煤質(zhì)變化對供熱鍋爐的影響及應(yīng)對措施

馬娟

摘 要：煤已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚馁Y源，尤其是進(jìn)入冬季的北方更是離不開煤的應(yīng)用，供熱鍋爐所使用的煤炭呈現(xiàn)多元化，使得煤質(zhì)發(fā)生了很大變化，導(dǎo)致煤質(zhì)與鍋爐最初設(shè)計(jì)所需煤種嚴(yán)重不符，因此，需要采取應(yīng)對措施加以解決。文章將重點(diǎn)研究煤質(zhì)變化對供熱鍋爐的影響以及應(yīng)采取的應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞：煤質(zhì)變化；供熱鍋爐；影響；應(yīng)對措施

前言

現(xiàn)階段供熱企業(yè)所使用的煤質(zhì)并不相同，多數(shù)煤質(zhì)相對較差，發(fā)熱量較低，與鍋爐設(shè)計(jì)所需煤種相差甚遠(yuǎn)，這樣使得司爐人員的工作負(fù)擔(dān)加重，還容易影響鍋爐的穩(wěn)定燃燒和輔助設(shè)備的運(yùn)行，同時(shí)工作人員的工作環(huán)境也惡化很多，環(huán)保難以實(shí)現(xiàn)，由于煤質(zhì)問題也導(dǎo)致鍋爐出口溫度達(dá)不到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，正常供熱受到影響。

1 煤質(zhì)變化對鍋爐的影響

1.1 對鍋爐穩(wěn)定燃燒的影響

通過了解燃煤的發(fā)熱量情況就可以了解到煤炭質(zhì)量，如果燃煤的發(fā)熱量相對較低，煤炭在燃燒過程中將難以穩(wěn)定，也會(huì)燃燒得不充分，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)爐膛滅火事故，這樣一來鍋爐出口溫度也就不會(huì)達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，影響鍋爐供熱。在溫度較低的條件下，揮發(fā)分可以析出且燃燒，由于燃燒會(huì)產(chǎn)生熱量，焦炭粒溫度也會(huì)隨之不斷上升，以便為燃燒提供有利發(fā)展空間，同時(shí)，隨著揮發(fā)分析出，焦炭中間空隙和外界反應(yīng)面積隨之增大，在一定程度上也提升了焦炭燃燒速度[1]。可見，揮發(fā)分含量越大，煤炭中著火點(diǎn)高難著火的固定碳成分就相對較少，燃煤也就越容易燃燒充分，揮發(fā)分析出后所留下的空間空隙也將更大，與氧接觸的表面積也將隨之增大，燃燒速度也會(huì)加快。如果揮發(fā)分含量降低，那么燃煤著火溫度將升高，需要由外部提供的著火熱量將增加，不能增加的話則使得著火花費(fèi)時(shí)間較長，燃燒不夠穩(wěn)定，而且由于爐膛的燃燒空間行程一定，火焰中心上移，使得爐膛輻射也難以吸收到更多熱量，大部分熱量將被對流受熱面吸收，使得排煙溫度升高，絕大多數(shù)熱量由此流失。

煤灰分在燃燒中不僅不會(huì)產(chǎn)生熱量，還會(huì)吸收部分熱量，使得灰分含量逐漸增大，發(fā)熱量卻反之被降低，不僅影響了著火，還容易出現(xiàn)著火延遲，與此同時(shí)，爐膛中的溫度也會(huì)下降，煤炭得不到充分燃燒，產(chǎn)生飛灰。隨著灰分含量的增大，碳粒將被灰層包裹起來，碳粒燃燒速度也將變緩，火焰?zhèn)鞑ニ俣冉档?，?dǎo)致燃燒不完全。此外，由于飛灰濃度的升高，省煤器與空氣預(yù)熱器將受到嚴(yán)重磨損，除塵量隨之增多，致使大部分熱量被損失，影響了鍋爐熱效率提升[2]。在鍋爐燃燒中，燃煤粒度也會(huì)產(chǎn)生一定影響，如果煤粒過大，它在鍋爐中燃燒時(shí)間又很短，這樣很容易導(dǎo)致煤中的焦炭難以完全燃燒，在檢查爐渣時(shí)也發(fā)現(xiàn)含碳量較大，導(dǎo)致固體未完全燃燒熱損失增大；相反如果煤粒過小，煤粒和氧能充分接觸發(fā)生良好的化學(xué)反應(yīng)，但是煤粉磨得過細(xì)的話其單位電耗過大，不經(jīng)濟(jì)，因此要選擇合適的煤粉粒度才能保證既穩(wěn)定燃燒又能有較好的經(jīng)濟(jì)性。

另外，煤的含水量在一定程度與揮發(fā)分與對燃煤著火特性影響相同，一定量的水分有利于著火，當(dāng)火焰處于高溫時(shí)，水蒸氣會(huì)將對燃燒起到催化作用，有利于煤粉快速燃燒，不僅可以提高火焰溫度，還有利于燃燒室爐壁輻射換熱。同時(shí)，在分解水蒸氣時(shí)還會(huì)產(chǎn)生氫分子與氫氧根，它們的出現(xiàn)能夠提高火焰熱傳導(dǎo)率[3]。但如果煤炭所含水分過多，著火熱也將增大，另一部分燃燒熱會(huì)被用于加熱水分，使其可以在短時(shí)間內(nèi)汽化，這樣就會(huì)降低爐內(nèi)煙氣的溫度，不利于煤的著火與燃燒。同樣，如果煤炭中雜質(zhì)較多，也會(huì)影響煤的燃燒發(fā)熱量，影響煤與氧氣的接觸，不僅限制了煤的燃燒，還降低了鍋爐熱效率，在鍋爐運(yùn)行時(shí)若不進(jìn)行除渣除塵工作，則鍋爐安全運(yùn)行受到威脅。

1.2 對輔助設(shè)備運(yùn)行的影響

當(dāng)所使用的燃煤質(zhì)量較差時(shí)，在燃燒前的點(diǎn)火以及運(yùn)行調(diào)節(jié)上都會(huì)遇到很大困難，不能充分燃燒，而且也容易滅火，導(dǎo)致鍋爐出口溫度達(dá)不到相應(yīng)要求。煤質(zhì)較差也會(huì)使?fàn)t膛出現(xiàn)結(jié)焦情況，無論是對流管束，還是省煤器與空氣預(yù)熱器的受熱面都將受到嚴(yán)重磨損，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)積灰現(xiàn)象，影響鍋爐送風(fēng)，也會(huì)影響到鍋爐熱效率。灰分較大的燃煤在燃燒以后不僅會(huì)影響到除塵設(shè)備的除塵效果，還會(huì)增加除塵系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致運(yùn)行故障頻發(fā)，造成工作環(huán)境污染，也將對外界環(huán)境產(chǎn)生破壞。一旦所用煤中含硫過多，很容易出現(xiàn)水冷壁被高溫腐蝕情況，鍋爐尾部煙道以及其他設(shè)備也會(huì)出現(xiàn)低溫腐蝕，極易出現(xiàn)鍋爐爆管情況，使得鍋爐安全運(yùn)行受到威脅。

2 應(yīng)對措施

通過研究得知，煤質(zhì)變化容易導(dǎo)致鍋爐燃燒出現(xiàn)問題，針對這些情況，就需要在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行試驗(yàn)與探索，并制定出合理應(yīng)對措施，做好鍋爐燃燒運(yùn)行工作，減少鍋爐運(yùn)行故障，以便保證鍋爐安全運(yùn)行。

2.1 提高操作人員操作能力，強(qiáng)化煤種混燒與配煤技術(shù)

司爐人員操作能力將直接影響到鍋爐運(yùn)行情況，如果司爐人員不能準(zhǔn)確分析煤質(zhì)，也沒有根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整燃燒，就會(huì)導(dǎo)致煤的燃燒不充分、不全面，致使大量熱量通過灰渣損失掉。因此，為了安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，就需要提高司爐人員的操作能力，使其具備分析煤質(zhì)的能力，并根據(jù)煤的發(fā)熱量、灰分等調(diào)整燃燒設(shè)備，以便使不同煤質(zhì)能夠充分燃燒，保證鍋爐正常運(yùn)行[4]。同時(shí)，還要結(jié)合煤種提高混燒、配煤技術(shù)。通過研究燃燒調(diào)整，掌握不同煤種燃燒時(shí)對配風(fēng)的需求，在此基礎(chǔ)上提高混燒與配煤技術(shù)，以便提升燃煤質(zhì)量，尤其要做好劣質(zhì)煤燃燒工作，提高其利用率，減少供熱成本。

2.2 做好鍋爐燃燒調(diào)節(jié)工作，著重管理輸煤工作

如果要使煤與空氣得以充分接觸，保證高效燃燒，就要提高爐膛溫度，以使其能夠快速、完全燃燒，實(shí)時(shí)了解爐膛負(fù)載等情況，確保鍋爐運(yùn)行參數(shù)始終處于最佳數(shù)值，如果發(fā)現(xiàn)有煤炭燃燒不均勻的情況，就需要在爐排火口等位置通過人工撥火來完成。在輸煤管理中，應(yīng)根據(jù)煤種的不同分別堆放，并結(jié)合燃用時(shí)期使用煤種[5]。在輸煤時(shí)運(yùn)煤人員應(yīng)與司爐人員溝通，告訴其最佳用水量，將雜質(zhì)分離出來，如果有大塊煤存在要將其破碎。

2.3 重視鍋爐燃燒設(shè)備與輔助設(shè)備巡檢

鍋爐燃燒設(shè)備是管理重點(diǎn)，一定要排除其中存在的隱患，尤其是省煤器等不能出現(xiàn)故障，經(jīng)常檢查設(shè)備運(yùn)行情況，一旦發(fā)現(xiàn)有故障存在應(yīng)在第一時(shí)間進(jìn)行檢修。同時(shí)，控制好鍋爐送風(fēng)情況與爐膛溫度，要求爐膛始終保持高溫狀態(tài)，以便保證煤炭能夠充分燃燒。

2.4 重點(diǎn)保管煤，確保煤的質(zhì)量

煤炭保管工作也十分重要，要做好這項(xiàng)工作需要根據(jù)實(shí)際情況采取有效措施，保證儲(chǔ)煤不會(huì)出現(xiàn)風(fēng)化或自燃情況，應(yīng)保持儲(chǔ)煤地點(diǎn)具有一定濕度，這樣既能提高煤炭質(zhì)量，還有利于燃燒。確保煤炭質(zhì)量，應(yīng)正確利用先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，改善燃燒。如采用分層給煤技術(shù)以及振動(dòng)碎煤設(shè)備等，這樣可以極大地減輕司爐人員的工作量，使其有更多的時(shí)間管理鍋爐運(yùn)行，提高鍋爐溫度，減少能源浪費(fèi)。

3 結(jié)束語

通過以上分析得知，煤質(zhì)變化多樣，對供熱鍋爐影響很大，為了提高供熱鍋爐運(yùn)行能力，減少不良故障的出現(xiàn)就需要根據(jù)煤種做出鍋爐運(yùn)行調(diào)整，這樣不僅可以保證鍋爐正常運(yùn)行，還能提高燃煤利用率，為供熱企業(yè)節(jié)約成本。

參考文獻(xiàn)

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