煤质化验与煤质变化对火力发电的影响及建议
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【摘 要】 火力发电是现代社会生产电能的主要方式，长期以来为广大用户提供了充足的电能资源。煤炭是一种高效率的燃烧原料，用其作为火力发电原材料可创造较高的发电效率，为电力行业创造了丰厚的经济收益。分析了煤质化验对火力发电的影响及对策。
【关键词】 煤质化验 火力发电 对策
我国具有丰厚的煤炭资源储备量，这也为电力行业生产提供了必要的物质基础，通过燃烧原煤拟定发电方案是极为实用的一种形式。当前原始煤炭在开采过程中缺少必要的试验环节，导致劣质煤炭用于燃烧发电而引起诸多不利的影响。为了解决传统燃烧作业存在的不足，煤炭企业要注重原材料的化验分析，针对煤质变化情况提出切实可行的生产对策。
1 原煤燃烧存在的问题
发电厂是向社会输送电能的生产机构，创建相应规模发电厂有助于缓解客户的供电难题。作为最基础的发电生产方式，火力发电依赖于原煤的燃烧利用，煤炭是国内发电不可缺少的物质资源。根据发电厂锅炉资料发现，原煤使用过程中存在着如下问题：
1.1 质量问题
发电厂采购燃料的质量不合格，许多原煤使用后难以达到预期的燃烧成效，严重干扰了正常的发电秩序。企业在正式燃烧之前，未对现场煤炭进行质量检测，使用劣质煤而带来了一系列的不良现象，对锅炉设备造成了破坏[1]。例如，原煤未经过详细地洗选，直接用于锅炉燃烧而出现热能供应不足的问题，发电系统操作的效率无法达到预期成效。
1.2 污染问题
煤炭是存储于地下的一种原生态资源，因长时间蓄积而使原煤的成分结构复杂，有害元素在原材料中占据了相应的比例。污染问题也是火力发电生产比较严重的问题，这与煤炭成分的复杂性密切相关。环境报告显示，工业发电产出二氧化硫等废气已经是空气污染的主要来源，若不及时控制，将对空气指数、人类健康等造成巨大的威胁。
针对传统火力发电方式存在的种种不足，发电厂必须拟定更加先进的生产决策，这样才能满足新时期电能供应系统的输送要求。行业科技理论研究对现实发电作业给予了先进的指导，煤质化验受到了电力行业的高度关注。
2.1 煤质化验
一般来说，发电厂在正式用煤前进行化验检测，目的在于掌握不同煤层的性质特点，以便在燃烧使用过程中拟定最佳方案。从挥发、灰分两个方面分析煤质化验的影响。
（1）挥发。挥发分是煤在加热过程中析出的可燃性气体，对其进行化验可维持燃烧锅炉作业的有序进行，防止操作不当造成的各种损耗。如：准确的测定煤的挥发分以评价煤质好坏，使用按原设计的挥发分煤种或相近的煤种，以保证锅炉的正常运行。发电厂参照煤炭挥发化验的结果，也能预测出煤炭燃烧产生的燃气量，及时调整相关的发电措施。
（2）灰分。煤的灰分是指煤完全燃烧以及煤中无机物在815±10℃下发生分解、复合反应后剩余的残渣，经过灰分化验有助于熟悉煤燃料使用后的废渣量，为环保发电生产给予相应的指导[2]。此外，准确测定煤质的灰分，对选择合适的煤质，保护发电机组的正常运行有着不可替代的作用，这对于高效率发电生产具有广泛的影响力。
2.2 煤质变化
煤质变化是指煤炭受到各种因素的限制，导致其物理或化学性质发生变化，进而给火力发电造成了明显的变化。考虑到煤炭资源的特殊性质，其变化过程对火力发电的影响作用，体现于生产操作、锅炉运行等两个方面。
（1）生产。煤粉颗粒中的挥发分含量越大，煤粉燃烧越完全；另外，煤中挥发分的析出可增大煤颗粒间隙和燃烧反应的表面积，从而使煤燃烧完全。而挥发分含量过低会使煤粉着火困难，降低燃烧的稳定性，且易造成末级过热器、再热器超温甚至爆管。通常，原煤异常性变化均会造成不同程度的破坏作用，降低了电力生产的综合效率。
（2）锅炉。锅炉是燃烧反应的发生设备，煤质变化对锅炉工作状态具备了明显的调控影响。当锅炉用煤质量难以保证，将影响锅炉的运行调整，增加锅炉的烟温偏差，也可能导致过热器管局部超温[3]。在对一些电厂发生过热器爆管进行分析鉴定后发现，除管材本身温度余量偏小会造成管材发生恶化外，煤质变差是导致管材性能恶化的主要原因。
3 完善火力发电作业模式的对策
新时期国内供电需求量持续上升，原有火力发电必须经过全新的改造升级，才能适应大批量煤炭开发利用的要求。针对煤质化验与煤质变化对火力发电造成的各种影响，发电厂必须及时制定有效的电力生产方案，避免煤质变化对锅炉燃烧工作造成的破坏作用。
3.1 技术创新
坚持引入先进的发电生产技术，可显著提高发电厂燃煤发电的作业效率。原煤资源有效利用率偏低也是尚未彻底解决的难题，造成发电厂生产效益低下。试验发现，中小型发电厂原煤燃烧的耗损率为30%-40%，大型发电厂燃烧的耗损率仅20%左右，这意味着煤炭使用阶段有部分资源被浪费掉。因此，发电厂要尽快设计出与现实生产相配套的节能发电方式，利用环保节能技术处理传统生产的不足，从多个角度创建出高效率的发电方案。
3.2 物资管理
不可否认，火力发电在很长时间内解决了国内各方面的供电问题，满足了企业生产或人居使用的需求。另一方面，入选煤炭在锅炉燃烧阶段产生的污染高、效率低等问题，也制约了电力生产行业的正常执行。鉴于此，需对现有的物资管理方案进行调整，拟定更多符合发电生产要求的物资管理体系。例如，煤炭物料运输至发电厂后，安排质检人员对煤料进行抽样检测，发现劣质煤料则严禁燃烧使用，保证了锅炉运行产出的热能量。
4 结论
总之，一直以来我国都坚持着火力发电的作业模式，并且结合水力、风力、核电、太阳能、潮汐能等新型发电体系，共同致力于现代化电能生产系统的改革创新。专家指出，通过煤质化验可以掌握采购煤料的成分、比例、性质等标准，为锅炉燃烧操作提供最佳调控方式，推动了新型发电工艺方案的执行与变革。
参考文献：
[1]张荣静.煤炭资源参与发电生产需要注意的几点[J].郑州大学学报，2011.
[2]王万恩.煤质化验与煤质变化对火力发电的影响分析[J].煤炭经济研究，2010.
[3]曹代明.新时期火力发电生产技术改革的发展趋势[J].中国科技博览，2011.