【正文】 用鋼球磨煤機(jī)中儲(chǔ)制熱風(fēng)送粉系統(tǒng)，但來煤較雜，常常出現(xiàn)燒紅一次風(fēng)管和燒壞燃燒器噴嘴這一問題；再如某電廠，由于煤質(zhì)粘結(jié)性變化，發(fā)生磨煤機(jī)入口嚴(yán)重堵煤并進(jìn)而發(fā)生制粉系統(tǒng)爆炸事故。 煤質(zhì)變化對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響①煤質(zhì)變化對(duì)燃燒穩(wěn)定性的影響由于揮發(fā)分在較低溫度下能夠析出和燃燒，隨著燃燒放熱，焦碳粒的溫度迅速提高，為其著火和燃燒提供了極其有利的條件，另外揮發(fā)分的析出又增加率焦碳內(nèi)部空隙和外部反應(yīng)面積，有利于提高焦碳的燃燒速度。因此，不同的煤質(zhì)其揮發(fā)分含量愈大，煤中難燃的固定碳成分越少，煤粉越容易燃燼，揮發(fā)分析出的空隙多，增大反應(yīng)表面積，使燃燒反應(yīng)加快。揮發(fā)分含量降低時(shí)，煤粉氣流著火溫度顯著升高，著火熱隨之增大，著火困難；煤的含水量在一定的含量限度內(nèi)與揮發(fā)分對(duì)燃煤的著火特性影響一致，根據(jù)煤質(zhì)的不同其少量水分含量對(duì)著火有利，從燃燒動(dòng)力學(xué)角度看，在高溫火焰水蒸氣對(duì)燃燒具有催化作用，可以加速煤粉焦炭的燃燒，可以提高火焰黑度，加強(qiáng)燃燒室爐壁的輻射換熱。另外，水蒸氣分解時(shí)產(chǎn)生的氫分子和氫氧根可以提高火焰的熱傳導(dǎo)率。但水分含量過大時(shí)，著火熱也隨之增大，同時(shí)由于一部分燃燒熱用來加熱水分并使汽化，降低了爐內(nèi)煙氣溫度，從而使煤粉氣流吸卷的煙氣溫度以及火焰對(duì)煤粉的輻射熱都降低，這對(duì)著火不利[7]。②煤質(zhì)變化對(duì)鍋爐出力的影響煤質(zhì)變化對(duì)鍋爐出力的影響主要表現(xiàn)如下：當(dāng)煤質(zhì)變化影響到磨煤機(jī)出力，由于燃用煤質(zhì)的可磨性系數(shù)比設(shè)計(jì)煤質(zhì)的可磨性系數(shù)降低較多，以致4臺(tái)磨煤機(jī)（設(shè)計(jì)3臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行）運(yùn)行時(shí)（設(shè)計(jì)煤粉細(xì)度），仍難以保證鍋爐帶額定出力；當(dāng)煤質(zhì)的灰熔點(diǎn)降低、鍋爐出力未達(dá)到額定出力，就發(fā)生結(jié)渣或受熱面粘污，使出力不能再增加或鍋爐不能長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行；當(dāng)煤質(zhì)變化使燃燒過程推遲、鍋爐出力未達(dá)到額定出力，過熱器或再熱器出現(xiàn)管壁超溫，使出力不能再增加；當(dāng)煤質(zhì)的揮發(fā)份變化較多時(shí)，鍋爐無油助燃最低穩(wěn)燃負(fù)荷（出力）與最大出力比例將變化。因此，通常所說的鍋爐最大連續(xù)出力及鍋爐無油助燃最低穩(wěn)定燃負(fù)荷都是有相對(duì)應(yīng)條件的，條件變化時(shí)其值也相應(yīng)變化。③煤質(zhì)變化對(duì)鍋爐效率的影響鍋爐效率與煤質(zhì)運(yùn)行條件有關(guān)，但主要取決于煤質(zhì)。判斷煤質(zhì)燃燒情況，不能僅以煤的常規(guī)分析，即工業(yè)分析和元素分析。煤質(zhì)是設(shè)計(jì)電廠鍋爐的基礎(chǔ)，鍋爐只有在燃用接近設(shè)計(jì)煤種時(shí)，才能取得較好效益，大范圍改變煤種，其運(yùn)行特性也將發(fā)生較大變化；再如：某電廠鍋爐試驗(yàn)結(jié)束后，煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果表明：燃用煤質(zhì)水份小于設(shè)計(jì)較多，供貨商要求就水份變化對(duì)鍋爐效率的影響進(jìn)行修正，其原因是：水份降低直觀上使排煙損失降低（不考慮其它因素），但水份降低使制粉系統(tǒng)用熱風(fēng)量減少，調(diào)溫風(fēng)摻入較多，相同爐膛出口過?？諝庀禂?shù)時(shí)，通過空氣預(yù)熱器風(fēng)量減少，使排煙溫度升高，其結(jié)果又使排煙損失增加，而后者影響大于前者。④煤質(zhì)變化對(duì)鍋爐受熱面結(jié)渣的影響結(jié)渣除與煤灰的熔點(diǎn)溫度、粘污性等有關(guān)外，也與爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)、溫度水平等有密切關(guān)系，因此設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)，將根據(jù)燃煤的灰特性，選擇鍋爐斷面、容積以及燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷。鍋爐斷面熱負(fù)荷及燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷選得大，有利于著火和燃盡，但容易結(jié)渣；選得小則反之。比如：某電廠670t/h鍋爐投產(chǎn)初期由于結(jié)渣只能帶到540t/h左右，后經(jīng)對(duì)燃燒器等進(jìn)行改造，鍋爐即能達(dá)到滿出力，而改造的主要措施之一便是降低燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷，即加大燃燒器噴嘴間距；又如：某電廠“W”型鍋爐設(shè)計(jì)燃用煤種的收到基揮發(fā)份約10%左右，但實(shí)際燃煤較雜，常常燃用收到基揮發(fā)份在16%18%的煤種，因此造成爐拱嚴(yán)重結(jié)渣，并嚴(yán)重?zé)龘p燒壞燃燒器這一問題[8]。⑤煤質(zhì)變化對(duì)鍋爐受熱面磨損的影響鍋爐受熱面的磨損與灰的特性、溫度、煙氣流速和灰量有關(guān)。當(dāng)以低灰份且灰中堅(jiān)硬含量較少的煤作為鍋爐的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)時(shí)，煙氣流速可以選得較高，也無需采用防磨措施，如將該鍋爐該燃用高灰份且灰中堅(jiān)硬物質(zhì)含量較多的煤時(shí)，煙氣通道中灰量增加，同時(shí)對(duì)于多灰的煤為了燃燒完全又須增大供風(fēng)量，使煙速提高，將使受熱面磨損加快，某電廠1025t/h鍋爐燃用某一煤質(zhì)（非設(shè)計(jì)煤）時(shí)，尾部受熱面磨損很快，約30天就會(huì)出現(xiàn)爆管，通過采取防磨措施并更換煤種，就此問題解決[9]。 煤質(zhì)變化對(duì)輔助設(shè)備的影響煤質(zhì)較差時(shí)，鍋爐點(diǎn)火和運(yùn)行調(diào)節(jié)困難，難以燃燒，容易滅火，嚴(yán)重影響了鍋爐出口溫度達(dá)標(biāo)；煤質(zhì)不好時(shí)，鍋爐耗煤量相對(duì)增加，爐渣的含碳量也增大，輸煤、除渣系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷大大增加，輸煤機(jī)、除渣機(jī)等設(shè)備故障增多，煤炭拉運(yùn)和爐渣拉運(yùn)成本加大；灰分大的煤燃燒后，不僅影響了除塵器的除塵效果，而且增加了除灰、排灰系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷，容易現(xiàn)運(yùn)行故障，對(duì)工作環(huán)境和外部環(huán)保都造成了不良影響；煤質(zhì)含硫量大時(shí)，容易引起水冷壁高溫腐蝕，鍋爐尾部煙道、省煤器、空氣預(yù)熱器等處得低溫腐蝕，造成鍋爐爆管，影響鍋爐安全運(yùn)行。 煤質(zhì)變化對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性的影響煤的灰分在燃燒過程中不但不會(huì)發(fā)出熱量，而且還要吸收熱量，因此不同煤質(zhì)中灰分含量越大，發(fā)熱量越低，容易導(dǎo)致著火困難和著火延遲，同時(shí)爐膛溫度降低，煤的燃燼程度降低，造成的飛灰可燃物高，灰分含量增大，碳?？赡鼙换覍影?，碳粒表面燃燒速度降低，火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p小，造成燃燒不良。另外灰分濃度增高，使鍋爐受熱面特別是省煤器，空氣預(yù)熱器等處的磨損加劇，除塵量增加，鍋爐飛灰和爐渣物理熱損失增大，降低了鍋爐的熱效率[10]。3 兩煤種對(duì)比熱力分析計(jì)算 鍋爐規(guī)范：2. 給水溫度：：（表壓）：：中間儲(chǔ)倉式（熱空氣做干燥劑、鋼球筒式磨煤機(jī)，煙煤、褐煤為乏汽送粉；貧煤、無煙煤為熱風(fēng)送粉）：四角切圓燃燒：固態(tài)：圖31 國產(chǎn)220t/h高壓鍋爐示意圖 工質(zhì)流程 蒸汽流程圖32 鍋爐汽水系統(tǒng)和受熱面布置示意圖 一次噴水減溫 ↓蒸汽流程：汽包──→頂棚過熱器──→低溫過熱器──→屏式過熱器──→高溫過熱器冷段──→高溫過熱器熱段──→汽輪機(jī)↑ 二次噴水減溫 煙氣流程煙氣流程：爐膛──→屏式過熱器──→高溫過熱器──→低溫過熱器──→高溫省煤器──→高溫預(yù)熱器──→低溫省煤器──→低溫空氣預(yù)熱器 煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)表31 煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)煤種元素成分（%）收到基低位發(fā)熱量干燥無灰基揮發(fā)分（%）空氣干燥基水分（%）BTH法可磨性系數(shù)灰熔點(diǎn)水分灰分碳?xì)溲醯蜃冃螠囟溶浕瘻囟热刍瘻囟菵T℃ST℃FT℃撫順煙煤1322415461190＞1500金竹山無煙煤72221082＞1500 燃用撫順煙煤的輔助熱力計(jì)算 鍋爐的空氣量平衡制粉系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)：對(duì)于滾筒式鋼球磨煤機(jī)，中間儲(chǔ)倉式熱風(fēng)送粉制粉系統(tǒng)。爐膛出口過量空氣系數(shù)：固態(tài)排渣煤粉爐。屏，凝渣管的漏風(fēng)系數(shù)取值0，其它漏風(fēng)系數(shù)取值見課本表15。由以上結(jié)果計(jì)算出口過?？諝庀禂?shù)和煙道平均過?？諝庀禂?shù)。爐膛，屏式過熱器，凝渣管平均過?？諝庀禂?shù)直接取爐膛出口過剩空氣系數(shù)，其他受熱面的平均過量空氣系數(shù)則取該受熱面的進(jìn)，出口過量空氣系數(shù)的算術(shù)平均值。計(jì)算結(jié)果及過程見表32表32 煙氣漏風(fēng)系數(shù)、過量空氣系數(shù)和平均過量空氣系數(shù)名稱額定負(fù)荷時(shí)漏風(fēng)系數(shù)入口過?？諝庀禂?shù)出口過量空氣系數(shù)煙道平均過量空氣系數(shù)符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果計(jì)算公式結(jié)果制粉系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)爐膛（查課本表12褐煤）屏、凝渣管0高溫級(jí)過熱器低溫級(jí)過熱器高溫級(jí)省煤器高溫級(jí)空預(yù)器低溫級(jí)省煤器低溫級(jí)空預(yù)器 燃料燃燒計(jì)算①燃燒計(jì)算（結(jié)果如表33）表33 撫順煙煤的燃燒計(jì)算表煤的特性%碳?xì)溲醯蚧曳炙輷]發(fā)物1346低位發(fā)熱值 kJ/kg22415名稱符號(hào)單位計(jì)算公式及數(shù)據(jù)結(jié)果燃料完全燃燒所需理論空氣量容積理論容積理論容積理論干煙氣容積飛灰份額查課本表24（固態(tài)排渣煤粉爐）②煙氣特性參數(shù)的確定以爐膛、屏、凝渣管計(jì)算煙氣特性表：（其它計(jì)算過程類似）干煙氣容積：過?？諝饬浚核魵怏w積：煙氣總?cè)莘e：RO2容積比：H2O容積比：三原子氣體容積比：質(zhì)量飛灰濃度：容積飛灰濃度：煙氣質(zhì)量：將計(jì)算結(jié)果列表34表34 煙氣特性表名稱及公式符號(hào)單位公式爐膛屏防渣管高溫級(jí)過熱器低溫級(jí)過熱器高溫級(jí)省煤器高溫級(jí)空預(yù)器低溫級(jí)省煤器低溫級(jí)空預(yù)器煙道出口處過?？諝庀禂?shù)計(jì)算過程見表21煙道平均過剩空氣系數(shù)計(jì)算過程見表21干煙氣容積水蒸氣體積煙氣總