煤质变化对电站锅炉运行的影响

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1、技术交流煤质变化对电站锅炉运行的影响121111姚伟，韩立芳，薛宁，王桂芳，蒙毅，刘家利（1.西安热工研究院有限公司，陕西西安710032；2.酒泉钢铁公司热电厂，甘肃酒泉735100）［摘要］采用西安热工研究院有限公司（TPRI）燃烧、结渣预测模型，对煤质变化影响锅炉机组燃烧稳定性、燃烧效率、炉膛结渣趋势等进行了定性、定量分析，并简单介绍了几种实用的配煤方式，可作为国内相关电厂应对类似情况的参考。［关键词］电站锅炉；煤质变化；配煤；燃烧；结渣［中图分类号］TK227.1［文献标识码］A［文章编号］10023364（2005）07002205电站锅炉燃煤紧缺是我国短期内难以解决的问

2、该规定是在当时某些电厂因煤种变化原因出现重题，此将对火力发电厂燃煤构成产生重大影响，从而造大事故后作出的，主要为保证机组的安全经济运行，范成锅炉运行状态偏离设计值，直接影响机组的安全性围偏于严格，目前大多数电厂难以满足其要求。表1和经济性。也是保证锅炉额定出力及出口蒸汽参数允许的燃煤特［2］面对繁杂煤种，了解锅炉适应煤种的范围，根据煤性变化范围。目前大型机组燃烧调节手段增多，其种特性选择合适的入厂煤、合理安排入炉煤及入炉方实际范围已有较大的提高。式，并采用不同的运行措施，可以在保证安全运行的基础上，提高机组经济性。2煤质变化对锅炉运行的影响1电站锅炉对煤质的适应范围2.1燃烧稳定性

3、燃烧稳定性问题较多出现在无烟煤、贫煤挥发分原电力工业部根据电站锅炉特点，对电厂燃煤允降低或灰分增加（发热量降低）时。这类煤本身燃烧［1］许的煤质参数变化范围作出了明确规定，其参数以性能较差，当煤质稍有变化，就可能出现燃烧稳定性问锅炉设计煤为基准（表1）。题。西安热工研究院有限公司（TPRI）总结出的燃烧［3］表1电厂燃煤允许变化范围稳定性模型可阐述其影响程度：VAMQDmin=（fIT、Qnet、Vdaf、QL、Ws）（1）dafararnet，arST煤种偏差/%偏差/%偏差/%偏差/%偏差/%式中Dmin———锅炉不投油最低稳燃负荷，%；无烟煤-1±4±3±10-8IT———煤

4、粉气流着火温度（TPRI）［4］，℃；贫煤-2±5±3±10-8Qnet———煤空气干燥基低位发热量，MJ/kg；低挥发±5±5±4±10-8分烟煤QL———与炉膛热负荷参数有关的参数；高挥发±5+5～-10±4±10-8Ws———与炉膛卫燃带面积有关的参数。分烟煤在已定的锅炉中，采用式（1）得出的煤质指标Qnet、褐煤±5±5±7-8IT、Vdaf对燃烧稳定性指标的影响程度见图1～图3，其中注：挥发分、灰分、水分为与设计值的绝对偏差；发热量、ST为与设计值发热量指标是综合反映灰分、水分、煤种的煤质参数。的相对偏差。图1～图3是以最低稳燃负荷相对变化的百分数收稿日期：2005031

5、8!"热力发电·2005（7）技术交流采用下述步骤可预测煤质变化引起的运行参数改变：（1）已知目前状态的煤质及对应的运行参数Ym，可求出相对基准状态的#Y1；（2）根据变化后的煤质，可查出相对基准状态的#Y2；（3）煤质变化后的运行参数Yy可采用式（3）计算得出：Yy=Ym·（100+#Y2）（/100+#Y1）（3）图1煤发热量对燃烧稳定性的影响煤热值增加，火焰稳定性加强。无烟煤区（Vdaf<10%）燃烧稳定性对挥发分等煤质指标的变化较为敏感，例如Vdaf在10%时Dmin达70%，而Vdaf下降至7%～8%时，按图3可推算出Dmin将上升至85%左右，已难保证正常的负荷调整。因

6、此，表1对难燃煤种允许变化的挥发分数据提出了较严要求。2.2燃烧经济性采用TPRI燃尽性能模型分析煤质变化对燃烧经济性的影响：q4=（fB、Qnet、Vdaf、QL、Ws）（4）式中q4———对应实际锅炉碳未完全燃烧热损失，%；图2着火温度对燃烧稳定性的影响［4］B———一维火焰炉（TPRI）燃尽率，为燃烧掉的可燃质占初始可燃质的百分数，%。采用式（2）的定义，结合式（4）即可得出煤质参数变化影响燃烧效率（1-q4）的趋势（图4～图6）。可见煤热值增加，燃烧经济性提高，所列出的各煤质参数对锅炉燃烧经济性均有较大影响。图3挥发分对燃烧稳定性的影响#Dmin来反映煤质对燃烧稳定性的影响

7、程度。本文所涉及的运行参数及变化指标均按下述方法定义：#Y=（Ys-Yj）/Yj×100%（2）式中#Y———运行参数（稳定性Dmin、燃尽性q4、结渣性Su）相对变化的百分数（#Dmin、#q4、图4煤发热量对燃烧经济性的影响#Su），%；Ys———实际煤质（Vdaf、Qnet、IT、B、Sc等）条件下2.3结渣性的运行参数；Yj———基准煤质条件下的运行参数。采用TPRI结渣性能模型分析煤质对锅炉结渣的热力发电·2005（7）!"技术交流图5煤燃尽率对燃烧经济性的