強化劣質(zhì)煤燃燒的研究與分析

摘 要：通過調(diào)整優(yōu)化爐內(nèi)的燃燒結(jié)構(gòu)，減少外在因素對燃燒的影響，強化劣質(zhì)煤的燃燒，增強鍋爐運行的穩(wěn)定性，節(jié)約燃油，提高機組運行的經(jīng)濟性。

關(guān)鍵詞：劣質(zhì)煤；強化燃燒；一次風(fēng)；二次風(fēng)

由于近幾年煤炭市場緊銷，電廠經(jīng)營成本壓力巨大，大量慘燒劣質(zhì)煤已是不可避免。火力發(fā)電廠在燃用劣質(zhì)煤時，一方面，鍋爐燃燒不穩(wěn)，易引起鍋爐滅火放炮事故；另一方面，為穩(wěn)定燃燒需投油助燃，浪費了大量的燃油。大唐長春第二熱電廠670T/H鍋爐、中儲式制粉系統(tǒng)冬季長期大負荷運行，來煤困難，燃煤種類繁雜，有俊德國礦煤、琿春西褐煤、扎魯特煤、珠絲花煤以及周邊的地煤等，劣質(zhì)煤居多。

強化劣質(zhì)煤的燃燒主要從優(yōu)化爐內(nèi)的燃燒結(jié)構(gòu)和減少外在因素對爐內(nèi)燃燒的影響兩個方面入手。

一、優(yōu)化爐內(nèi)的燃燒結(jié)構(gòu)

針對劣質(zhì)煤水分高、灰分大、揮發(fā)份低、發(fā)熱量低的特點，我們可通過調(diào)整燃燒時的風(fēng)煤配比和爐內(nèi)的空氣動力工況來優(yōu)化燃燒的結(jié)構(gòu)，從而達到強化煤粉燃燒的目的。

1.合理調(diào)整風(fēng)煤組合

對于劣質(zhì)煤由于灰分偏大，揮發(fā)份偏小，使煤粉著火熱增大，著火困難，而灰殼包裹碳粒，阻擋碳與氧氣的接觸界面，使燃燒推遲。因此，調(diào)整上應(yīng)參照集中配風(fēng)的原則，既要保證下組燃燒器的穩(wěn)定著火，又要保證后期二次風(fēng)的充分混入。

保持第一層一次風(fēng)速較高一些，同時保持第一層給粉機給粉量也較多一些，以能夠把煤粉送到爐膛中心為宜，適當(dāng)關(guān)小臨近一層粉上游的二次風(fēng)，同時提高一層粉的周界風(fēng)量和一層粉最下游的二次風(fēng)量，這樣既可以保持一層煤粉流有足夠的剛性，使煤粉在爐膛中心集中燃燒，又可以托住火焰，提供充足的氧量，避免因燃燒初期風(fēng)粉分散而使?fàn)t膛中心溫度降低。提高了爐膛下部中心溫度，在爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升氣流的作用下就會更有利于上部煤粉的燃燒。

二、三層給粉機根據(jù)負荷需要轉(zhuǎn)速保持均勻，在保證煤粉管道不積粉堵管、燃燒器噴口不結(jié)焦的前提下，對應(yīng)的一次風(fēng)速要適當(dāng)降低，為防止噴口附近結(jié)焦周界風(fēng)量不能減少，對應(yīng)的二次風(fēng)量適當(dāng)減少，降低煤粉氣流剛性，使煤粉燃燒初期就開始分散，在爐膛中部形成一個較大的燃燒區(qū)域，這樣一、二、三層粉在高溫旋流煙氣的作用下就會均勻的分散開，增大煤粉顆粒燃燒的表面積，增強煤粉與氧氣的結(jié)合，減少灰渣對碳與氧氣接觸的阻礙作用，使煤粉可以充分穩(wěn)定地燃燒。

四層給粉機盡量保持低轉(zhuǎn)速運行，一次風(fēng)速適當(dāng)降低，周界風(fēng)量與最上游二次風(fēng)量保持最大，使火焰中心再次集中，為下游未燃盡的煤粉補充足夠的氧量，使煤粉在燃燒區(qū)域全部燃盡。這樣上、下集中，中部分散的二次風(fēng)組合，就把四層煤粉集中在爐膛中部，形成了整體集中，內(nèi)部分散的燃燒結(jié)構(gòu)，強化了煤粉的燃燒，提高了燃燒的穩(wěn)定性。

2.穩(wěn)定爐內(nèi)空氣動力工況

穩(wěn)定爐內(nèi)空氣動力工況主要是調(diào)整好排粉機所帶的一次風(fēng)，經(jīng)過制粉系統(tǒng)后的一次風(fēng)在加熱煤粉后，溫度較低，都在60～70℃，一次風(fēng)量的大小對燃燒的著火影響較大，煤粉著火，主要是依靠周圍高溫?zé)煔鈱σ淮物L(fēng)的氣粉混和物進行加熱，一次風(fēng)量愈大，要求加熱至著火所需熱量愈多，對著火不利。

二、減少外在因素對爐內(nèi)燃燒的影響

1.合理地混配煤粉

既然劣質(zhì)煤揮發(fā)份低、發(fā)熱量低，不易燃燒，那么單燒劣質(zhì)煤就大大增加了鍋爐運行的不穩(wěn)定性，因此，將劣質(zhì)煤與揮發(fā)份較高的褐煤和發(fā)熱量相對較高的煙煤混燒，就會降低鍋爐運行的風(fēng)險。那么，如何混配煤才能既保證燃燒的穩(wěn)定性，又能最大量地燃用劣質(zhì)煤呢？燃料方面：煤檢人員做完各種煤的煤質(zhì)分析后，及時地將數(shù)據(jù)交給燃料集控人員，然后由集控人員根據(jù)各種煤的性質(zhì)，統(tǒng)籌安排輸煤皮帶的運行方式，各煤斗的存煤種類。鍋爐運行方面：積極與燃料溝通，掌握各煤斗的存煤種類，合理地安排磨煤機的運行方式，充分利用粉倉換向閥的作用，將煤粉混合的更均勻、更細致。這方面還需要做大量細致的工作。

2.控制好煤粉細度和粉位

（1）在燃用劣質(zhì)煤時，制備較細的煤粉，有利于低揮發(fā)份煤的著火，燃燒和燃燼。因此，制粉系統(tǒng)在運行中必須嚴格控制煤粉細度，為鍋爐穩(wěn)定燃燒打下良好的基礎(chǔ)。這一點在燃燒劣質(zhì)煤時顯得尤為重要。但由于我廠為了提高機組運行的穩(wěn)定性和安全行，在燃用劣質(zhì)煤時都與揮發(fā)份較高的褐煤和設(shè)計煤種煙煤混燒，因此在提高煤粉細度的同時還要考慮到制粉系統(tǒng)的防爆。

（2）對于水分大，灰分大，難磨制的煤，一定要控制好粉倉粉位，根據(jù)粉位情況帶負荷，做好提前量，防止粉位過低，煤粉自流導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)。

3.對爐內(nèi)燃燒情況的判斷

穩(wěn)定的燃燒應(yīng)從以下幾個方面判斷：盤上爐膛負壓波動范圍小，均勻穩(wěn)定，氧量合適穩(wěn)定，高溫過熱器后煙溫穩(wěn)定，火檢光柱飽滿、工業(yè)電視火焰明亮穩(wěn)定；就地四角火焰呈金黃色，煤質(zhì)水分過大時火焰發(fā)紅，結(jié)合就地燃燒情況有目的有針對性的進行調(diào)整，通過盤上表計顯示的數(shù)據(jù)和就地的燃燒情況反復(fù)驗證，達到統(tǒng)一。

總之，為了降低經(jīng)營成本，燃燒劣質(zhì)煤勢在必行，如何在燃用劣質(zhì)煤的同時保證鍋爐運行的安全，減少穩(wěn)燃用油，提高機組運行的經(jīng)濟性，需要我們進行大量的研究和試驗，本文只是對劣質(zhì)煤強化燃燒做了簡單的分析和探討。然而，劣質(zhì)煤的燃燒及其調(diào)整存在著一系列復(fù)雜的理論和技術(shù)問題，還有待我們在今后的工作中不斷摸索和探討，不斷學(xué)習(xí)，不斷總結(jié)經(jīng)驗，為鍋爐的安全經(jīng)濟運行貢獻自己的力量。

參考文獻：

李恩辰.火力發(fā)電廠鍋爐計算知識[M].北京：水利電力出版社，1990.

（作者單位 大唐長春第二熱電有限責(zé)任公司）