引言
在热动力电厂的运行中，燃煤质量是影响锅炉燃烧效率的关键因素之一。燃煤质量的优劣直接关系到锅炉的热效率、污染物排放以及运行成本。因此，深入研究燃煤质量的主要特性及其对燃烧效率的影响，对于提高电厂的经济效益和环保水平具有重要意义。
1. 燃煤质量的主要特性
燃煤质量的主要特性主要包括以下几个方面：1. 发热量：发热量是燃料完全燃烧释放的热量，单位为kJ/kg或kJ/Nm3。煤的发热量有三种表示方式：弹筒发热量、高位发热量和低位发热量。弹筒发热量考虑了所有燃烧产物的热量。高位发热量减去了硫和氮生成酸的校正值。低位发热量再减去煤中水蒸气的汽化潜热。2. 硫份：硫份是煤中硫元素的含量，以百分比表示。高硫煤燃烧会释放大量二氧化硫，污染环境并腐蚀设备。3. 灰份：灰份是煤中不可燃矿物质的含量，以百分比表示。高灰份煤燃烧产生的灰渣多，影响燃烧效率和灰渣处理。4. 水份：水份是煤中水分的含量，以百分比表示。高水份煤燃烧时需消耗更多热量蒸发水分，降低燃烧效率。5. 挥发份：挥发份是煤中易挥发有机物的含量，以百分比表示。高挥发份煤燃烧时产生更多可燃气体，有利于燃烧但增加烟雾和有害气体。燃煤质量主要特性包括发热量、硫份、灰份、水份和挥发份，这些特性直接影响燃烧性能、热效率和环境污染，因此选择和使用燃煤时需综合考虑。
2 热动力电厂燃煤质量对锅炉燃烧效率的影响
2.1 煤炭发热量对燃烧效率的影响
煤的发热量就是指单位质量煤充分燃烧放出的热量，其对于热动力电厂锅炉的燃烧效率有着至关重要的作用。煤的高发热量和低发热量，直接决定着燃烧时能量的利用效率。高发热量煤炭在燃烧过程中会放出大量热量，同样品质的燃料能够提供较多热能，使锅炉燃烧更加高效。另外，高发热量煤燃烧过程中煤灰生成量比较小，锅炉燃烧过程中残渣量下降，利于减少炉膛渣沉积及烟道结灰现象，维持锅炉清洁高效运行。所以选用高发热量煤炭为燃料可以有效地促进热动力电厂锅炉燃烧效率、减少能源消耗、降低环境污染等。
2.2 煤炭灰分对燃烧效率的影响
煤的灰分含量指煤中非燃料部分所占质量比，它显着地影响热动力电厂锅炉的燃烧效率。灰分含量高使煤燃烧效率下降，具体表现为：一是煤中灰分为不燃物质，燃烧时不产热，但却占用燃烧空间，使煤的燃烧反应发生障碍，燃烧效率下降。二是高灰分煤炭在燃烧过程中产生煤灰量加大，容易在炉膛及烟道内形成结渣而影响热传递效率及锅炉热效率。另外，煤中灰分会使锅炉燃烧系统产生腐蚀与磨损，使设备可靠性及使用寿命下降。所以，为提高热动力电厂锅炉燃烧效率、减少能源浪费、降低环境污染，应选用灰分含量低的煤为燃料或者采取适当措施进行燃烧控制及灰渣处理。
2.3 煤炭挥发分对燃烧效率的影响
煤炭的挥发分是指在煤炭加热至一定温度时释放出的可挥发性物质的质量比例，对热动力电厂锅炉燃烧效率具有显著影响。挥发分高的煤炭在燃烧时释放出大量的挥发性物质，这些物质在燃烧过程中提供额外的燃料，增加了燃烧的热量输出，提高了锅炉的燃烧效率。同时，挥发分高的煤炭燃烧时形成的煤气中含有丰富的燃料成分，有利于燃烧反应的进行，提高了燃烧的稳定性和完整性。然而，过高的挥发分也可能导致煤炭燃烧时的燃烧速度过快，造成煤粉的飞散和煤气的不完全燃烧，降低了燃烧效率和热传递效率。因此，在选择燃料时，需要根据具体情况平衡挥发分的含量，以提高热动力电厂锅炉的整体燃烧效率。
2.4 煤炭固定碳对燃烧效率的影响
煤中固定碳为煤中加热到高温后未挥发掉的碳质比，它对于热动力电厂锅炉的燃烧效率有着至关重要的作用。固定碳大的煤燃烧过程中放热量大，煤燃烧反应更完全，从而燃烧效率更高。另外，固定碳较多的煤在燃烧过程中生成的煤气中所含不完全燃烧产物较少，这有助于降低烟气中污染物的排放量和减少环境污染。但固定碳太高还会使煤在燃烧过程中速度太慢，从而影响其稳定性与持续性，使其效率下降。所以在选用煤炭为锅炉燃料时需考虑其固定碳含量才能保证燃烧效率与环境友好性兼顾。
3. 提高锅炉燃烧效率的措施
3.1 燃煤质量控制措施
3.1.1 合理调整煤种配比
合理调节煤种配比，是改善锅炉燃烧效率最主要的措施。通过对不同煤种发热量，灰分，挥发分和固定碳进行综合考虑，筛选出合适的煤种组合可使煤种之间达到互补优势和燃烧效率。如高发热量低灰分煤种和低挥发分高固定碳煤种混合使用，可使煤种之间燃烧特性均衡，整体燃烧效率高。另外，煤种配比的合理调节也能降低燃料成本，减少环境排放，对促进热动力电厂锅炉经济性与环保性的提高有着十分重要的意义。
3.1.2 优化煤炭采购计划
合理制定采购计划，可以确保供应充足、质量可靠的煤炭，从根本上保障锅炉的正常运行和燃烧效率。优化采购计划应考虑煤炭供应来源、质量稳定性、价格因素等多方面因素，选择信誉良好、质量有保障的煤炭供应商，建立长期稳定的供应关系。同时，采购计划还应根据锅炉的实际燃烧需求和运行状态进行灵活调整，及时调整煤种配比和采购量，以适应不同季节和生产负荷变化，最大程度地提高燃烧效率。
3.1.3 加强燃煤质量检测
强化燃煤质量检测，是确保煤炭质量稳定，提高锅炉燃烧效率至关重要的环节。通过构建完善燃煤质量检测体系能够对煤炭发热量，灰分，挥发分和固定碳等主要指标进行及时监控，保证煤炭质量达到要求，提升燃烧效率。在测试过程中，应采取严格的测试标准与方法以保证数据的准确性与可靠性。与此同时，强化燃煤质量检测也有助于及时发现并解决煤的质量异常情况，降低由于煤质问题导致锅炉运行故障的发生率，确保生产的安全稳定进行。所以，强化燃煤质量检测，是提升锅炉燃烧效率最主要的保证措施。
3.2 燃烧系统优化措施
3.2.1 改善燃烧器设计
改善燃烧器设计是提高锅炉燃烧效率的重要举措之一。通过优化燃烧器结构和布置，提高煤粉与空气的混合效率，实现煤粉的充分燃烧。采用先进的燃烧器设计，如旋风式燃烧器或低氮燃烧器，可以实现煤粉的均匀喷洒和快速混合，提高燃烧效率。同时，改善燃烧器设计还可以降低煤粉在燃烧过程中的飞灰损失，减少燃料浪费，提高能源利用率。因此，通过改善燃烧器设计，可以有效提升锅炉的燃烧效率，降低能源消耗，减少环境排放。
3.2.2 优化空气供给系统
合理地设计空气供给系统、调整空气流量及分配、确保煤粉和空气充分混合是燃烧效率提高的关键。本实用新型通过先进的风机及风道设计可实现均匀供气，降低了因空气分布不均而导致的燃烧不充分，提升了燃烧效率。同时优化空气供给系统也能减小过量空气系数、减少不必要空气进入炉膛、减少热损失、提高锅炉热效率。所以通过对空气供给系统进行优化能够有效地提升锅炉燃烧效率、减少能源消耗、降低环境排放。
3.2.3 完善自动控制系统
采用先进的自动控制系统，实现对燃烧过程的精确控制和调节，可以有效提高燃烧效率。自动控制系统可以根据锅炉的运行状态和燃烧需求，实时调节煤粉和空气的供给量，保证煤粉的充分燃烧，降低燃料消耗。同时，自动控制系统还可以实现对燃烧过程的参数监测和数据分析，及时发现和处理燃烧异常，保障锅炉的安全稳定运行。因此，完善自动控制系统是提高锅炉燃烧效率、降低能源消耗的重要措施。
结束语
综上所述，燃煤质量对热动力电厂锅炉燃烧效率的影响不容忽视。通过科学的燃煤质量控制和燃烧系统优化措施，可以显著提升燃烧效率，降低能耗，减少环境污染。这不仅有助于提高电厂的经济效益，也是实现可持续发展的重要途径。因此，热动力电厂应重视燃煤质量的管理，不断探索和实践更高效的燃烧技术，以适应能源结构的优化和环境保护的要求。
参考文献
[1]彭海军. 影响燃煤注汽锅炉检修质量的因素分析及改进措施[J]. 石化技术, 2024, 31 (03): 280-281+287.
[2]徐义东. 火力发电厂锅炉燃煤节能质量管理研究[J]. 大众用电, 2021, 36 (07): 84-85.
[3]张伟. 燃煤锅炉节能减排影响因素分析及对策探讨[J]. 电气时代, 2021, (06): 53-54.