淺談DHL58MW鍋爐供熱運行調節

李東冬

長春市供熱經營有限責任公司，吉林 長春 130000

1 鍋爐燃料選擇

鍋爐適應煤種是由鍋爐的拱的形式決定的，不同拱型對應不同煤種，我們爐拱型為前拱高后拱低，適合煤種為AII煙煤，發熱量在4200，揮發份在35%左右，為最理想狀態，但實際運行和中，煤質除了滿足上述成分要求外，鏈條爐本身對燃料要求比較嚴格，一般需要滿足以下指標：

1）水分適當W不大于20%；水分過高，煤著火點滯后，不利于著火，水分過低增加煤末飛揚和漏煤；

2）灰分不宜過高A不大于30%,但灰分也不宜過低，A〈10%；灰分太高煤發熱量不足，灰分太低會使爐排上的灰渣太薄，不能有效保護爐排；

3）灰分的熔點不能太低，T不小于1200℃。灰熔點過低，導致結焦，不利于燃燒，損傷設備；

4）粘結性適中，不允許有多強烈粘結性或破裂成粉末的性質；

5）燃料最好經過分篩，不經過分篩時，也希望小于6mm的細末不超過50%，最大煤塊尺寸不大于40mm，以保證燃盡。

只有煤種選擇合適，才能充分發回鍋爐的效率。

2 配風方式選擇

配風方法對與鏈條爐來說大致分為兩種情況，盡早配風法和推遲送風法，前者適合是適合于高揮發份的煤的配風方式。在燃燒前期燃料放出大量的揮發分，此時送入大量的空氣，以達到迅速強化燃燒的目的。后者是對燃燒前期的燃料層少量通風甚至不通風，對后拱下燃燒中期的火床層則加強送風，使形成強化燃燒區，以便對前后兩頭起促燃作用，既滿足了中部旺盛燃燒區的需要，又促進了前部燃料的著火和尾部灰渣的燃盡，是比較合理的一種配風方法。

3 燃燒調節

燃燒調節的最終目的是煤充分燃燒，將各項燃燒損失降到最低，使鍋爐效率最大化。我們所有調節的依據均為煤在鍋爐中充分燃燒需要具備的三個要素：較高的爐膛溫度、充足的空氣供應、足夠的停留時間。及將鍋爐燃燒五項熱損失，物理灰渣熱損失，化學未完全燃燒熱損失，機械未完全燃燒熱損失、排煙熱損失、鍋爐本體散熱損失之和降到最低。

煤質在鍋爐內燃燒分為四4個階段：1）水分蒸發階段，2）揮發分析出及焦炭形成階段，3）揮發分和焦炭著火燃燒階段，4）灰渣形成階段。4個階段當中，前2個階段均為吸熱階段，為了滿足煤在爐內足夠停留時間，所以必須保證燃料及時著火，室外冷空氣經過空氣預熱器與熱風裝置后，減少了空氣吸熱量，保證爐內大部分輻射熱被煤層吸收，具備較高的爐膛溫度，鍋爐內輻射換熱能力大大加強，在鍋爐前拱的作用下，煤層吸熱也大大加強，促進及時著火。爐膛溫度主要是靠煤質中的固定碳燃燒放熱，隨著燃料溫度的升高，達到一定濃度的氣態揮發分（主要是氫、一氧化碳、及各種碳氫化合物）在遇到氧氣時率先著火燃燒，放出熱量，使焦炭顆粒繼續加熱升溫。當揮發分快燃盡時，焦炭已達到熾熱發紅狀態（約600℃～700℃），具備了焦炭猛烈燃燒條件。由此可見煤質最佳燃燒工況，爐膛溫度需要達到600℃以上。保持爐膛具有較高溫度主要是應該保持爐排火床保持2/3以上，合理調整爐排轉速保持煤層燃盡點為距離爐排尾部800cm～1000cm，減少物理灰渣熱損失。分層給煤與爐排轉速共同作用決定煤層厚度煤層厚度，使整個火床達到灰平火齊。根據負荷情況調整煤層厚厚度，外界負荷增加時，適用厚煤層慢轉速；負荷減小時，適用薄煤層快轉速。控制爐膛過量空氣系數是提高燃料完全燃燒程度，降低熱損失的重要措施。爐膛過量空氣系數過高，會使爐膛溫度降低，導致燃燒速度降低，從而使氣體不完全燃燒熱損失和固體不完全燃燒損失增大，灰渣含碳量高，鍋爐燃料耗量增加，出力大幅下降。而過量空氣系數過低，往往由于可燃物得不到氧氣而不能完全燃燒，也造成氣體不完全燃燒熱損失和固體不完全燃燒熱損失增大，因此，爐膛過量空氣系數有一個最經濟的數值，這一數值使燃燒熱損失Q2、Q3、Q4三者之和最小。實際運行中，鼓引風量調節可根據爐看煙氣顏色。正常為灰白色，如果煙氣發白，說明空氣量過大。如果煙氣發黑，說明空氣量不夠。還可看火焰顏色來判斷鼓風量的大小，火焰顏色為金黃色是說明風量正好，火焰顏色為暗黃色時，說明風量偏小，火焰顏色發白時說明風量過大。火色與負荷的關系很大。負荷高時，煤量風量都很大，燃燒猛烈，火色應較白；負荷低時，火色應該較黃，所以從火色上判斷風量的大小，還要看當時的負荷情況。當風量很大時，火色也會暗下來。這是因為火色代表了燃燒溫度，當風量過大，不參加燃燒的空氣進入爐膛過多，燃燒溫度反而降低了。這時，絕對不能誤認為風量不足，而去加大風量，反而應該減小風量等參數，如果負荷，煤層厚度，爐排轉數，鼓引風量都以匹配。這時如果任意增加或減少運行中任何一個量。負荷都會減少，這就說明調整達到最佳狀態。運行參數中，最直觀的參數就是爐膛溫度，所有的目的都是讓爐膛溫度達到最高。爐內保持高溫的目的：一是提高燃燒化學反應速度，降低Q3Q4的損失；二是提高輻射換熱強度降低排煙溫度 ，小型鍋爐排煙溫度每降低15℃～20℃，大型鍋爐每降低15℃，鍋爐效率增加1%。

4 運行參數選定

鍋爐內燃料燃燒產生的所有有效熱能全部轉化為工質熱能，通過換熱設備傳遞出去，理論上熱量傳遞符合如下關系Q= Q= Q

Q =Kw.Fw（tn-tw）——圍護結構的基本耗熱量

Q2=Ks.Fs（tpj-tn） tpj=（tg+th）/2 ——散熱器的散熱量

Q=14187G（tg-th）/3.6——熱水傳遞的熱量

由以上可知，鍋爐運行中兩個基本參數既循環流量與供回水溫差，實際運行中，存在高溫水低流量與低溫水大流量兩種方式，從供熱效果本身來看，高溫水低流量供熱質量效果好，節能效果也十分明顯，但水力失調情況明顯，對管網調節人員要求素質較高。反之低溫水大流量，供熱效果一般，但是水力工況穩定性好。從鍋爐燃燒角度看，使用高溫水低流量運行方式，可維持爐膛在較高溫度，燃燒效果良好，但鍋爐安全性能降低，鍋爐內高溫受熱面結垢危險系數加大。所以我們實際運行中，在確保水力平衡的前提下，做好鍋爐定期排污和臨時排污工作的基礎上，將循環流量降低為設計值的80%時，爐膛溫度相應會提高50℃～100℃，相應爐膛內輻射換熱能力大大加強（輻射換熱計算式φ=AδT4），燃料中的化學能轉變為工質熱能效率增加，煤、水、電各項指標均節省明顯。

5 結論

綜上所述，鍋爐運行中必須深刻理解鍋爐燃燒損失，及煤燃燒需要最佳工況，需要整合所有必要條件，才能充分提高鍋爐效率，但是提高鍋爐運行操作人員自身業務水平才是根本。

[1]供熱鍋爐及其系統節能.

[2]供熱工程.

[3]傳熱學.

[4]供熱安全操作規程.