浅谈300MW亚临界锅炉燃烧调整

摘 要： 在火力发电厂中，合理的燃烧既能够提高锅炉运行的安全性，又可以使燃料充分燃烧，降低氮氧化物、二氧化硫生成，同时能使锅炉获得较高的热效率，提高机组的经济性。掌握锅炉的运行特性，确定各种工况下对应的燃烧特性、各种因素对燃烧的影响规律，是保证机组安全、经济运行的前提。

关键词：锅炉燃烧 热效率 燃烧稳定性

Abstract： In the thermal power plant， the reasonable combustion not only can improve the safety of boiler operation， but also can make full combustion of fuels and reduce nitrogen oxides， sulfur dioxide generated， and in order to obtain higher boiler thermal efficiency， improve the economy of the unit. To master the operating characteristics of the boiler， to determine the corresponding combustion characteristics under various conditions， the influence of various factors on the combustion of the law， is to ensure the safety of the unit， the premise of economic operation.

Key words： Boiler combustion； Thermal efficiency； Combustion stability

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）08-0268-02

一、燃烧的条件

1.适量的空气

燃烧的过程中，提供合适的空气量是保证燃烧充分的前提。气量不足，增加不完全燃烧损失，易造成尾部烟道二次燃烧，生成的还原性气体易造成结焦。气量过多，也会增加不完全燃烧损失，同时增加送、引风机耗电量，锅炉各受热面磨损加剧。

2.合适的着火温度

燃烧过程中，选择合适的炉内温度一方面能促使煤粉的尽快的燃烧，另一方面可以可以保证煤粉能够充分的燃烧。

3.足够的停留时间

燃料在炉内有足够停留时间，与空气充分混合，才能提高燃尽的可能性。

二、影响燃烧的因素

1.风对燃烧的影响

1.1风量对燃烧的影响

一次风的作用是输送煤粉通过燃烧器进入炉膛，以及提供煤粉中挥发分燃烧所需要的氧气。一次风量越大，煤粉加热至着火所需要吸收的热量就越多，着火位置离燃烧器出口变远，煤粉在炉内燃烧的有效行程变短。一方面会导致煤粉燃烧不完全，锅炉机械不完全燃烧损失增加，另一方面，排烟温度升高会造成受热面结焦、壁温升高、汽温超限，这些都严重影响了锅炉的稳定运行。对于风量的选择，既要提供满足煤粉燃烧所需的能量，又要满足运输煤粉的作用，这是两个相互矛盾的问题。对于挥发分含量低的煤质，为了保证煤粉输送，应提高一次风量，但过多的一次风量，使得着火更加困难。

二次风的作用是提供燃料完全燃烧需要的氧量，以及保证燃烧器喷射出火焰的刚性，防止煤粉流出现卷吸现象及贴壁燃烧的现象的发生。二次风量越大，能进一步加强空气与煤粉粒子的接触和混合，增加燃烧的稳定性、提高燃烧效率。

1.2风速对燃烧的影响

当燃烧器确定、煤种确定，一次风速也就确定了。一次风速不仅能提高着火的稳定性，还关系到煤粉气流的刚性。如果一次风风速过高，煤粉气流剛性越大，风速大于煤粉气流速度，会导致燃烧不稳定，甚至火焰被吹灭。即便煤粉能够燃烧，煤粉气流可能直冲对面墙壁，造成火焰冲墙刷壁。较粗的煤粉会穿透燃烧场而落下，形成不完全燃烧损失。如果一次风风速过低，煤粉气流刚性越弱，卷吸能力减弱，降低风粉的混合强度，推迟着火点。刚性减弱还会导致火焰弯曲，切圆效果不好，燃烧效果不好。当风速小于煤粉气流速度，会出现“回火”现象，着火点距离燃烧器出口过近，将喷口烧坏。

1.3风温对燃烧的影响

适当的提高一二次风温度，可以提高煤粉在低负荷时燃烧的稳定性。尤其是冬季运行，锅炉启动时，需要提前投入磨煤机暖风器和一二次风暖风器。提高一次风温度，可以对煤粉进行初期预热，降低煤粉中水分，降低着火了，使着火位置提前。但是对于挥发份含量大的煤粉，过高的一次风温度会造成煤粉爆炸或者自然。然而，一次风温度过低不仅会造成着火点推迟，燃烧效率降低之外，还会导致排烟温度升高，引起汽温、壁温超限。二次风温度越高，越能强化燃烧，在是低负荷时稳燃效果尤为明显。但二次风温度的增加取决于空预器换热面积，换热面积越大，空预器金属布置就越多，增加了电厂初期投资。

2.煤对燃烧的影响

2.1煤的灰分对燃烧的影响

煤的灰分是衡量煤质好坏的重要指标之一，灰分越大也就意味着可燃物越少，不利于煤粉着火、稳燃和燃烬。灰分大不仅增加机械不完全燃烧损失，还会对增加设备的磨损。

2.2煤中水分对燃烧的影响

煤中水分过多，易造成断煤、堵磨。煤粉燃烧过程首先是水分蒸发，其次是煤粉燃烧，这推迟了着火时间，增加了机械不完全燃烧损失。水蒸发吸热，降低煤的实际发热量，降低了锅炉蒸发量，影响锅炉的经济性。同时，蒸发的水分会增加烟气体积，对流受热面吸热增加，排烟温度升高，排烟损失增加。煤中水分不足，易造成煤粉自燃。磨煤机出口温度过高，使得燃烧提前，破环炉内燃烧稳定性。细煤粉泡末易被烟气携带，使得飞灰可燃物增加。

2.3煤粉细度对燃烧的影响

煤粉越细，相对表面积越大，接触空气的机会越多，挥发分析出越快，容易燃烧完全。但是煤粉过细，磨煤机电耗增加，磨损增加。所以煤粉的细度应取决于原煤的发热量、挥发份、灰分等等。煤粉过细，在炉内燃烧行程短，火焰中心区域偏低，炉膛出口烟温低，汽温相对来说较低；煤粉过粗时相反，增加尾部受热面的磨损，同时还有可能造成烟道二次燃烧。

3.负荷对燃烧的影响

3.1高负荷情况，炉膛的热负荷能力强，燃烧稳定。但是，启动制粉系统时应缓慢操作，防止造成汽温、壁温超限或者锅炉超压。

3.2低负荷情况，炉内火焰中心偏低，炉内温度、着火区域温度均低于正常值，容易造成火焰在炉内逐渐发散，存在灭火的可能。因此，在降负荷过程中，机组在AGC或者CCS方式下，可适当减小负荷变动率，缓慢降低各参数稳定燃烧。也可以应适当投入对角油枪，或支入等离子拉弧，提高燃烧稳定性。

4.吹灰对燃烧的影响

锅炉受热面上积灰影响热交换，造成排烟温度升高，降低锅炉热效率。因此必须对锅炉受热面进行吹扫。一般吹灰时间选择在燃烧稳定的状态下進行，这牺牲了燃烧的稳定性。若负荷低于420MW，应禁止本体吹灰，防止造成炉内燃烧动力场波动大。在吹灰过程中燃烧出现异常现象，也应该立即停止吹灰。

5.制粉、风烟系统对燃烧的影响

正常启停设备过程中，应提前做好判断，对各风门、挡板开度、风压，设备电流、轴承温度等辅助设备运行状态有一定的把握，避免操作大开大合，对燃烧造成扰动。当出现异常情况，应采取相应的措施，尽量保证燃烧的稳定。并且避免联锁事故发生，减少对锅炉燃烧的稳定性冲击。

6.排渣机对燃烧的影响

干式排渣机密封不严或捞渣机水封破坏都会造成炉底漏风，冷风由底步进入炉膛内，造成负压频繁波动，影响了煤粉着火。炉膛火焰中心上移，使得排烟温度、一二次风温迅速上升，严重时造成汽温、壁温超限。过多的漏风会造成引风机出力增加，存在失速的情况。

三、优化措施

1.定期对定期对入炉煤、煤粉飞灰、煤粉细度和排渣进行取样和分析，列出各参数指导运行人员进一步调整。

2.加强燃料采购和配煤管理，根据实际燃烧的煤种，可以掺烧其他煤种，提高燃煤热值，尽可能接近设计煤种。

3.合理的调整各风门挡板开度，燃烧器摆动角度，掌握各工况下最佳的炉内空气动力场。保证四角煤粉浓度均衡，合理的分配各煤层煤量，提高燃烧稳定性。

4.运行过程中启停设备、负荷变化时，及时调整燃烧；定期对给煤机校验，对磨煤机进行检查检修，保证出力。

5.加强炉膛底部排渣机密封的检查，防止底部漏风，造成火焰中心上移。

6.提高监盘质量，做好事故预想。

7.加强对炉膛本体、烟道、尾部受热面及空预器的吹灰，并将吹灰列入定期工作。

四、总结

本文探讨了风、煤质、吹灰等几点因素对燃烧的影响。在实际运行过程中，运行人员应认真分析各因素对燃烧的影响程度，确定锅炉燃烧系统的最佳运行方式及锅炉燃烧的变化规律。合理的燃烧调整不仅对电厂经济、稳定运行起着非常重要的作用，同时也对环境保护方面有着很大贡献。

参考文献

[1]郑一凡，郭利宝.220t/h 锅炉在不同负荷下的燃烧调整.山西电力.2001（03）

[2]王克梁.600MW 亚临界锅炉运行分析与燃烧调整研究. 工程技术与设备.2015（09）

[3]张伟，赵民胜. 燃烧调整对锅炉效率的影响研究.东北电力技术.2012（05）

作者简介：张品一，男，（1989.1-）蒙古族，大学本科，内蒙古赤峰，助理工程师，研究方向：集控运行。

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