1 煤質分析
1. 1 煤質分析判定的重要性煤作為火力發電廠的燃料，其特性分析關系到煤的儲存、輸送(輸送機在煤礦中的使用)系統的選擇、鍋爐的設計及三大風機的設計選型等，煤質的好壞是影響發電廠長期安全、穩定運行的重要因素，本文主要談談煤質對鍋爐設計的影響。
在新疆尤其是烏魯木齊周邊地區的發電廠由于煤的來源廣泛，電廠實際燃燒的煤與鍋爐設計時的設計、校核煤種相差很大，在實際運行中，經常會出現鍋爐尾部水平煙道積灰、水冷壁大量結焦等現象，甚至發生過結焦嚴重停爐滅火的事件。由此可知，煤質分析在發電廠設計中是最基礎也是最重要的工作之一。
1. 2 煤質分析中應特別注意的幾個重要數據一般來說，發電廠設計中的設計、校核煤種是選取發電廠在今后運行中長期使用的煤種，但實際用煤往往與設計、校核煤種相差較大，因此對煤質參數的選擇必須結合當地煤的供應情況，從實際出發選取合適的煤質參數。
1. 2. 1 煤的發熱量煤的發熱量直接決定了煤耗量的大小，關系到燃燒制粉系統的存儲、輸送、碾磨、送風、吸風設備的出力。如果業主提供不了今后燃用主要煤種的煤質分析報告，煤的發熱量就必須參考當地其他電廠的運行情況，選取合適的熱值，以使燃燒制粉系統設備有較廣的適應性，避免實際運行中出現出力不足的情況。
在沒有權威的煤質分析報告的情況下，一定要核算煤的發熱量，從而檢驗煤質數據。煤的發熱量計算公式一般都為經驗公式，常用的有門捷列夫公式、波耶公式和我國研究人員提出的經驗公式，從上表中可以看出我國研究人員提出的經驗公式計算誤差最小，與權威報告的提供的數據誤差在左右，該公式是綜合我國各地的煤質數據所得，對我國的煤質有很好的通用性，因此建議煤的發熱量計算宜采用我國研究人員提出的經驗公式。
1. 2. 2 煤的水份新疆的煤質普遍具有發熱量較高、揮發份較高、可磨性較好的特點，非常適宜選擇能耗較低、維護簡單的中速磨。但中速磨由于其結構特點，在碾磨高水份的煤時，往往會出現碾磨出力和通風出力滿足設計要求而干燥出力不滿足的情況，如果一味地增大磨的型號，則會造成制粉單耗較大，制粉系統不經濟的問題。如果干燥風溫較高，則會增大鍋爐廠空預器的選型的困難，即空預器出口的熱風溫度達不到干燥煤粉的要求，因此在制粉系統計算中要特別注意水份，并合理選擇磨煤機出口溫度及煤粉水份。
1. 2. 3 灰的熔融性灰的熔融性分析關系到鍋爐爐膛截面尺寸等的選擇，為了保證鍋爐的安全穩定運行，同樣容量的鍋爐可能會選擇不同的爐膛截面和高度尺寸，尺寸不是越大越好，在滿足設計參數要求的情況下，必須結合灰的熔融性、鍋爐容量、排渣方式等選擇，尤其要注意煤質分析報告中灰的軟化溫度值，如果值較小，則在簽訂鍋爐技術協議時，必須要求鍋爐廠將爐膛出口溫度控制在下℃左右，并選擇合適的爐膛斷面尺寸，即控制鍋爐斷面熱負荷，防止鍋爐運行中出現大面積結焦和尾部積灰嚴重的問題，同100時還要注意增大爐膛截面后，鍋爐的機械不完全燃燒熱損失可能會增大的問題，以保證鍋爐熱效率達到較好的水平。
對300MW機組配套的燃煤鍋爐，爐膛截面熱負荷一般在4.37-5.4MWM2。如果ST值小于1350℃的，則取下值，當ST值在1000-1100℃ 時 ，爐膛截面熱負荷宜控制在4.3MWM2左右，爐膛出口煙溫宜控制在900-1050℃之間。
2 空氣煙氣的計算
2. 1 一次風率的確定
一次風率的確定不僅要根據制粉系統的設備出力來確定，還要滿足鍋爐廠對一次風率的要求。當煤的發熱量較高、水份較低時往往選擇較小型號的磨煤機即可滿足磨的碾磨、通風、干燥出力的要求，但一次風率較低，燃燒器區域就沒有足夠的風來冷卻，容易導致燃燒器燒壞，因此磨煤機選型除了要考慮系統出力的要求外，還要考慮合適的通風量。
一次風率的計算最好采用鍋爐廠的計算方法，即一次風率=（運行磨煤機出口氣體質量-蒸發出的水份質量）/爐膛燃燒所供空氣量x100% ，該公式計算出的結果較《火力發電廠燃燒系統設計計算技術規程》（送審稿）中提供的公式算出的結果有一點誤差，主要是由于二者分別選擇干、濕空氣計算而產生的。新疆屬于典型的溫度大陸性氣候，空氣的絕對濕度較低，一般不超過5g/kg因此筆者認為新疆的發電廠設計中空氣量的計算應以當地的絕對濕度為準，而不能取通常工程計算常用的10g/kg對風量的計算也應以濕空氣計算比較合適，這樣計算出的一次風率也是可以接受的，同時還應以干空氣計算結果作為校核。
2. 2 空預器漏風率
一次風機基本風量的計算中應充分考慮空預器漏風率的影響，尤其是回轉式空氣預熱器，一般回轉式空氣預熱器一次風側的漏風率往往可以達到% 左右，由于一、二次風風壓及風率的不同，整個回轉式空預器的漏風率不超過% ，因此一定要注意區分空預器漏風率和一次風側漏風率的不同。管箱式空預器由于其結構不同于回轉式空預器，其漏風率一般較小，一般在 % 左右，而且一、二次風側的漏風率也相差不大，要特別注意空預器類型不同對一次風機基本風量計算的影響。
2. 3 風機再循環及暖風器
新疆地處內陸，夏季炎熱，冬季寒冷，為了防止空預器出現低溫腐蝕，在冬季必須對進入空預器的冷風進行加熱，目前加熱冷風普遍采用的是暖風器+熱風再循環的方式，其中以暖風器為主，熱風再循環為輔，但目前尚沒有任何規程規范對二者組合加熱的方式進行規定，結合新疆以往工程的經驗，一般認為熱風再循環宜用在冬季最冷季節，其風量應將冷風由極端最低溫度加熱到冬季平均溫度，而暖風器宜將冷風由冬季平均溫度加熱到空預器允許進口風溫（一般可取工程計算溫度20℃），并且二者的計算中最好留有 5～10℃的裕量?；剞D式空氣預熱器的鍋爐要注意風道、風機的防磨問題，并且熱風再循環率不宜過大，一般在5%-8%以下。在計算新疆這樣嚴寒地區的再循環風量時，現有規程規范對0 ℃以下的空氣定壓比熱容均未提及，參考蘇標中提供的數據，在 0℃～-50℃時的干空氣定壓比熱容基本相等，因此本文建議 0℃以下空氣定壓比熱容取 0℃的干空氣的定壓比熱容即可。
2. 4 煙氣計算
煙氣量的計算中，除考慮鍋爐自身及電除塵設備的漏風外，還應考慮煙道自身的漏風，在《火力發電廠燃燒系統設計計算技術規程》（送審稿）中對煙道漏風計算有明確的規定。由于實際存在煙道漏風，還必須對除塵器進口、吸風機進口的煙溫進行修正，在原蘇聯的《鍋爐設備空氣動力學計算》和《鍋爐計算手冊》中均提到了煙溫修正的方法，經過修正后的煙氣量才會與電除塵及吸風機的實際運行情況更接近。
煙氣酸露點的計算是煙氣計算中很重要的一部分，主要是對空預器后的煙氣、電除塵前的煙氣和脫硫后的煙氣進行酸露點計算，這樣在煙道設計及設備選型時，就會對煙氣的低溫腐蝕采取一定的措施，保障機組長期安全穩定運行。
3 風機選型
3. 1 風量計算
風機選型中的風量裕量計算在規程規范中對不同燃燒制粉系統均有明確的規定，本文不再贅述，但對新疆地區常用的暖風器和熱風再循環組合應用的工程案例，是否將熱風再循環的風量也計入風機的基本風量有一些爭議，筆者認為，對只設置熱風再循環的，根據《火力發電廠燃燒系統設計計算技術規程》（送審稿）中要求應將熱風再循環風量算到風機的基本風量中，但對暖風器和熱風再循環組合應用的，由于熱風再循環只是在極端寒冷的條件下應用，而且風量不大，可不將再循環風量計入風機的基本風量，只是風量裕量宜在規程允許的范圍內取較大值即可。
3. 2 阻力計算
阻力計算是風機選型中的一項比較繁瑣但很重要的工作。阻力計算必須考慮設備阻力、摩擦阻力、局部阻力和自身通風等，對送粉管道還要考慮煤粉提升阻力和煤粉濃度修正，必要時還需進行氣壓修正，關于空氣動力計算，現有的規程規范和國內外的很多資料上均有介紹，在這些資料上可查取煙風道零部件的局部阻力系數、摩擦系等。本文推薦煙風道上異形件的局部阻力系數優先在現有的規程規范上查找，找不到的可以在其他權威的工具手冊上查詢。需要注意的是，如果阻力計算采用的數據不是修正后的壓力、溫度、比容等數據，就必須對最終計算出的阻力數據進行必要的修正
3. 3 風機電機功率的計算
已知根據風量及壓頭可以計算出風機的軸功率，但目前的規程規范均未對風機的機械傳動效率、電動機效率和電動機備用系數有所規定，以往這些參數的選擇根據經驗或類似工程選取。本文建議對這些參數的選取，除了參考類似工程數據外，還可以在《鍋爐計算手冊》、《通風機選型實用手冊》中查找，其中列有較詳細的數據表，這樣計算出的電動機功率才會比較合理，不但對降低風機單耗很有益，而且對下游專業的設計能提供一個更準確的數據。
4 總結
進行鍋爐燃燒制粉系統計算必須非常熟悉發電廠的燃燒制粉系統，了解鍋爐及主要輔機設備的特點，熟悉規程規范，熟悉工程特點，還要參照大量的參考資料才能完成。燃燒制粉系統計算結果的準確性直接關系到發電廠的安全、經濟運行，因此在計算過程中必須態度嚴謹，不急不躁，仔細推敲。本文對大量可在現有規程規范中查詢的計算要求并未提及，只是提到一些規程規范中未提及但很重要的事項，希望能對從事該工作的同行有所裨益。