发电用煤对煤质的要求

发电用煤对煤质的要求

2009-12-16 21:54:57| 分类：煤分析| 标签：|字号大中小订阅

发电用煤对煤质的要求

1 电厂锅炉按燃烧方式分类

( l ）层燃炉。层燃炉有炉算（或称炉排），煤炭或其他固体燃料在炉算上的嫌料层内燃烧。燃烧所用空气由炉算下送入，穿过燃料层进行燃烧反应。部分未嫩尽的可嫩气体和被气流吹起的细粒燃料，仍可在嫩料层上的炉膛空间中继续燃烧。

( 2 ）室燃炉。室燃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嫩烧方式。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，气流在简内高速旋转，煤粉气流沿圆筒切向送入或由筒的一端旋转送入。较细的煤粉在旋风筒内悬浮燃烧，较粗的煤粒则贴在筒壁上燃烧．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，可嫩用粗煤粉和煤屑．

( 4 ）火炬层燃炉，用空气或机械播撤方式把煤炭抛入炉膛空间，然后落到炉算上的燃烧方式称为火炬层然．实际上有些煤屑在炉膛空间完全燃尽；较大颗粒可能在空间内着火后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算，并且用于容量不大的锅炉。

( 5 ）沸腾炉。沸腾炉也称流态化燃烧炉，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，均匀进入布风板上的床料层中．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粒上下翻滚，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高压燃气，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，这样就形成燃气一蒸汽联合循环。( 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，使颗粒与气流分离，气流进入省煤器加热燃烧用空气，固体颗粒再送进炉膛流化燃烧，以此反复循环流化．

2 、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计算设计的。对电厂锅炉热力工作影响大的指标主要有：干燥无灰基挥发分、收到基灰分、收到基水分、干燥基全硫、收到基低位发热量及灰熔融性。

( l ）挥发分。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．层燃炉、室燃炉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要求较为宽松，可选用煤炭的挥发分区间较大，煤种适应性强，特别是近几年新建的循环流化床锅炉，对挥发分要求更为宽松。

( 2 ）灰分．灰分对燃烧的影响首先表现为：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，在层状燃烧时，由于灰渣太薄容易把炉算烧坏。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。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燥处理，以减少水分对发电锅炉燃烧带来的影响。

( 4 ）硫分。硫燃烧后生成S02 和S03 ，它们极易与烟气中的水蒸气化合成H2504蒸气，对发电设备产生腐蚀

作用，同时，S02 和S03 排放到空气中，对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。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t 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，煤灰大多软化、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：悬浮燃烧采用固态排渣方式，灰熔融性软化温度ST < l350-1450℃就有可能造成炉堂结渣，妨碍锅炉的连续安全运行。悬浮然烧采用液态排渣方式．一般使用灰熔融性偏低的煤．

四、水泥行业用煤对煤质的要求

( l ）水泥的生产过程，概括起来称为“两磨一烧”，即：

①生料的配制与细磨：制造水泥的主要原料是石灰岩和枯土，有时根据需要加入铁粉，现在为节省粘土，一般选用电厂炉灰、煤歼石等替代粘土。将原料按比例配合，细磨后得到的混合物称为生料。

②生料缎烧：生料在回转炉或立窑内，在1350 一1450 ℃高温缎烧，其中部分材料熔融，冷却后得到粒状或块状材料，称为熟料。

③熟料和适量石膏共同磨细，最后得到的成品就是硅酸盐水泥．

( 2 ）缎烧水泥熟料的窑有立窑和回转窑，我国大中型水泥厂一股采用回转窑，立窑己逐步淘汰。回转炉是一个燃烧设备，分为湿法窑和干法窑。煤炭燃烧产生的高温气体与物料在筒体内相向运动，在运动过程中进行热交换，物料接收高温气体和高温火焰传给的热量，经过一系列的物理化学变化后，被缎烧成熟料。

( 3 ）根据水泥生产工艺和回转炉的娜烧特点，湿法窑煤质要求：干燥基灰分气蕊28 % ，干燥基挥发分Vd 二18 ％一30 % ，收到基低位发热量Qnct,ax >=20 .908MJ/kg 。干法窑煤质要求：干燥基灰分Ad<=25 % ，干燥基挥发分Vd = 18 ％一30 % ，收到基低位发热量Qnct ,ax >= 22 . 999MJ/kg 。

五电石炉用煤对煤质的要求

电石炉可以用焦炭作原料，也可以用无烟煤作原料，开启式电石炉可全部使用无烟煤，但在密闭式电石炉中需要焦炭和无烟煤掺混使用，这两种电石炉对无烟煤的质量要求见表3 一2 。电石炉用无烟煤质且要求

六、煤炭液化对煤质要求煤的液化分为直接液化和间接液化，这两种液化方法对煤质的要求各不相同。

l 、直接液化寻煤质的基本要求

( l ）煤中的灰分要低，一般灰分小于5 % ；因此原煤要进行分选，生产出精煤进行液化。煤的灰分高，影响油的产率和系统的正常操作。煤的灰分组成也对液化过程有影响．灰中的Fe 、Co 、Mn 等元素有利于液化，对液化起催化作用；而灰中的si 、Al、Ca 、Mg 等元素则不利于液化，它们易产生结垢，影响传热和不利于正常操作，也易使管道系统堵塞、磨损，降低设备的使用寿命。

( 2 ）煤的可磨性要好。因为煤的直接液化要先把煤磨成约200 网目的煤粉，并把它干燥到水分小于2 % ，配制成油煤浆，再经高温、高压、加氢反应。如果可磨性不好，能耗高，设备磨损严重．配件、材料消耗大，＿增加生产成本。同时．要求煤的水分要低．水分高，不利于磨矿，不利于制油煤浆，加大了投资和生产成本。

( 3 ）煤中的氢含量越高越好，氧的含量越低越好，它可以减少加氢的供气量，也可以减少生成的废水，提高经济效益．