锅炉火检系统应对煤种变化的优化路径分析

锅炉火检系统应对煤种变化的优化路径分析

程祥

320382199102190236，江苏 邳州 221300

摘要：煤炭业的快速发展推动着能源资源使用量的增加，同时火电的发展也步入了新阶段。火力发电的原理是利用可燃物在燃烧时产生的热能，通过发电动力装置转换成电能的过程，而热能则需要燃煤通过锅炉燃烧来获得进而实现电能。不同煤种煤质变化对锅炉燃烧又会产生很大影响，为此就存在煤种精准混掺而达到锅炉的最佳燃烧效果。针对此问题，本文在阐述锅炉燃烧的同时，对煤种煤质变化对锅炉燃烧的影响也进行了深入分析，并总结了相应的应对措施，希望可以为火力发电的后续发展提供一定借鉴。

关键词：火检系统；煤种变化；优化路径；

1火检运行问题分析

调研结果表明，由于炉膛内燃烧状况的差异、火检可靠性和安装维护质量的差别，使得机组的火检在运行中暴露出不少问题，如火检信号偷窥、漏检、不稳定、误发错误信息、光纤超温烧损等，我们对发生这些问题的具体原因及处理方法，进行了分析归总。

1.1火检系统运行中存在问题

1.1.1火检故障

（1）探头的光纤、放大板损坏是运行中最易发生的故障。如某电厂因为火检凸透镜容易积灰污染，光纤及透镜损坏频繁，高温造成光电池光电特性降低等原因，使得火检检测火焰能力差，维护人员几乎每天都要对火检进行维护。有些光纤损坏或火检故障后，因长期工作在高温环境下的保护套管变形，造成火检卡涩拔出困难，增加了检修费用与维护工作量。

（2）火检通讯故障，如某机组Iscan火检系统A修后启动期间，上位机软件DsfComm中出现多个角的火检通信连不上的情况。检查对应的火检接线盒通信线及相关接线均未发现异常，但对RS232/ RS485转换器重新接线后恢复正常。

1.1.2火检信号不稳

火检不能正确反映和判断炉膛燃烧情况，特别是当启停磨煤机、负荷或受煤种变化等不可控因素影响时，检测信号不稳定，火焰的强度和闪烁频率波动大，甚至误发无火信号导致磨煤机或机组跳闸。如：

（1）某电厂二台300MW机组在低负荷时段经常检测不到火焰信号，一侧同层的四个燃烧器中时有两个以上的火检信号丢失；即使在高负荷时段也会发生火焰信号强度波动大甚至检测不到情况；当空预器吹灰时，经常发生大范围的火检信号丢失；而当锅炉燃烧的煤种发生较大变化时，火检信号不稳定显得更加严重；导致锅炉全炉膛灭火保护二年中误动4次，因此相当长的时间内，该厂失火焰跳磨保护一直处于强制状态。

1.1.3火检“偷窥”与“漏检”

火检易受相邻间的火焰干扰，发生“偷窥”现象，尤其是煤和油火焰分辨率不高，不处于监视状态的油火检偷窥现象严重，另外有时出现“漏看”现象，不同品牌火检运行中都存在这种问题，只是程度不同而已。

（1）偷窥：如某电厂#3机组，当投入油角时，与油层相邻的煤火检同时出现了偷看的现象。根据生产厂家意见，火检进行移位改造，但煤检偷看油火焰的现象并没有得到解决，检测火焰的效果却大受影响，低负荷段表现尤其明显。

（2）漏检：某机组多次发生由于火检不稳导致制粉系统跳闸的事件，甚至直接导致MFT。事前机组负荷300MW，3A/3C/3D/3E四套制粉系统运行中，3D制粉系统由于火检柜故障导致3D给煤机跳闸，延时3分钟后3D磨煤机跳闸，11分钟后3A磨煤机跳闸且RB动作，再2分钟后3E、3C制粉系统随后相继跳闸，随即机组MFT动作，首出信号均为“火焰丧失”。

2、煤种煤质变化对锅炉燃烧的影响

2.1煤的水分

在对煤种煤质变化情况进行分析的过程中，可以发现煤的水分变化会极大程度上影响到锅炉燃烧。在锅炉燃烧的过程中如果煤炭水分含量较大则会影响煤炭的着火点，也会使煤炭的发热量降低，这不利于火焰的传播，影响锅炉燃烧的整体热效率。

2.2煤的发热量

在火电厂的规模逐渐扩大的背景下，煤炭资源的使用量也在逐年增加，但由于大部分火电厂在锅炉燃烧前都没有对煤种煤质变化问题予以关注，这导致煤炭燃烧的效率比较低。在火力发电厂，发热量是作为评价煤质好坏的重要参考指标之一，如果发热量无法达到锅炉燃烧的温度要求，就会使整个锅炉燃烧进程受阻。其中煤种煤质的变化就是影响发热量的主要因素，如果发热量较低不仅会影响锅炉燃烧的效率，甚至还会导致锅炉熄火引起一系列供电需求问题。

2.3煤的灰熔融性

以往大部分火电厂对入厂煤种煤质变化的分析不够重视，使得锅炉燃烧效率较低。现阶段，在对煤种煤质变化情况进行探究的过程中，可以发现煤种煤质在实际的燃烧过程中还会由于灰熔融性因素而导致锅炉燃烧效率的降低，随加热温度的变化，煤的灰分的变形、软化和流动特征会出现变化，如灰熔融性温度低，在炉膛高温下熔融粘在炉膛受热面上，冷却后形成结渣。如果灰熔融性温度高则不易结渣，这有助于煤粉粒的燃烧，最终达到提高煤炭燃烧速度的目的。

3、煤种煤质变化的应对措施

3.1提高集控运行人员的监盘操作水平

实际上，火力发电作为我国发电方式中占比最大的一种，其成本也在不断增加，锅炉燃烧的稳定性和经济性也直接影响到发电成本。对于煤种煤质变化所引起的锅炉燃烧效率下降的情况，相关单位需要重视提高运行人员的技能操作水平，通过定期的培训应急演练、理论考试等来夯实运行人员的理论基础和实际操作水平。在锅炉燃烧前期，煤质化验人员要对煤炭的种类进行充分了解、化验、分析，根据化验分析报告选择适合锅炉燃烧的入场和入炉煤，以此来减少因煤种煤质变化所产生的不良影响，最大限度提升锅炉燃烧效率，保障火电厂的安全经济运行。

3.2强化不同煤种的操作

为了保证锅炉燃烧效率得到有效提升，火电厂就需要重视对锅炉燃烧的影响因素进行分析，采取合理、有效的措施降低影响程度。现阶段，对锅炉燃烧效率提升的主要影响因素即煤种煤质的变化，其中所涉及到的内容较多，需要火电厂输煤系统根据煤质化验数据及锅炉燃烧情况适时合理、均匀掺配，集控运行做好各项参数指标的调控措施。在锅炉燃烧的过程中，由于煤种煤质的变化对燃烧效率产生很大的影响，因此火电厂需要强化不同煤种的供需标准。化验人员要对不同煤种的灰分、发热量、挥发性以及颗粒度等数据进行多方面分析，并根据煤种煤质的不同来采取科学化操作，以此才能够规避锅炉燃烧中的一系列问题。

3.3优化锅炉燃烧调节工作

为了不断促进发电厂的可持续化运营，相关单位就需要重视对煤种煤质变化情况的分析，并积极采取针对性的措施来控制相关因素的影响，最终保障锅炉燃烧的效率，促进发电厂经济、社会效益的获得。要保证锅炉运行的正常性，火电厂还需要重视锅炉燃烧调节工作的优化，在锅炉实际的燃烧过程中，其常常会受到很多因素的影响，这就需要运行人员加强监测，对锅炉燃烧各环节进行全面化管理，在发现问题时及时进行调整处理，以此才能够降低锅炉燃烧过程的风险。在具体的管理过程中，运行人员需要对煤空间量进行合理化控制，以此来使煤与空气进行充分接触，最终使煤炭可以得到充分燃烧，从而提高整个锅炉燃烧的效率。在后续具体的操作过程中，根据炉膛运行中各类参数的变化来及时调整锅炉负荷，以此来保证锅炉运行的稳定性。

4结束语

综上所述，煤种煤质的变化会对锅炉燃烧产生很大的影响，为了保证火电厂的整体效益，相关单位就需要重视对煤种煤质变化的应对。相关单位需要立足于实际，对煤种煤质变化因素进行重视和深入化分析，采取科学化的应对措施来降低对锅炉燃烧的影响程度，最终保证锅炉运行的稳定高效，不断提升火电厂生产效益最大化。

参考文献：

[1]王伟庆.探究煤质煤种变化对循环流化床锅炉燃烧影响及应对措施[J].山东煤炭科技，2007(04):25+27.

[2]李魏琴.煤种煤质变化对锅炉燃烧影响的控制措施探讨[J].区域供热，2018(03):70~74.