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随着社会及经济的发展，日常工作及生活中越来越离不开电，人们对电的依赖程度也越来多大，而煤炭作为能源，在国家煤炭政策去产能、降库存情况下，近年来的煤炭价格也高居不下，导致火力发电厂企业的成本也是越来越高，发电厂的盈利水平能力不断下降，有的电厂甚至出现亏损的状况。电厂为了降低煤炭成本，许多电厂一直都在寻找解决办法，比如说开始购买使用新的煤种，产地来源不限于国内的山西、陕西、内蒙，已遍及全球，比如俄罗斯、南非、澳洲、越南、朝鲜、印尼、加拿大等，各类的煤种性质不一，比如水分大小、难磨与易磨、灰熔点高低，都与原来锅炉设计煤种相差较大，若没有对燃用煤种煤质指标的全面了解则会给电厂的安全运行带来风险。所以电厂必须做好对煤质性质变化的分析，知己知彼，消除煤质变化给电厂的安全运行带来不良的影响。
随着社会及经济的发展，日常工作及生活中越来越离不开电，人们对电的依赖程度也越来多大，而煤炭作为能源，在国家煤炭政策去产能、降库存情况下，近年来的煤炭价格也高居不下，导致火力发电厂企业的成本也是越来越高，发电厂的盈利水平能力不断下降，有的电厂甚至出现亏损的状况。电厂为了降低煤炭成本，许多电厂一直都在寻找解决办法，比如说开始购买使用新的煤种，产地来源不限于国内的山西、陕西、内蒙，已遍及全球，比如俄罗斯、南非、澳洲、越南、朝鲜、印尼、加拿大等，各类的煤种性质不一，比如水分大小、难磨与易磨、灰熔点高低，都与原来锅炉设计煤种相差较大，若没有对燃用煤种煤质指标的全面了解则会给电厂的安全运行带来风险。比如说储式制粉系系统锅炉，煤炭燃烧的时候水分比较大，而且挥发性也比较高，当印尼褐煤作为燃种进行掺杂燃烧时，可能会导致制粉系统的爆炸，由此可见煤质的变化对电厂的安全运行十分的重要。
一、煤质现状分析
随着不断改变的煤炭市场形势，原来按照设计煤种由贫瘦煤改为烟煤的湛江电厂，为了能够解决煤源不足、贫瘦煤已是稀缺煤种的现实问题，通过对锅炉进行烟煤改造，扩大煤种类别的使用。目前随着煤炭价格的不断提高，电厂为了能够减少成本，提高利润，采取的措施之一是大量掺烧印尼褐煤这类经济煤种来降低煤炭成本，因为印尼褐煤相对国内煤炭标煤单价较低，所以能立竿见影降低产电的成本。当然，不同产地的煤质，性质偏差比较大，湛江电厂煤质情况如下表。
二、煤质变化影响锅炉燃烧
（一）煤炭的好坏与煤炭的发热量密切相关，因此电厂煤炭中的低位发热量可以作为评价煤炭质量优劣的一项重要指标，也是煤炭购销合同中调价重要条款内容。而且煤炭的发热量也是电厂锅炉设计煤种时的一个重要参数。煤炭质量越好发热量越高，通俗的说就是锅炉能够将更多储存在煤炭中热能转换成发电用的电能。煤炭的发热量不够时，锅炉的燃烧就会很不稳定，当发热量低到一定程度时，可能会导致锅炉灭火，影响发电厂机组的正常运行。
（二）煤的挥发份在较低温度下就能够析出和燃烧，随着燃烧放热，温度迅速提高，为着火和燃烧提供了极其有利的条件。另外，挥发份析出，又增加了外部反应面积以及内部空隙，能够保证迅速燃烧。因此，煤的挥发份含量越大，煤中难燃的固定碳成分越少，煤粉越容易燃尽。由于挥发份的燃烧会导致锅炉内的温度迅速上升，这样就可以促进燃烧，对发电比较有利。挥发分颗粒比较小，悬浮在空气中，这样大大增加了燃烧的表面积，保证锅炉的正常燃烧。
（三）煤的灰分，算是火力发电动力煤有害物质，煤质中灰分与发热量是反比关系，灰份含量越大，发热量就越低，而且在锅炉内燃烧时不仅不会散发热量，还会吸收热量，因此如果煤中的灰分比较多，可能会使着火比较困难，高灰份的煤炭难以带起机组的高负荷运行已是不争的事实，通常利用飞灰含碳量和炉渣含碳量去评定燃烧状况。
（四）煤炭的水份，对煤的着火特性有一定的影响，煤炭中的含水量过高，也会导致煤炭的着火困难，影响锅炉的燃烧。
（五）煤灰熔融性，湛江电厂锅炉无烟煤改烧烟煤，入炉煤质煤灰熔融性ST温度需大于1300（℃），否则易造成水冷壁或受热面出现局部的结焦。当水冷壁结焦比较严重时，有可能出现部分管壁超温现象。当出现管壁超温时，可采用降低汽温的设置、加强吹灰、降低负荷等方法来进行控制。
三、煤质变化影响锅炉和辅助的设备
在设计锅炉时，就会将相应的煤质要求考虑在内，所以如果用于实际燃烧的煤质与最初设计锅炉时所设计的值相差比较大时就会给锅炉以及其它相应辅助系统的安全运行带来威胁。
（一）如果煤质的发热量比较低，会影响锅炉内燃烧的稳定性，不仅影响机组带负荷，当低到一定数值时，甚至就会导致锅炉灭火，对锅炉的正常运行带来严重的影响。
（二）煤炭的挥发份过高，比如印尼褐煤在自然堆放情况下都会发生自燃现象，给电厂造成损失，而且挥发分过高因提前燃烧而将锅炉内的喷燃器烧损，给锅炉的安全运行造成损害。
（三）如果煤的水分含量过高也会导致锅炉内出现灭火的现象，也会造成输煤系统堵煤现象频发，另外，磨煤机出力增加导致制粉系统动力不足。
（四）煤是复合物，其中含有大量的硫化物，在燃烧时，煤炭中的硫大量释放，当锅炉的温度比较时，就会对锅炉的表面进行腐蚀，长时间会影响锅炉的使用寿命，当然也会严重影响锅炉的安全运行。
四、针对煤质变化，电厂安全经济运行的应对措施
为了减小煤质的变化对电厂安全经济运行造成的负面影响，缓解煤炭供应紧张的局面，湛江电厂在实际的生产运营过程中，为保障机组的安全稳定运行，采取了以下几种应对措施。
（一）锅炉系统的改造。湛江电厂在2010-2013年开展对4台机组由贫瘦煤改烧烟煤的重大技术改造工程，制粉系统由钢球磨中储式改为中速磨直吹式，设计为四用一备，制粉系统改造为正压直吹式制粉系統，煤粉细度R90=18%。增加皮带式电子称重计量给煤机。燃烧器改为水平浓氮直流式，均等配风，喷口可上下摆动，为降低锅炉NOx生成量，燃烧器上方设置了两层燃尽风喷口。除渣系统采用干除渣系统代替原来的湿式除渣系统。锅炉底渣冷却采用干式排渣机，利用锅炉炉膛的负压将冷却空气吸入干式排渣机将渣冷却，冷却风量能根据锅炉的排渣量自动调节，且不影响锅炉的燃烧。 改造设计煤种为平三煤，改造校核煤种I为50%平三煤+50%印尼煤，改造校核煤种II为50%平三煤+50%神混三煤。目前锅炉实际燃烧煤种为50%国产烟煤+50%印尼煤，属于高挥发份烟煤。另外，由于环保的要求，锅炉在进行改烧烟煤改造的同时增加脱硝装置（SCR），#改为布袋除尘。同时一次风机也进行了相应的更换。燃烧器为四角布置、切圆燃烧，采用水平浓淡直流式煤粉燃烧器。炉膛中心的两个假想切圆直径为Φ681mm和Φ772mm。
（二）做到燃料科学管理，合理配煤。
1.湛江电厂成立配煤掺烧工作小组，增强对进煤质量及锅炉上煤方案的管理，掺烧配煤方案制定根据进行煤源点台账的建立，保证采购煤质，掺烧的配煤采用稳定的煤源，严格监管，杜绝不符合煤质指标的煤炭的采购，保障锅炉的安全运行。
2.当有新煤种到厂后，要有试验配烧方案，采用逐台炉逐台磨循序渐进的方式，机组由低负荷向高负荷进行，根据在运机组的实际情况，总体上一定强调树立安全意识，再考虑经济性，最后视情况再进行推广扩大。
3.根据煤种的性质不同做好存煤的分堆存放，按照“存新用旧”原则定期进行存煤的燃用，防止自燃现象的发生，避免储存损失。
4.做好配煤的日常管理工作，利用上煤工作日志及现场查看的方式，监督掺配烧方案的落地执行。根据负荷需求的不同，进行配煤的掺配方式的调整，在低谷时可适当加大劣质煤掺混比例，做好科学合理掺烧配煤。
（三）做好燃烧调整工作，保障锅炉安全运行。
1.做好锅炉燃烧时的燃煤调整工作，合理地进行一、二次风的配比，适当提高一次风速以降低燃料的着火点，定期进行打焦和吹灰工作，使锅炉受热面保持清洁，避免锅炉结焦现象的出现。
2.掺烧的经济煤种具有水分大、挥发分高的特点，因此在锅炉制粉系统日常运行过程中，一定要做好粉仓防爆和系统防爆工作，不断优化技术措施并严格执行，保障锅炉地安全运行。
3.提高运行人员的专业素养，加强技术操作水平，通过不断地进行燃烧调整试验，不断地对运行调整优化进行摸索，以保证在煤质及掺烧比例发生变化时，相关工作人员能够通过调整方案，保障系统安全运行。
（四） 严格把控入炉煤煤质指标，保障锅炉安全运行。在进行印尼褐煤等经济煤种的掺烧时，由于锅炉没有进行相关的设计，煤质与设计值出现较大出入，从而严重影响机组的运行稳定性和锅炉的稳定燃烧，因此要想保障电机组的安全稳定运行，一定要严格把控好掺烧时炉煤的质量指标，及时提供化验分析数据，以保障锅炉的安全稳定运行。首先，入炉煤热值要适当提高，进行褐煤的掺烧时，会导致入炉煤热值的降低，锅炉中在同样蒸发量的情况下，与烟煤相比，褐煤燃料消耗量更多，总燃煤量不足会导致锅炉出力的降低。由以往经验可知，入炉煤热值每降低100千卡/千克，锅炉效率也会相应的下降0.2%左右，供电煤耗也会升高0.8克/千瓦时左右。其次，入炉挥发分的提高会使其更易起火，导致炉内温度升高，锅炉结焦现象的出现，因此挥发分应控制在较低的水平。入炉的煤硫份也要控制的较低，硫份过高会导致锅炉堵灰及受热面低温腐蚀，甚至会造成二氧化硫排放的超标，导致环保考核。
五、结语
随着社会经济的飞速发展，各行各业对电力的需求也越来越高，电煤供应局势日益紧张，使得电煤价格也不断增加，使电厂盈利能力不断下降。与烟煤相比，印尼褐煤等经济煤种标煤价格相对便宜。与国内烟煤掺配烧，能非常有效的降低电厂生产成本，越来越多的电厂开始进行进行掺烧经济煤种的设计并对相应设备进行改造。在改造過程中，一定要结合煤质的特点，综合考虑煤质偏离设计值等因素的影响，对相关技术进行优化，从而使电厂运行稳定安全，使煤质变化带来影响降至最低，进一步提高电力企业的核心竞争力，走出运营困境。（作者单位为湛江电力有限公司）
随着社会及经济的发展，日常工作及生活中越来越离不开电，人们对电的依赖程度也越来多大，而煤炭作为能源，在国家煤炭政策去产能、降库存情况下，近年来的煤炭价格也高居不下，导致火力发电厂企业的成本也是越来越高，发电厂的盈利水平能力不断下降，有的电厂甚至出现亏损的状况。电厂为了降低煤炭成本，许多电厂一直都在寻找解决办法，比如说开始购买使用新的煤种，产地来源不限于国内的山西、陕西、内蒙，已遍及全球，比如俄罗斯、南非、澳洲、越南、朝鲜、印尼、加拿大等，各类的煤种性质不一，比如水分大小、难磨与易磨、灰熔点高低，都与原来锅炉设计煤种相差较大，若没有对燃用煤种煤质指标的全面了解则会给电厂的安全运行带来风险。比如说储式制粉系系统锅炉，煤炭燃烧的时候水分比较大，而且挥发性也比较高，当印尼褐煤作为燃种进行掺杂燃烧时，可能会导致制粉系统的爆炸，由此可见煤质的变化对电厂的安全运行十分的重要。
一、煤质现状分析
随着不断改变的煤炭市场形势，原来按照设计煤种由贫瘦煤改为烟煤的湛江电厂，为了能够解决煤源不足、贫瘦煤已是稀缺煤种的现实问题，通过对锅炉进行烟煤改造，扩大煤种类别的使用。目前随着煤炭价格的不断提高，电厂为了能够减少成本，提高利润，采取的措施之一是大量掺烧印尼褐煤这类经济煤种来降低煤炭成本，因为印尼褐煤相对国内煤炭标煤单价较低，所以能立竿见影降低产电的成本。当然，不同产地的煤质，性质偏差比较大，湛江电厂煤质情况如下表。
二、煤质变化影响锅炉燃烧
（一）煤炭的好坏与煤炭的发热量密切相关，因此电厂煤炭中的低位发热量可以作为评价煤炭质量优劣的一项重要指标，也是煤炭购销合同中调价重要条款内容。而且煤炭的发热量也是电厂锅炉设计煤种时的一个重要参数。煤炭质量越好发热量越高，通俗的说就是锅炉能够将更多储存在煤炭中热能转换成发电用的电能。煤炭的发热量不够时，锅炉的燃烧就会很不稳定，当发热量低到一定程度时，可能会导致锅炉灭火，影响发电厂机组的正常运行。
（二）煤的挥发份在较低温度下就能够析出和燃烧，随着燃烧放热，温度迅速提高，为着火和燃烧提供了极其有利的条件。另外，挥发份析出，又增加了外部反应面积以及内部空隙，能够保证迅速燃烧。因此，煤的挥发份含量越大，煤中难燃的固定碳成分越少，煤粉越容易燃尽。由于挥发份的燃烧会导致锅炉内的温度迅速上升，这样就可以促进燃烧，对发电比较有利。挥发分颗粒比较小，悬浮在空气中，这样大大增加了燃烧的表面积，保证锅炉的正常燃烧。
（三）煤的灰分，算是火力发电动力煤有害物质，煤质中灰分与发热量是反比关系，灰份含量越大，发热量就越低，而且在锅炉内燃烧时不仅不会散发热量，还会吸收热量，因此如果煤中的灰分比较多，可能会使着火比较困难，高灰份的煤炭难以带起机组的高负荷运行已是不争的事实，通常利用飞灰含碳量和炉渣含碳量去评定燃烧状况。
（四）煤炭的水份，对煤的着火特性有一定的影响，煤炭中的含水量过高，也会导致煤炭的着火困难，影响锅炉的燃烧。
（五）煤灰熔融性，湛江电厂锅炉无烟煤改烧烟煤，入炉煤质煤灰熔融性ST温度需大于1300（℃），否则易造成水冷壁或受热面出现局部的结焦。当水冷壁结焦比较严重时，有可能出现部分管壁超温现象。当出现管壁超温时，可采用降低汽温的设置、加强吹灰、降低负荷等方法来进行控制。
三、煤质变化影响锅炉和辅助的设备
在设计锅炉时，就会将相应的煤质要求考虑在内，所以如果用于实际燃烧的煤质与最初设计锅炉时所设计的值相差比较大时就会给锅炉以及其它相应辅助系统的安全运行带来威胁。
（一）如果煤质的发热量比较低，会影响锅炉内燃烧的稳定性，不仅影响机组带负荷，当低到一定数值时，甚至就会导致锅炉灭火，对锅炉的正常运行带来严重的影响。
（二）煤炭的挥发份过高，比如印尼褐煤在自然堆放情况下都会发生自燃现象，给电厂造成损失，而且挥发分过高因提前燃烧而将锅炉内的喷燃器烧损，给锅炉的安全运行造成损害。
（三）如果煤的水分含量过高也会导致锅炉内出现灭火的现象，也会造成输煤系统堵煤现象频发，另外，磨煤机出力增加导致制粉系统动力不足。
（四）煤是复合物，其中含有大量的硫化物，在燃烧时，煤炭中的硫大量释放，当锅炉的温度比较时，就会对锅炉的表面进行腐蚀，长时间会影响锅炉的使用寿命，当然也会严重影响锅炉的安全运行。
四、针对煤质变化，电厂安全经济运行的应对措施
为了减小煤质的变化对电厂安全经济运行造成的负面影响，缓解煤炭供应紧张的局面，湛江电厂在实际的生产运营过程中，为保障机组的安全稳定运行，采取了以下几种应对措施。
（一）锅炉系统的改造。湛江电厂在2010-2013年开展对4台机组由贫瘦煤改烧烟煤的重大技术改造工程，制粉系统由钢球磨中储式改为中速磨直吹式，设计为四用一备，制粉系统改造为正压直吹式制粉系統，煤粉细度R90=18%。增加皮带式电子称重计量给煤机。燃烧器改为水平浓氮直流式，均等配风，喷口可上下摆动，为降低锅炉NOx生成量，燃烧器上方设置了两层燃尽风喷口。除渣系统采用干除渣系统代替原来的湿式除渣系统。锅炉底渣冷却采用干式排渣机，利用锅炉炉膛的负压将冷却空气吸入干式排渣机将渣冷却，冷却风量能根据锅炉的排渣量自动调节，且不影响锅炉的燃烧。 改造设计煤种为平三煤，改造校核煤种I为50%平三煤+50%印尼煤，改造校核煤种II为50%平三煤+50%神混三煤。目前锅炉实际燃烧煤种为50%国产烟煤+50%印尼煤，属于高挥发份烟煤。另外，由于环保的要求，锅炉在进行改烧烟煤改造的同时增加脱硝装置（SCR），#改为布袋除尘。同时一次风机也进行了相应的更换。燃烧器为四角布置、切圆燃烧，采用水平浓淡直流式煤粉燃烧器。炉膛中心的两个假想切圆直径为Φ681mm和Φ772mm。
（二）做到燃料科学管理，合理配煤。
1.湛江电厂成立配煤掺烧工作小组，增强对进煤质量及锅炉上煤方案的管理，掺烧配煤方案制定根据进行煤源点台账的建立，保证采购煤质，掺烧的配煤采用稳定的煤源，严格监管，杜绝不符合煤质指标的煤炭的采购，保障锅炉的安全运行。
2.当有新煤种到厂后，要有试验配烧方案，采用逐台炉逐台磨循序渐进的方式，机组由低负荷向高负荷进行，根据在运机组的实际情况，总体上一定强调树立安全意识，再考虑经济性，最后视情况再进行推广扩大。
3.根据煤种的性质不同做好存煤的分堆存放，按照“存新用旧”原则定期进行存煤的燃用，防止自燃现象的发生，避免储存损失。
4.做好配煤的日常管理工作，利用上煤工作日志及现场查看的方式，监督掺配烧方案的落地执行。根据负荷需求的不同，进行配煤的掺配方式的调整，在低谷时可适当加大劣质煤掺混比例，做好科学合理掺烧配煤。
（三）做好燃烧调整工作，保障锅炉安全运行。
1.做好锅炉燃烧时的燃煤调整工作，合理地进行一、二次风的配比，适当提高一次风速以降低燃料的着火点，定期进行打焦和吹灰工作，使锅炉受热面保持清洁，避免锅炉结焦现象的出现。
2.掺烧的经济煤种具有水分大、挥发分高的特点，因此在锅炉制粉系统日常运行过程中，一定要做好粉仓防爆和系统防爆工作，不断优化技术措施并严格执行，保障锅炉地安全运行。
3.提高运行人员的专业素养，加强技术操作水平，通过不断地进行燃烧调整试验，不断地对运行调整优化进行摸索，以保证在煤质及掺烧比例发生变化时，相关工作人员能够通过调整方案，保障系统安全运行。
（四） 严格把控入炉煤煤质指标，保障锅炉安全运行。在进行印尼褐煤等经济煤种的掺烧时，由于锅炉没有进行相关的设计，煤质与设计值出现较大出入，从而严重影响机组的运行稳定性和锅炉的稳定燃烧，因此要想保障电机组的安全稳定运行，一定要严格把控好掺烧时炉煤的质量指标，及时提供化验分析数据，以保障锅炉的安全稳定运行。首先，入炉煤热值要适当提高，进行褐煤的掺烧时，会导致入炉煤热值的降低，锅炉中在同样蒸发量的情况下，与烟煤相比，褐煤燃料消耗量更多，总燃煤量不足会导致锅炉出力的降低。由以往经验可知，入炉煤热值每降低100千卡/千克，锅炉效率也会相应的下降0.2%左右，供电煤耗也会升高0.8克/千瓦时左右。其次，入炉挥发分的提高会使其更易起火，导致炉内温度升高，锅炉结焦现象的出现，因此挥发分应控制在较低的水平。入炉的煤硫份也要控制的较低，硫份过高会导致锅炉堵灰及受热面低温腐蚀，甚至会造成二氧化硫排放的超标，导致环保考核。
五、结语
随着社会经济的飞速发展，各行各业对电力的需求也越来越高，电煤供应局势日益紧张，使得电煤价格也不断增加，使电厂盈利能力不断下降。与烟煤相比，印尼褐煤等经济煤种标煤价格相对便宜。与国内烟煤掺配烧，能非常有效的降低电厂生产成本，越来越多的电厂开始进行进行掺烧经济煤种的设计并对相应设备进行改造。在改造過程中，一定要结合煤质的特点，综合考虑煤质偏离设计值等因素的影响，对相关技术进行优化，从而使电厂运行稳定安全，使煤质变化带来影响降至最低，进一步提高电力企业的核心竞争力，走出运营困境。（作者单位为湛江电力有限公司）