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煤质变化对锅炉运行的影响

反映煤的着火和燃烧特性的指标很多，可以分为煤的常规特性指标和非常规的实验室指标两大类，前者包括煤的挥发份、水份、灰份、发热量、灰熔融特性等，后者主要包括反映指数、可燃性指数、熄火温度等，运行中通常所指的煤质变化主要是指前者。
一、煤质变化对着火和燃烧的影响
1、发热量的影响
煤的低位发热量降低时，在锅炉负荷不变的情况下，燃料量增加，总烟气量通常增加，炉膛出口温度升高，而炉膛内单位辐射吸热却降低；燃料量增加反映在各制粉系统上，各制粉系统的出力增加，导致一次风量的增加，煤粉细度相对变粗，而一次风量相对于总风量的比例增加，使炉膛内冷风量增加，炉内燃烧区域的温度水平降低，燃烧损失q3和q4增加，同时由于燃料量的增加，必须增加制粉系统的数量，使炉内火焰中心温度上移；燃料量的增加，使锅炉受热面的积灰程度增加，锅炉传热下降，使尾部烟道的烟气温度上升，排烟温度和烟气量均上升，排烟热损失q2增加，由于燃料量的增加，锅炉的排渣量增加，则炉渣物理热损失增加，进一步降低锅炉的效率。
2、挥发份的影响
      煤中的挥发份含量越大，则煤的着火温度越低，其着火速度越快，同时挥发份含量影响煤粉的燃烬程度，挥发份越高，煤中难燃的固定碳含量就相对越少，挥发份析出后，煤的孔隙度大，增加了焦炭和空气反应的比表面积，挥发份燃烧还可放出大量热量形成焦炭燃烧的高温环境，使煤易于燃烬。
3、灰份的影响
煤中灰份含量大时，煤的着火性能，燃烧稳定性和燃烬性能均大幅度下降；煤中灰份含量增加，可使煤的发热量降低，炉内火焰温度下降，而且过高的灰份妨碍挥发份的析出，导致煤挥发份的初析温度下降，着火温度因此升高，过高的灰份使煤粒表面形成灰壳，从而增加了氧和煤中可燃质之间的传质阻力，使飞灰含碳量增加；灰份增加还将增加煤的着火速度，煤粉燃烧时间增长，使炉膛出口烟气温度上升。
4、水份的影响
煤中的水份增加时，表现在制粉系统干燥通风量增加，使一次风量增加，降低炉膛温度，使燃烧不稳，水位过大时，将影响制粉系统的出力；燃用水份高的煤种，将使煤粉着火困难，烟气量增加，使炉膛出口温度升高，排烟温度和排烟量增加，q2损失增加。
二、煤质变化对积灰结渣的影响
煤质变化影响锅炉的积灰和结渣，主要体现在煤灰的成份上，当灰成中碱金属含量较多时，极易发生结渣情况，灰成份中铁氧化物含量增加时，灰的熔点将降低，灰中硅酸盐含量增加时，灰的熔化温度将有所上升，灰中氧化铝的含量增加时，灰的熔点将明显上升。灰熔温度与灰份含量也有一定关系，灰份在10%-25%时灰熔点将出现最低值，煤的灰份特别高或特别低时，灰熔点都将下降。煤的积灰结渣特性，除了决定于煤质自身特性外，同时也受炉内燃烧条件的影响，如炉内燃烧工况，气固相流动等因素。
三、煤质变化对金属磨损的影响
炉内受热面，特别是低温受热面的磨损会受到煤灰特性的影响，当煤灰中高硬度的SiO2、未燃烬碳和Fe2O3含量越高，煤灰的磨损性能越强。煤本身也具有一定的磨损性，可用煤的磨损指数来表示，煤对金属的磨损性与煤中硬质颗粒含量密切有关，他们主要包括SiO2、FeS2、FeCO3等  。
四、煤质变化对运行安全及经济性的影响
当煤质变差对锅炉和整个电厂主要会带来以下问题：
1、  出力受限。煤质变化可能会造成机组某些设备不能满负荷运行，而限制锅炉出力。如煤的灰分改变，使煤的结渣性和积灰性增加，而引起炉膛结渣和受热面积灰；煤的水份和可磨性指数变化可使磨煤机达不到额定出力；煤的灰分增加可能使除尘效果受限。煤质变差会导致磨煤机、送风机、引风机出力受限，而限制机组出力。而且还会带来锅炉燃烧不稳、灭火、受热面磨损加剧和带不上负荷等问题。
2、  煤质趋劣使电厂煤耗和厂用电率上升。煤质趋劣使锅炉燃烧不稳，导致锅炉机械不完全燃烧损失增大。排烟温度和燃烧过剩空气增加又导致排烟热损失增大，锅炉效率下降，发电煤耗升高。锅炉燃用劣质煤往往需要投油助燃，又增大了燃油消耗。劣质煤灰分高，发热量低，锅炉达到同等  出力时需要的煤量增加，导致制粉、出灰、运输和送风机、引风机、等输机电耗增加，厂用电率升高。
3、  煤质趋劣导致设备可靠性降低。劣质煤灰分高，着火燃烧性能差，易造成锅炉燃烧不稳，容易灭火。而灰分高易导致锅炉受热面延迟还会使炉膛火焰中心上移，易造成过热器、再热器超温爆管。因此，电厂设备可靠性随煤质趋劣呈下降趋势。
4、  煤质下降增加了检修和改造费用。由于煤质下降使锅炉部件及辅机的磨损和腐蚀加剧。导致频繁故障和临时检修，使电厂损失大量的电量并使检修费用大幅上升。燃用劣质煤增加了锅炉从输煤到出灰整个流程中各部件的负担，导致大修间隔缩短及部件寿命缩短，使检修费用上升，而大量的更新改造也耗费大量资金。