电厂发电用煤质量指标及要求

1、发电耗煤原理煤炭在锅炉内燃烧放出的热量，将水加热成具有一定压力和温度的蒸汽，然后蒸汽 沿道进入汽轮机膨胀做功，带动发电机一起高速旋转，从而发电。在汽轮机中做完 功的蒸汽排入冷汽器中并凝结成水，然后被凝结水泵送入除氧器。水在除氧器中被 来自抽气管的汽轮机抽汽加热并除去所含气体，最后又被给水泵送回锅炉中重复参 加上述循环过程。显然，在这种火力发电厂中存在着三种型式的能量转换过程：在 锅炉中煤的化学能转变成热能，在汽轮机中热能转变为机械能，在发电机中机械能 转换成电能。进行能量转换的主要设备 锅炉、汽轮机和发电机，被称为燃烧发电厂的三大主机，而锅炉则是三大主机中最基本的能量转换设备。不过，在送进锅炉

2、烧灼之前，还需要由磨煤机将煤炭磨成不规则的细小煤炭颗粒， 其颗粒平均在 0.05-0.01mm，其中 20-50um（微米）以下的颗粒占绝大多数。这是 因为煤粉颗粒很小，表面很大，能吸附大量的空气，且具有一般固体所未有的性质 流动性。煤粉的粒度赵小，含湿量越小，其流动性也越好，但煤粉的颗粒过小 细小或过于干燥，则会产生煤粉自流现象，使给煤机工作特性不稳，给锅炉运行的 调整操作造成困难。另外煤粉与氧气接触而氧化，在一定可能发生煤粉自燃。在制 粉系统中，煤粉是由于气体来输送的，气体和煤粉的混合物一火花就会使火源扩大 而产生较大压力，从而造成煤粉的爆炸。由煤粉制备系统制成的的煤粉经煤粉燃烧进入炉内，

3、燃烧器是煤粉炉的主要燃烧设 备。燃烧器的作用有三个：一是保证煤粉气流喷入炉膛后迅速着火 , 二是使一、 次风能够强烈混合以保证煤粉充分燃烧，三是让火焰充满炉泻膛而减少死滞区。煤 粉分流经燃烧器进入炉膛后，便开始了煤的燃烧过程。燃烧过程的三个阶段与其他 炉型大体相同，所不同的是，这种炉型燃烧前的准备阶段和燃烧阶段时间很短，而 燃尽阶段时间相对较长。供热耗煤原理一般发电厂都采用凝汽式机组，只生产电能向用户供电，工业生产和人们生活用热 则由特设的工业锅炉及采暧锅炉房单独供应，这种能量生产方式称为热、电分产。 但是热电厂却采用供热式机组，除了供应电能以外，同时还利用汽轮机抽汽或排汽 来满足生产和生少上

4、所需热量，这种能量生产方式称为热电联产。在热电联产中燃 料化学能则转变为高位热能先用来发电（高品位热能），然后使用做过功的低品位 热能向用户供热，这符合按质用能和综合用能的原则。由于热电厂供热规模蛎，可以采用高参数高效率的大型锅炉（热效率为85%以上），从而使能源利用效益得到较大的提高，节省了燃料，另外，供热的季节性和 时段性与用电峰谷变化相适应，适合多种热电比的变化，可根据热或电的需求进行 调节从而增加年设备利用小时，可以充分发挥热电机组的盗用，而且输配电损耗 低。在环境污染方面，由于热电厂集中供热而使用煤量减少，排污量也减少，城内 运煤除灰的麻烦也减少了，而且大容量锅炉备有高效除尘设备和高

5、烟囱，使环境法 污染程度大为降低。因此，热电厂具有一次能源利用比较合理，做到按质供能、梯级用能、能尽其用，使地区的整个能量供应系统节约能源等优点。电厂利用煤的热值，把热能转变为电能。发热量是影响电厂技术经济指标的主 要因素。电厂设计建厂时，要求有固定的供煤基地，根据不同煤质进行电厂的锅炉 设计。一旦建成投产，煤质符合锅炉设计的要求，锅炉效率才能充分发挥。电力部 门一般要求煤的发热量 （Qnet ，ar） 大于 20.9lMJ kg（不包括褐煤 ），可波动 5， 粒度为小于 25mm末煤或小于 50mm混煤，挥发分 （Vdaf ，大于 20，硫分（St ，d） 小于1.0 ，外在水分 （Mt）小

6、于 10，干式除渣灰熔融性软化温度 （ST）大于 1250。煤的发热量的高低，影响到电厂原料煤系统、制粉系统、炉膛容积、烟 道、通风量、集尘及排渣等各个环节，直接影响电厂建设投资和生产成本。从广义上来讲，凡是以发电、机车推进、锅炉燃烧等为目的，产生动力而使用 的煤炭都属于动力用煤，简称动力煤。火力发电厂燃用的煤通常称为动力煤，其分类方法主要是依据煤的干燥无灰基 挥发分进行分类。就动力煤类别来说，主要有褐煤、长焰煤、不粘结煤、贫煤；气 煤以及少量的无烟煤。从商品煤来说，主要有洗混煤、洗中煤、粉煤、末煤等。劣 质煤主要指对锅炉运行不利的多灰分（大于 40%）低热值（小于 15.73 兆焦 / 千

7、克）的烟煤、低挥发分（小于 10%）的无烟煤、水分高热值低的褐煤以及高硫（大 于 2%）煤等。燃用劣质煤是火电厂对社会的一项贡献。电厂发电用煤质量指标及要求挥发分：是判明煤炭着火特性的首要指标，挥发分含量越高，着火越容易，燃 烧速度越快。根据锅炉设计要求，供煤挥发分的值变化不宜太大，否则会影响锅炉 的正常运行。如原设计燃用低挥发分的煤而改烧高挥发分的煤后，因火焰中心逼近 喷燃器出口，可能因烧坏喷燃器而停炉；若原设计燃用高挥发分的煤种而改烧低挥 发分的煤，则会因着火过迟使燃烧不完全，甚至造成熄火事故。因此供煤时要尽量 按原设计的挥发分煤种或相近的煤种供应。灰分：灰分含量会使火焰传播速度下降，着火

8、时间推迟，燃烧不稳定，炉温下 降。煤的灰分产率越高，发热量越低，燃烧温度下降，排灰量增大，热效低，受热 面沾污磨损严重所以灰分越低越好。水分：水分含量高，发热量低，排烟损失大，还容易引起煤仓、管道及给煤机 内黏结堵塞。但水分的存在有一定的好处，火焰中含有水蒸气对煤粉的悬浮燃烧是 一种十分有效的催化剂，水分还可防止煤尘飞扬等。发热量：发热量是锅炉设计的一个重要依据。由于电厂煤粉对煤种适应性较 强，因此只要煤的发热量与锅炉设计要求大体相符即可，一般不低于设计值 0.8MJ/Kg。煤灰熔融性：对于固态排渣煤粉炉要求 ST1350, 低于这个温度有可能造成 炉膛结渣 , 阻碍锅炉正常运行。液态排渣煤粉

9、炉要求灰熔融性越低越好，而且煤灰 黏度也越低越好。（灰熔点：由于煤粉炉炉膛火焰中心温度多在 1500以上，在 这样高温下，煤灰大多呈软化或流体状态。）煤的硫分：硫是煤中有害杂质，虽对燃烧本身没有影响，但它的含量太高，对 设备的腐蚀和环境的污染都相当严重。因此，电厂燃用煤的硫分不能太高，一般要 求最高不能超过 2.5%，高硫煤在煤仓内储存时易自燃，所以硫分越低越好， wd（St）1.25pc. 为最好。粒度：悬燃炉均燃用煤粉，煤粉愈细，愈容易着火和燃烧完全，热损失小，但 耗电量增加，飞扬损失大。一般要求粒度为 030mm而, 且大多数 2050um粒度均 匀。中国规定，对供应火力发电厂煤粉炉用煤的粒度要求（洗）末煤13mm，（洗）混末煤 25mm，中煤、洗混煤 50mm，如上述煤种供应不足时可暂时供原 煤。电厂发电用煤的质量要求：火电厂用的煤炭质量对锅炉设计和生产过程都是重要的基本依据。燃料煤的特 性包括两个方面：一是煤特性，二是灰特性。煤特性指煤的水分、灰分、挥发分、固定碳、元素含量（碳、氢、氧、氮、 硫）、发热量、着火温度、可磨性、粒度等。这些指标与燃烧、加工（例如磨成煤 粉）、输送和储存有直接关系。灰特性指煤灰的化