电厂锅炉用煤对煤质的要求.doc

1、电厂锅炉用煤对煤质的要求动力煤小知识电厂锅炉用煤对煤质的要求一、电厂锅炉按燃烧方式分类1、层燃炉。层燃炉有炉箅（也叫炉排） 、煤炭或其他固体燃料在炉箅上的燃烧层内燃烧。燃烧所用空气由炉箅下送入。穿过燃料层进行燃烧反应。部分未燃尽的可燃气体和被气流吹起的细粒燃料，仍可在燃料层上的炉膛空间中继续燃烧。2、室燃烧。室燃烧炉中的燃料主要是在炉膛空间悬浮燃烧。这是电厂锅炉的主要燃烧方式。在燃烧煤粉的室燃炉中，由于排渣方式不同，又可分为固态排渣煤粉炉和液态排渣煤粉炉。3、旋风炉。旋风炉是一个以圆柱形旋风筒作为主要燃烧室的炉子。气流在筒内高速旋转，煤粉气流沿圆筒切向送入或由筒的一端旋转送入。较细的煤粉在旋风

2、筒内悬浮燃烧，较粗的煤粉则贴在筒壁上燃烧。筒内的高温和高速旋转气流使燃烧加速，并溶化灰渣，形成液态排渣。旋风筒有立式和卧式两种，可燃用粗煤粉和煤屑。4、火炬层燃炉。用空气或机械播撒方式把煤炭抛入炉膛空间，然后落到炉箅上的燃烧方式称为火炬层燃。实际上有些细煤悄在炉膛中完全燃尽，较大颗粒可能在空间着火后再落到煤层上继续燃烧。大的煤块则在落到煤层上以后才开始着火燃烧。这种炉子往往配以链条炉箅，并且用于容量不大的锅炉。5、沸腾炉。沸腾炉也称液态化燃烧炉，这是一项正在发展的新炉型。炉子底部为一多孔的布风板，空气以高速穿过孔眼，均匀进入布风板上床料层中，床层中的物料为固体颗粒和少量煤粒，当高速空气穿过时床

3、料上下翻滚，形成“沸腾”状态。在沸腾过程中煤粒与空气有良好的接触混合，燃烧快，效率高。床层内安置以水和蒸汽（或空气）为冷却介质的埋管，把床层温度控制为700-1000。沸腾炉可在常压下工作，并正在研究在增压下工作的沸腾炉。由增压沸腾炉出来的高温燃气，除尘后可送入燃气轮机，而由埋管出来的蒸汽则送入汽轮机，这样就形成燃气蒸汽联合循环。6、循环流化床锅炉。循环流化床锅炉是在沸腾炉基础上发展起来的一种锅炉，其性能指标超过沸腾炉。循环流化床锅炉的特点是进一步细化煤粒，提高流化风速，在炉膛出口安装了高温分离器，便颗粒与气流分离，气流进入省煤器加热燃烧用空气，固体颗粒再送入炉膛流化燃烧，以此反复循环流化。二

4、、电厂锅炉对煤质的要求煤炭的种类和性质对电厂锅炉燃烧设备的结构、选型、受热面的布置以及运行的经济性和可靠性都有很大影响，因此，大中型的电厂锅炉都是根据一定的煤种设计的。对电厂锅炉热力工作影响大的指标主要有：干躁无灰基挥发分、收到基灰分、收到基水分、干躁基全硫、收到基低位发热量及灰熔融性。1、挥发分(v d/%)。不同的电厂锅炉对挥发分都有具体的要求，设计使用低挥发分煤炭的锅炉，燃用高挥发分的煤炭，其安全性和经济性将受到较大影响。因此，电厂的煤炭要按设计的挥发分要求选择和供应。从炉型情况分析，层燃烧、室燃烧炉型对煤炭的挥发分要求更为严格，旋风炉、沸腾炉和循环流化床锅炉对煤种的要求较为宽松，可选用

5、煤炭的挥发分区间较大，煤种适应性强，特别是新建的循环流化床锅炉，对挥发分要求更为宽松。2、灰分（A d/%） 。灰分对燃烧的作用首先表现为：灰分高会使火焰传播速度减慢，燃点推迟，燃烧温度下降，燃烧稳定性变差，甚至造成灭火。同时灰分过高，还容易加剧设备的磨损，缩短设备使用寿命。灰分过低，在层燃烧时，由于灰渣太薄容易把炉箅烧坏。从灰分的适应性看，循环流化床锅炉对灰分适应性最强。3、水分(M t/%)。水分既是数量指标又是质量指标，煤的水分升高，发热量降低，锅炉排烟温度升高，影响发电锅炉的燃烧效率。在使用煤粉燃烧的锅炉中，入炉前对煤粉要经过干躁处理，以减少水分对发电锅炉燃烧带来的影响。4、硫分(S

6、t,d/%)。硫燃烧后生成 SO2 和 SO3 ，它们极易与烟气中的水蒸气化合成 H2SO4蒸气，对发电设备产生腐蚀作用， 同时，SO 2和 SO3 排放到空气中，大气环境造成严重污染。另外，高硫煤炭在存放过程中，容易发生变质自燃，影响煤炭的燃烧效果。5发热量(Q net,at)。煤的发热量是设计发电锅炉时的一个重要指标，煤的发热量低于设计指标，炉内温度水平降低，影响煤粉的燃点和燃尽，锅炉热效率下降，当发热量低到一定程度时，将引起燃烧不稳，灭火放炮，以至必须投油助燃。反之，煤的发热量高于设计水平，炉膛温度必然升高，烧灰大多软化、熔融，容易形成结渣。6灰熔融性。层状燃烧方式对煤的灰熔融性要求不高

7、，悬浮燃烧采用固态排渣方式，灰熔融性软化温度 ST1350就有可能造成炉膛结渣，妨碍锅炉的连续安全运行。悬浮燃烧采用液态排渣方式，一般使用灰熔链条炉排锅炉对煤炭质量的要求及煤质指标供参时间:2011-04-02 11:29来源: 网络 作者:新疆煤炭 点击: 316次链 条 炉 排 锅 炉 对 煤 炭 质 量 的 要 求 及 煤 质 指 标 供 参 考(1)水 分 煤 的 水 分 对 于 燃 烧 的 影 响 具 有 两 重 性 。 煤 中 适 当 的 水 分使 碎 屑 和 块 煤 粘 在 一 起 能 使 漏 煤 和 飞 灰 减 少 。 燃 烧 碎 屑 较 多 的 煤 时 ，保 持 炉 前 有

8、一 定 的 水 分 是 必 要 的 。 对 于 细 粉 较 多 、 易 粘 结 的 高 发 热值 煤 ， 加 入 适 当 的 水 分 在 运 行 上 已 经 取 得 了 良 好 的 效 果 ， 还 可 使 煤层 不 致 过 分 结 焦 。 同 时 由 于 水 分 蒸 发 能 疏 松 煤 层 ， 使 煤 粒 间 空 隙 加大 ， 减 少 通 风 阻 力 。 在 常 压 下 ， 由 水 变 成 水 蒸 汽 体 积 要 增 加 1 650倍 ， 因 而 水 分 从 煤 层 中 燕 发 出 来 ， 在 煤 层 内 要 留 下 很 多 空 隙 ，这 有 利 于 通 风 ， 有 利 于 强 化 燃 烧 。

9、 但 另 一 方 面 ， 由 于 煤 中 水 分 增 加使 干 燥 时 间 加 长 ， 水 分 蒸 发 要 吸 收 热 量 ， 这 对 煤 的 着 火 是 不 利 的 。而 且 水 分 增 加 时 ， 水 蒸 汽 混 合 到 口 J燃 气 体 中 ， 既 增 加 了pJ燃 气 体 的 热 容 量 又 降 低 了 它 的 浓 度 ， 这 对 口 J燃 气 体 燃 烧也 是 不 利 的 ， 因 而 使 燃 烧 室 温 度 下 降 。 同 时 水 分 增 加 ， 烟 气 体 积 增加 ， 使 排 烟 损 失 也 跟 着 增 加 。 煤 中 加 入 的 水 量 应 当 根 据 煤 的 粒度 组 成 而

10、 定 ， 细 粉 越 多 ， 加 水 量 就 应 增 加 ， 但 要 适 量 ， 同 时 要 加 得均 匀 ， 要 有 78h 的 渗 透 时 间 。 煤 中 水 分 还 与 煤 的 变 质 程 度 有关 ， 对 低 煤 化 度 煤 如 长 焰 煤 、 不 粘 煤 等 ， 它 们 挥 发 分 高 、 焦 炭 的 化学 活 性 高 ， 极 易 着 火 ， 往 往 一 进 入 炉 膛 就 会 着 火 ， 这 样 易 烧 坏 煤 斗 。为 了 防 止 烧 坏 煤 斗 ， 就 要 提 高 煤 的 水 分 ， 推 迟 着 火 时 间 。 对于 高 煤 化 度 煤 ， 特 别 是 无 烟 煤 、 挥 发

11、分 低 ， 焦 炭 活 性 差 ， 着 火 困 难 ，为 了 减 少 蒸 发 煤 中 水 分 的 热 损 失 ， 应 降 低 煤 中 水 分 。 但 降 低 煤 中 水分 后 ， 会 增 加 漏 煤 和 飞 灰 ， 因 此 ， 燃 用 无 烟 煤 应 尽 量 减 少 粒 度 小 于6mm 的 含 量 。 如 低 煤 化 度 煤 和 高 煤 化 度 煤 按 合 适 比 例 掺 烧 ， 则煤 中 水 分 取 决 于 它 们 的 粒 度 组 成 。(2)粒 度 煤 的 粒 度 对 链 条 炉 的 工 作 影 响 很 大 ， 未 经 筛 分 的 原 煤 在链 条 炉 排 上 燃 烧 是 十 分 不 利

12、 昀 。 因 为 粒 度 不 一 ， 粉 煤 和 末 煤 嵌 于 块煤 之 间 ， 煤 层 容 易 堆 得 很 结 实 ， 使 热 量 不 易 传 到 煤 层 深 处 ， 同 时 十燥 过 程 中 的 水 蒸 汽 不 易 散 发 出 来 ， 因 此 煤 层 着 火 困 难 。 另 一 方 面 ，煤 层 中 夹 杂 粉 煤 和 末 煤 使 火 床 阻 力 增 加 易 于 产 生 火 口 。 颗 粒 度 不 均在 煤 中 易 产 生 机 械 分 离 ， 大 块 煤 易 集 中 在 炉 排 的 两 边 ， 使 得 炉 排 通风 不 均 ， 火 床 上 燃 烧 不 均 匀 。 另 外 ， 如 粉 煤

13、量 增 高 时 ， 为 了 减 少 粉煤 的 损 失 ， 需 要 提 高 煤 的 水 分 ， 因 而 增 加 吸 热 量 ， 使 干 燥 时 间 延 长 ，增 加 了 可 燃 气 体 的 热 容 量 ， 并 降 低 其 浓 度 ， 不 利 于 可 燃 气 体 燃 烧 ，使 燃 烧 室 温 度 下 降 ， 使 排 烟 损 失 增 加 等 等 。 另 一 方 面 如 大 粒 度 煤 量增 加 ， 由 于 大 粒 度 煤 不 能 烧 透 ， 而 使 机 械 未 完 全 燃 烧 损 失 增 加 。 可见 ， 用 于 链 条 炉 排 的 煤 ， 在 粒 度 方 面 ， 应 是 大 小 合 适 ， 粒 度

14、 均 匀 ，粉 煤 和 大 块 煤 越 少 越 好 。 粒 度 最 佳 范 围 是 6 25mm。 小 于6mm 的 粉 煤 含 量 越 少 越 好 ， 一 般 应 少 于 30 010。 但 从 我 国 煤矿 生 产 现 状 来 看 ， 大 多 数 煤 矿 还 没 有 合 适 的 筛 分 系 统 和 储 运 系 统 把大 于 25mm 的 块 煤 筛 去 同 时 使 小 于 6mm 的 粉 煤 含 量 降 下 来 ， 因此 ， 目 前 不 少 煤 矿 还 是 以 供 应 粒 度 为 小 于 50mm 的 混 煤 为 主 。 从 应 用 现 状 来 看 ， 一 般 对 煤 的 发 热 量 、

15、灰 分 、 挥 发 分 、 硫 分 都 比 较重 视 ， 而 对 煤 的 粒 度 组 成 重 视 不 够 。 为 了 提 高 锅 炉 燃 烧 效 率 ， 节 约煤 炭 ， 减 少 环 境 污 染 ， 应 该 采 取 措 施 ， 把 小 于 6mm 的 粉 煤 筛出 来 供 发 电 煤 粉 锅 炉 用 ， 大 于 6mm 的 煤 供 链 条 炉 排 锅 炉 用 。 对于 大 于 25mm 的 煤 筛 出 来 用 对 辊 机 破 碎 到 小 于 25mm 以 下 ， 尽量 供 应 粒 度 合 适 的 煤 炭 ， 做 到 物 尽 其 用 。 煤 炭 经 过 筛 选 、 破 碎 等 加工 后 ， 可

16、换 来 高 效 率 、 低 消 耗 、 低 环 境 污 染 。 因 此 ， 有 的 单 位 为 了保 证 入 炉 煤 有 合 适 的 粒 度 ， 建 立 了 筛 分 破 碎 系 统 。(3)发 热 量 一 般 地 说 ， 发 热 量 降 低 使 锅 炉 的 效 率 和 出 力 都 下 降 。当 煤 的 收 到 基 低 位 发 热 量 小 于 16.50MJ/kg(即 4 000kcal/kg)时 ，在 链 条 炉 上 燃 用 这 种 煤 就 困 难 了 。 因 为 发 热 量 低 的 煤 不 是 灰 分 大 就是 水 分 大 ， 或 者 灰 分 水 分 都 大 ， 燃 烧 温 度 诋 ， 使

17、炉 拱 的 温 度 和 辐 射的 热 量 都 低 ， 导 致 煤 着 火 困 难 。 同 时 燃 用 低 热 值 煤 时 ， 为 保 证 炉 内温 度 需 增 加 燃 煤 量 ， 则 炉 排 的 走 行 速 度 或 煤 层 厚 度 相 应 要 提 高 ， 这对 于 煤 的 着 火 和 燃 尽 都 是 不 利 的 。 因 此 煤 的 收 到 基 低 位 发 热 量 应 该大 于 16.5 MJ/kg。 当 收 到 基 低 位 发 热 量 大 于 21 .OOMJ/kg(即 5 000kcal/kg)时 锅 炉 效 率 和 出 力 有 明 显 的 提 高 ， 对 确 定 的 煤 炭 来 说 ，发

18、热 量 和 灰 分 有 一 定 的 对 应 关 系 。 有 可 能 产 生 这 样 的 情 况 ： 当 它 的收 到 基 低 位 发 热 量 （ Q。 。 胁 ， ） 大 于 16.50MJ/kg 时 ， 灰 分 (Ad)大于 30%， 这 时 应 考 虑 以 灰 分 为 主 ， 即 只 要 灰 分 大 于 30%， 最 好不 要 使 用 。(4)灰 分 和 灰 熔 融 性 煤 中 灰 分 增 加 使 可 燃 物 含 量 减 少 ， 发 热 量 降低 ， 对 煤 的 着 火 和 燃 烧 带 来 不 利 的 影 响 。 当 燃 用 高 灰 煤 时 ， 在 焦 炭周 围 复 盖 了 过 多 的 灰

19、 渣 ， 阻 碍 焦 炭 和 空 气 接 触 ， 也 就 阻 碍 了 焦 炭 的燃 烧 ， 延 长 了 燃 烧 时 间 ， 增 加 了 不 完 全 燃 烧 损 失 。 根 据 大 量 实 践 和试 验 结 果 表 明 ： 灰 分 大 于 30 010时 燃 烧 效 率 很 差 ， 而 且 煤 中 灰 分越 大 使 锅 炉 效 率 降 低 得 就 越 多 。煤 中 灰 分 对 锅 炉 热 效 率 的 影 响灰 分 (A。 )， %1015 15 20 20 25 25一 30 30 35 35 40 40 45 45 50灰 分 每 增 加 1%使 锅炉 热 效 率 的 降 低值%0 0.16

20、0.34 0.52 0.72 0.92 1.12 1.34对 链 条 炉 来 讲 煤 的 灰 分 也 不 宜 低 于 10%， 因 灰 分 过 少 ， 炉 排 上的 渣 层 过 薄 ， 可 能 使 炉 排 片 过 热 ， 对 链 条 炉 工 作 也 是 不 利 的 。 因 此 ，合 理 的 灰 分 ( Ad)范 围 为 10.0%30.0%。 从 目 前 煤 炭 生 产 情 况 看 ，大 多 用 于 链 条 炉 排 锅 炉 的 煤 炭 灰 分 均 大 于 10%。 但 也 有 个 别 煤炭 灰 分 低 于 10%。 在 焦 炭 的 燃 烧 过 程 中 ， 由 于 有 还 原 作 用 ， 在 炉

21、排 上 形 成 很 浓 的 还 原 气 氛 （ 即 含 CO 较 多 ） ， 有 助 于 将 灰 渣 中 的氧 化 铁 还 原 成 氧 化 亚 铁 ， 使 灰 渣 熔 化 温 度 也 相 应 降 低 。 因 此 烧 灰 分较 高 的 煤 很 容 易 在 炉 排 上 结 渣 ， 破 坏 燃 烧 过 程 ， 严 重 的 还 可 能 堵 塞炉 排 的 通 风 间 隙 ， 造 成 炉 条 过 热 和 烧 坏 。 为 了 防 止 炉 灰 结 渣 ， 应 使用 灰 熔 点 较 高 的 煤 。 一 般 要 求 煤 灰 的 软 化 温 度 (ST)大 于 1 250。 当 煤 的 灰 分 较 低 时 ， 煤

22、的 灰 熔 点 可 以 略 低 些 。 参 照GB /T9143-1988 常 压 固 定 床 煤 气 发 生 炉 用 煤 质 量 标 准 以及 长 期 来 大 量 燃 用 大 同 煤 的 经 验 ， 当 Ad 不 大 于 18. OO%时 ，煤 的 灰 熔 融 性 软 化 温 度 (ST)可 以 低 于 1 250， 但 要 大 于 1 150 0C。(5)挥 发 分 煤 中 挥 发 物 的 产 率 和 质 量 对 炉 排 上 燃 烧 过 程 的 发 生 和 发展 都 有 很 大 的 影 响 。 因 为 煤 燃 烧 时 ， 挥 发 分 首 先 析 出 和 空 气 混 合 并着 火 燃 烧 ，

23、 这 对 焦 炭 的 燃 烧 是 很 重 要 的 。 一 般 地 说 ， 挥 发 分 愈 高 ，愈 容 易 着 火 ， 燃 烧 也 好 。 挥 发 分 低 的 煤 ， 燃 烧 也 困 难 。 譬 如 ， 无 烟煤 挥 发 分 低 ， 而 且 要 在 比 较 高 的 温 度 下 才 能 析 出 挥 发 分 ， 因 而 使 着火 困 难 。 着 火 愈 困 难 ， 煤 在 炉 排 上 燃 烧 和 燃 尽 的 时 间 就 愈 少 ， 因 而机 械 未 完 全 燃 烧 损 失 乜 就 愈 大 。 但 对 于 炉 膛 容 积 热 负 荷 比 较 高 的 炉子 ， 由 于 炉 膛 容 积 相 对 较 小

24、， 当 燃 用 高 挥 发 分 煤 时 ， 易 于 产 生 化 学不 完 全 燃 烧 损 失 ， 烟 囱 容 易 冒 黑 烟 。 (6)粘 结 性 粘 结 性 强 的煤 由 于 受 到 炉 内 高 温 辐 射 作 用 ， 表 面 软 化 熔 融 ， 形 成 板 状 结 焦 ， 这种 情 况 对 链 条 炉 来 讲 是 很 不 利 的 。 燃 用 这 种 煤 时 ， 在 运 行 中 要 进 行繁 重 的 拨 火 操 作 。 另 外 ， 由 于 火 床 结 焦 使 通 风 不 利 ， 有 时 使 燃 烧 不能 连 续 进 行 。 所 以 在 链 条 炉 上 燃 用 粘 结 性 强 的 煤 是 不 适 宜 的 。 最 好燃 用 中 等 粘 结 性 以 下 的 煤 ， 根 据 对 粘 结 指 数 的 研 究 ， 当 煤 的 粘 结 指数 小 于 40时 ， 可 以 保 证 煤 受 热 后 不 结 焦 或 轻 度 结 焦 。 也 可 以 用 焦 渣特 征 来 鉴 定 煤 的 粘 结 性 强 弱 ， 一 般 当 焦 渣 特 征 小 于 等 于 5时 都适 用 于 链 条 炉 。