运输成本增加，并给煤场管理增加了难度。 4．4上煤量及时间增加，翻车数量增加