电厂燃煤锅炉渣可以用来研磨制成粉煤灰吗

陈岩 朱立舒 针对电厂燃煤多变的实际情况，分析如何在煤质多变的情况下，提高制粉系统出力，保障机组安全稳定运行。 制粉 出力 提高 一年来，由于煤炭供需环境紧张，电力用煤严重短缺，一些发电企业纷纷受到波及，长春二热也毫不例外地受到了影响。我们也曾有过因存煤不足导致机组被迫停运的情况，后来经公司和政府等多方努力，才逐渐摆脱困境。由于煤源不稳定，各矿煤质差异较大，尤其是掺烧褐煤后给锅炉运行工作带来很大挑战。 混配煤是一项复杂的系统性工作，需全面考虑电厂的煤源、煤质、储煤和输煤设备特性，以及锅炉燃烧系统、制粉系统的结构、热力特性等情况。一般，煤质参数分为两类，一类是反映煤固有性质的参数，如水分、灰分、发热量、元素分析等，这些参数不会因煤应用过程中外在条件的改变而变化；另一类是与过程有关的参数，如挥发分、灰熔点等，它们随煤的组成而变，也随所经历的条件而变。 原煤的混配是一个物理过程，不会对参混煤的固有性质产生影响，这表明反映煤固有性质的参数具有“加和性”，混配时这些参数可通过参混煤的加权平均来确定。而与过程相关的参数，由于不同配比下炉膛及颗粒周围的环境条件发生变化，因此混配后的原煤参数已不能再简单的用加权平均的方式来确定，即它们具有“非加和性”。因此，我们对公司常用煤种及其以不同比例相互混合后的煤样进行试验，并根据试验结果确定最为有利的混配方案。 另外一点，在原煤混配过程中必须保证混合均匀。否则，混煤的煤质就不能保持一致，配煤也就失去了意义，且使入炉煤的煤质处于不断变化之中，从而危及锅炉的安全经济运行。为了做到这一点，长春二热还专程到较有经验的吉林热电厂学习，并结合自身实际情况制定了切实有效的混配煤措施，为锅炉运行调整创造了先决条件。 通常入炉煤化验分析需要包含固有水分Mad、全水分Mt、灰分Aad、固定碳Ecad、挥发分Vad、高位发热量Qgr,ar、低位发热量Qgr,ar 等项指标。我们通过电子网络适时地将化验结果上传到运行管理信息系统，这样运行人员就可以根据化验结果，掌握煤质变化趋势，科学控制粉仓粉位，及时调整制粉系统运行状况。 1. 合理使用再循环系统。 再循环系统是提高制粉系统通风出力的，通常在磨煤机出口温度可以控制的情况下，再循环门开度越大系统通风出力越大，越有利于制粉出力的提高（不考虑制粉单耗情况下）。但有些煤种由于表面水分过高，需要足够的干燥介质作保证，如果一味开大再循环，必将降低干燥效果，反而会降低磨煤机综合出力。再循环门开度大小要以温风是否全关为限，只要温风门尚有开度，就应认为再循环仍然可以继续开大。这样一来，一方面提高了系统出力，同时也避免了因再循环长期不用产生积粉自燃引发系统爆破的危险。 2. 高挥发分煤种制粉重点是防止爆破问题 关于高挥发分煤种的制粉问题，是困扰锅炉制粉系统安全运行的一件大事，稍有不慎极易引发系统爆破，各厂在这方面发生系统爆破的案例比比皆是。长春二热的做法是：第一，定期普查制粉系统内部，消除磨煤机出、入口、粗、细粉分离器，以及防爆门、回粉管、再循环等系统内部积粉缺陷，使系统内壁光滑无积粉死角；第二，运行人员规范操作，启停磨或处理棚煤、抽粉期间严加防范，合理避开爆炸要素，如启磨时低温给煤、停磨或抽粉时先降温再断煤等；第三，高挥发分煤种制粉系统正常运行过程中，必须保证均匀连续给煤，严格监视并控制磨煤机出入口温度，适当降低磨煤机出口温度运行。 3. 低发热量难磨煤种的制粉问题 针对低发热量难磨煤种，往往运行难度更大，一方面燃烧会比较恶化，另一方面制粉困难，制出的煤粉满足不了机组负荷的正常需要，而且磨煤机经常出现煤大迹象。这时制粉系统的调整水平将直接关系到机组能否安全稳定运行，能否带满负荷。长春二热的处理原则是；首先加强制粉，启动备用系统，如果粉位依然难以维持，那么以粉位定负荷。在制粉方面，强调均匀给煤，保持系统稳定，及时清理木屑分离器，保持系统畅通。有时出现煤大磨压差大情况，主要原因是难磨颗粒在磨内积存所致，原则上是要么坚持不抽粉，要么下狠心抽就彻底抽干净，往往彻底抽粉后系统出力会大幅度提升，应倾向于后者。 4. 特湿煤种制粉时主要应注意运行安全 特湿煤种容易出现原煤斗棚煤和磨煤机入口“挂蜡”问题，严重时磨煤机出口也将“挂蜡”，这时由于系统不畅通，且湿煤的换热面积严重减小，不易干燥，在磨煤机筒内“贴大饼”，以至于无法正常制粉，系统出力大幅下降，同时也极易引起积粉自燃，甚至制粉系统爆炸。尤其是再遇到高挥发分煤种，更易引起制粉系统爆破事故发生。这时一定要加大维护力度，及时处理原煤斗堵塞，准确分析挂蜡情况，采取必要的清煤措施，尽早处理，避免拖延。在运行中不能急于大量给煤，应该采取均匀少量给煤策略，且不宜开大再循环，否则会加剧潮湿煤粉在磨煤机出口“挂蜡”积聚。这种特湿煤种，对于锅炉制粉系统来说就是一个灾难，这时不仅仅设备的安全稳定运行难以保证，而且还极易引起人身伤害，该厂要求清理磨煤机入口挂蜡时，必须停磨倒风，且做好人身防护措施。多家经验告诉我们，治理湿煤一定要从源头抓起，认真做好储煤场的防雨防雪工作。 5. 及时添加合适的优质钢球是制粉出力提高的保证 运行中磨煤机钢球质量也是影响制粉系统出力的一个非常重要的因素，通常磨煤机内部应该包含大、中、小不同直径的钢球，大球被提升后撞击能量大，用于破碎大块和坚硬颗粒，而小一点的球体主要用于碾磨细碎颗粒使其制成合格煤粉。通常Ф 40 钢球应占30％、Ф 50 和Ф 60 以占的钢球各占35％左右。为了适应难磨煤种和补充钢球消耗，应定期向磨煤机内补加大径钢球，必要时少量补充中径钢球，保证钢球最佳装载量。同时，磨煤机每运行3000 －4000 小时，应集中筛选钢球一次。 6. 降低制粉系统漏风可以提高制粉系统出力 制粉系统漏风对于制粉出力存在一定影响。由于漏风，不但增加了通风电耗，还会给锅炉制粉带来不良影响。磨前漏风，使筒内通风量加大，干燥介质温度降低，降低干燥出力，而且会使煤粉变粗，煤粉水分增加。当磨前漏风达排粉机最大出力时，将迫使进入球磨机的热空气量减小，以致磨出口温度下降，被迫减少给煤量，直接影响磨煤出力；磨后漏风会增大排粉机负荷及通风电耗，当漏风达排粉机最大出力时，也会降低磨煤出力，增加磨煤电耗。细心的同志可以通过制粉系统各部负压变化来粗略分析系统漏风情况。电厂热试组应该定期对制粉系统进行漏风试验，检修和运行人员也应定期检查系统，及时消除漏风缺陷。 此外，定期清理木屑分离器、落粉管小筛子，保持系统清洁，定期检查锁气器动作灵活性、严密性等，也是提高制粉出力的必不可少的条件。 总之，影响制粉系统出力的因素是多方面的，各厂的情况也不尽相同。进入冬季，对于北方供热机组而言锅炉长期满负荷运行，燃煤消耗量较大，在多变煤种的情况下，应特别做好制粉系统出力控制，以保证机组安全稳定运行。

煤的可磨性是指煤被磨碎成煤粉的难易程度。通常，以某矿区易磨碎烟煤作为标准煤，将其可磨性定为100。实测的煤可磨性指数越大则容易粉碎，反之则较难粉碎。测定煤的可磨性在某些工业部门中具有重要的意义。例如：使用粉煤的火力发电厂和水泥厂，在设计与改进制粉系统并估算磨煤机的产量和耗电率时，常需测定煤的可磨性；在应用非炼焦煤为主的型焦工业中，为了知道所用煤料的粉碎性，以便确定粉碎系统的级数及粉碎设备的类型等，也要预先测定煤的可磨性。此外，煤的可磨性指数也是煤质研究的重要数据。煤的可磨性与煤化度、煤岩组成、煤中水分含量和矿物质的种类、数量及分布情况等有关。

因为需要将煤磨成粉，然后进行燃烧。

煤的可磨性系数是指在风干状态下，将同一重量的标准煤和试验煤由相同的粒度磨碎到相同的细度时，所消耗的能量之比，即Kkm=Ebz/Es

式中Ebz、Es――分别为磨标准煤和试验煤时的电耗量，kWh/t煤。

标准煤是一种极难磨的无烟煤，其可磨性系数定为1。燃料越容易磨，则磨粉耗电愈小，可磨性系数Kkm就越大。通常认为：Kkm＜1.2的煤为难磨的煤，Kkm＞1.5为易磨的煤。

原煤水分愈大，磨粉过程由脆性变形过渡到塑性变形，改变了煤的可磨性，增加了磨粉能量消耗，磨煤出力因而降低。

进入磨煤机的原煤粒度愈大，磨制成相同细度的煤粉所消耗的能量电愈大，则愈低。

钢球煤磨机是火力发电站四大辅机之一，是煤粉制备系统的主体设备，主要用于粉磨各种硬度的煤炭。同时也适用于水泥、冶金、化工等行业的煤炭及矿石原料制粉系统。发电厂专用钢球煤磨机是新型器材，广泛应用于火力发电厂设备中。

煤磨机噪声控制方法:

煤磨机主要用于煤炭制粉行业，大多数管磨机与煤磨机的用户反应:管磨机在使用过程中会产品大量噪声，现在让专家给大家支招，解决管磨机噪声大的问题。

1、在声源处降低管磨机噪声:

从声源上降低管磨机噪声的方法很多，但能够适应火电厂干式高温管磨机的控制方法主要是：在筒体上进行阻尼减振隔声处理，在筒体内壁与衬板之间铺放弹性缓冲器，采用浮筑衬板技术；

2、在噪声传播途径上控制噪声：主要是研制隔声效果好的固定式隔声罩或拼装式隔声罩

3、管磨机噪声控制的发展趋势:

在管磨机噪声传播途径上控制噪声是整个噪声控制领域中不可缺少的重要组成部分，但这种措施未能涉及到噪声源的改造，因此不能认为是一项积极的措施。有时还会给设备的运行维护保养带来不便。管磨机噪声控制最直接、最有效、最经济的措施是降低声源发声：“从声源控制噪声”。所以直接降低噪声源本身发出的噪声，是管磨机噪声控制研究的发展趋势。

煤炭的常用指标

一、水分（M )

煤的水分分为两种，一是内在水分（Minh ) ，是由植物变成煤时所含的水分；二是外水（Mf ) ，是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分．全水分是煤的外在水分和内在不分总和。一般来讲，煤的变质程度越大，内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高，贫煤、无烟煤内在水分较低。

水分的存在对煤的利用极其不利，它不仅浪费了大量的运输资源，而且当煤作为燃料时，煤中水分会成为蒸汽，在蒸发时消耗热量；另外，精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2 % ，发热量降低100kcal/kg(大卡／千克）；冶炼精煤中水分每增加1 % ，结焦时间延长5 一10min .

二、灰分（A )

煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分，灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。灰是有害物质．动力煤中灰分增加，发热量降低、排渣量增加，煤容易结渣；一般灰分每增加2% ?发热量降低10okcal / kg 左右。冶炼精煤中灰分增加，高炉利用系数降低，焦炭强度下降，石灰石用量增加；灰分每增加1 % ，焦炭强度下降2 % ，高炉生产能九下降3 % ，石灰石用量增加4 % .

三、挥发分（V )

煤在高温和隔绝空气的条件下加热时，所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲，随着煤炭变质程度的增加，煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高，瘦煤、无烟煤挥发分较低。

四、固定碳质最（FC )

固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物，它是确定煤炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准，可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。

五、发热量（Q )

发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量，主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。发热量国际单位为百万焦耳／千克（MJ/kg ) ，常用单位大卡斤克，换算关系为：1MJ / kg =239 . 14kcal / kg ? 1J = 0.239gcal ? 1cal= 4 . l8J 。如发热量550kcaL/ g , 5500kcal / kg=550÷239 . 14 = 23MJ／kg .为便于比较，我们在衡量煤炭时消耗时，要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤，标准煤的发热量为29 . 27MJ/kg ( 700okcal / kg ）。国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量（ Qnet,ar) ，它反映煤炭的应用效果，但外界因素影响较大，如水分等，因此Qnet,ar 不能反映煤的真实品质。国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量（ Qnet,ar) ，它能较为准确的反映煤的真实品质，不受水分等外界因素影响。在同等水分、灰分等情况下，空气干燥基高位发热量比收到基低位发热量高1.25MJ/g ( 300kcal / kg）左右．

六、胶质层最大厚度（Y )

烟煤在加热到一定温度后，所形成的胶质层最大厚度是烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、F 层面差的最大值。它是煤炭分类的重要标准之一。动力煤胶质层厚度大，容易结焦；冶炼精煤对胶质层厚度有明确要求．

七、粘结指数（G )

在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力，它是煤炭分类的重要标准之一，是冶炼精煤的重要指标。枯结指数越高，结焦性越强．

八、煤灰熔融性温度（灰溶点）

在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰熔融性变形温度（DT ）、软化温度( ST ）、流动温度（FT ) ，常用软化温度（ST ）来表示。灰熔融性温度越高，煤灰不容易结渣。因锅炉设计不同，对灰熔融性温度要求也不一样。煤灰熔融性温度的高低，直接关系到煤作为燃料和气化原料时的性能，煤灰熔融性温度低，煤灰容易结渣，增加了排渣的难度，尤其是固态排渣的锅炉和移动床的气化炉，煤灰熔融性温度要求较高。

九、哈氏可磨指数（HGI )

哈氏可磨指数是反映煤的可磨性的重要指标。煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下，磨碎成粉的难易程度。可磨指数越大，煤越容易磨成粉。在发点煤粉锅炉和高炉喷吹用煤，可磨指数是质量评价的一个重要指标。吉氏流动（ddpm)煤的流动度是表征煤在干馏时形成的胶质体的粘度，是煤的塑性指标之一。流动度是研究煤的流变性和热分解力学的有效手段，又能表征煤的塑性，可以指导配煤和焦炭强度预测。吉氏流动度是以固定力矩在煤受热形成的胶质体中转动的最大转速表示的流动度指标，用每分钟转动的角度来表示。

十一、增锅膨胀序数（CSN )

增塌膨胀序数是在规定条件下以煤在增祸中加热所得焦块膨胀程序的序号表征煤的膨胀性和塑性指标．增祸膨胀序数的大小取决于煤灰熔融性、胶质体生成期间析气情况和胶质体的不透气性。

十二、焦渣特征（CRC )

煤炭热分解以后剩余物质的形状。根据不同形状分为8 个序号，其序号即为焦渣特征代号。

1——粉状。全部是粉末，没有相互粘着的颗粒．

2——粘着。用手指轻碰即为粉末或基本上是粉末，其中较大的团块轻轻一碰即成粉末。

3——弱粘性。用手指轻压即成不块。

4 ——不熔融粘结。用手指用力压才裂成小块，焦渣上表面无光泽，下表面稍有银白色光泽．

5 ——不膨胀熔融枯结。焦渣形成扁平的块，煤粒的界限不易分清．焦渣上表面有明显的银白色金属光泽，下表面银白色光泽更明显。

6——微膨胀熔融粘结。用手指压不碎，焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，但焦渣表面具有较小的膨胀泡．

7——膨胀熔融粘结。焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，明显膨胀，但高度不超过15mm。

8——强膨胀熔融粘结。焦渣的上、下表面有银白色金属光泽，焦渣高度大于15mm。

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