煤质中的不同成分对锅炉运行有哪些影响？

  2024-05-09         0次

煤中挥发分对锅炉经济性的影响

在煤的化学组成中，挥发分是一个至关重要的参数，对锅炉的经济性运行产生深远影响。挥发分是指在特定温度下，煤中能够挥发出的气体和液体组分的总和，主要包括烃类、氢气和一氧化碳等可燃气体。这些组分对于煤的燃烧特性，特别是着火和火焰传播，有着决定性的影响。

首先，高挥发分的煤往往具有较低的着火点，这意味着在锅炉中，它们能够在较低的温度下开始燃烧。这一特性可以显著缩短锅炉的启动时间，并提高热能的利用效率。特别是在寒冷的季节或需要频繁启动锅炉的场合，高挥发分煤的优势更加明显。

其次，挥发分的燃烧能够产生大量的气体，这些气体在锅炉内迅速扩散并燃烧，从而形成稳定的火焰。这不仅有助于煤粉的完全燃烧，减少未燃碳的损失，还能确保锅炉内的温度分布更加均匀，防止局部高温区域的产生。

然而，挥发分过高也可能对锅炉的经济性产生负面影响。一方面，过高的挥发分可能导致煤粉在燃烧过程中产生大量的烟气，这些烟气会带走大量的热量，从而降低锅炉的热效率。另一方面，高挥发分煤的燃烧速度较快，可能导致锅炉内的燃烧过程难以控制，甚至引发安全问题。

因此，在选择煤种时，必须综合考虑挥发分的含量以及锅炉的实际运行需求。同时，通过优化锅炉的燃烧系统和控制系统，可以进一步提高锅炉的经济性。例如，采用先进的燃烧器设计、合理的配风方式以及智能化的控制系统，都能够显著提高锅炉的燃烧效率和运行稳定性。

煤的发热量对经济性的影响

煤的发热量是衡量煤炭能量转换效率的关键参数，对于锅炉运行的经济性具有决定性影响。当煤的发热量下降时，它会引发一系列连锁反应，从而对锅炉的经济效益产生深远影响。

首先，较低的发热量意味着为了维持锅炉的额定出力，必须投入更多的煤炭。在直吹式制粉系统中，这种增加直接导致了磨煤机负荷的增大，进而造成磨煤机的电耗上升。因为磨煤机需要研磨更多的煤炭以达到所需的粉质细度，这无疑增加了设备的运行负担和能耗。

其次，随着煤粉量的增加，制粉系统在输送煤粉过程中所需的一次风量也随之上升。这不仅加大了系统的通风阻力，还使得风机的工作点发生偏移，要求其提供更高的压头以克服增加的阻力。因此，风机的电耗也会相应增加，进一步推高了厂用电率，降低了整体的经济效益。

再者，煤的发热量降低还会导致锅炉内的燃烧状况恶化。由于理论燃烧温度和炉内整体温度水平的下降，煤粉气流的着火点会向后推移，燃烧的稳定性也会受到严重影响。这不仅降低了煤粉的燃尽率，还可能导致燃烧不完全，产生大量的未燃碳和有害气体排放，既浪费了能源又加重了环境污染。

煤的灰分对经济性的影响

煤的灰分对电厂锅炉运行的经济性和可靠的影响体现在以下几个方面：

1、对着火与燃烧动力学的影响：灰分在煤中的存在会直接影响到煤粉的着火温度和燃烧速度。高灰分煤的着火点通常较高，这意味着需要更高的温度才能触发燃烧反应。此外，灰分的存在还可能阻碍煤粉颗粒与氧气的有效接触，从而降低燃烧速率和效率。

2、热量损失与机械不完全燃烧损失：灰分作为煤中的不可燃成分，不仅在燃烧过程中不产生热量，反而会在燃烧后形成炉渣。这些高温炉渣在排出炉膛时，会带走大量的热能，造成显著的物理热量损失。此外，由于灰分的存在，煤粉可能无法完全燃烧，导致机械不完全燃烧损失增加，进一步降低了锅炉的热效率。

3、对锅炉安全运行的影响：灰分在燃烧过程中可能形成结渣和积灰，这些沉积物在锅炉内部的积累会严重影响热交换效率和通风性能。结渣和积灰可能导致受热面的热阻增加，进而影响锅炉的传热效果。更为严重的是，长期的积灰和结渣可能引起受热面的局部过热、磨损甚至爆管，对锅炉的安全运行构成严重威胁。此外，高灰分煤的燃烧还可能产生更多的飞灰和烟尘，对锅炉的排放性能和环保指标产生不利影响。

煤种水分对火电厂生产运行的影响

煤种水分对火电厂生产运行的影响至关重要。水分的存在不仅降低了煤中可燃物质的有效含量，导致发热量减少，还会在燃烧过程中带来一系列不利影响。具体来说，当煤中水分受热蒸发和汽化时，会大量吸收炉膛内的热量，进而降低炉膛温度。这不仅使得煤粉的着火点提高，造成煤粉着火困难，还会由于水分的蒸发增加了烟气体积，使得排烟量显著增大。

从能量转换的角度来看，水分的蒸发和汽化实际上是一种能量损失，因为它消耗了原本可用于发电的热量。这种能量损失不仅降低了锅炉的热效率，还使得火电厂的整体能源利用效率下降。此外，由于排烟量的增大，火电厂的引风机和送风机的负荷也会相应增加，这进一步推高了厂用电率，影响了火电厂的经济效益。

在煤粉燃烧过程中，水分的存在还可能导致火焰温度波动和燃烧不稳定，从而影响煤粉的燃尽率和锅炉的安全运行。同时，高水分煤在磨煤过程中也容易造成磨煤机堵塞和磨损加剧，增加了设备的维护成本和停机时间。

煤种硫分对火电厂生产运行的影响

煤中的硫分，包括可燃硫和不可燃硫，对火电厂的生产运行具有深远的影响。硫分的存在形态及其在燃烧过程中的化学行为，直接关系到锅炉设备的安全与效率。

首先，高硫煤在燃烧时，可燃硫会转化为二氧化硫等含硫气体。这些气体在高温下与金属受热面接触，可能引发高温腐蚀。特别是在过热器和再热器等高温受热面，硫分导致的腐蚀会显著降低设备的使用寿命。

其次，对于空气预热器等低温受热面，不可燃硫形成的硫酸盐与烟气中的水蒸气结合，可能产生低温腐蚀。这种腐蚀作用更为隐蔽且持续，长期累积可能导致设备性能下降甚至失效。

此外，硫分的燃烧产物还可能对烟气排放系统产生影响。二氧化硫等有害气体在排放过程中可能形成酸雨，对环境造成二次污染。这不仅增加了火电厂的环保压力，也可能对周边生态环境产生长期负面影响。

为了缓解硫分对火电厂生产运行的不利影响，需要采取一系列专业的技术措施。例如，通过燃烧优化降低硫分的转化效率，使用高效脱硫设备减少烟气中的二氧化硫含量，以及定期对受热面进行防腐处理和维护等。

灰熔融性对电厂生产运行的影响

灰熔融性是评判锅炉运行安全与经济性的核心指标之一。具体来说，煤灰的熔融特性直接关系到锅炉内部的结渣倾向，进而影响整个电厂的生产效率和设备安全。

从专业角度来看，煤灰的熔融温度若较低，意味着在锅炉的高温区域，灰分更容易达到熔融状态。一旦灰分开始熔化，它们便容易粘附在锅炉的受热面上，随着时间的推移，这些粘附的灰分会不断积累，最终形成结渣。结渣不仅会降低受热面的热交换效率，还会导致局部温度升高，进而可能引发受热面的热应力损伤，严重影响锅炉的安全运行。

此外，灰熔融性还与煤的燃烧效率和污染物排放密切相关。低熔融温度的煤灰在燃烧时更容易释放出有害气体和颗粒物，这不仅会污染环境，还可能增加电厂的环保治理成本。

综上所述，

煤质中的不同成分对锅炉运行有着复杂而深远的影响。为了保障锅炉的高效、稳定运行，并减少对环境的污染，我们应充分了解煤的成分及其影响，合理选择煤种，优化锅炉运行参数。同时，随着科技的发展，新型清洁煤技术和高效燃烧技术的研发与应用也将为我们提供更环保、更经济的能源解决方案。

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