淺談鍋爐飛灰含碳量成因及降低措施

石楠

（大慶油田特種作業安全培訓中心，黑龍江 大慶 163000)

前言

鍋爐飛灰含碳量對鍋爐運行效率和機組總體性能有著很大的影響,但是由于受到煤質、鍋爐運行參數等復雜因素的影響,飛灰含碳量的高低直接影響電廠的綜合效益。因此，應采用各種優化措施降低鍋爐飛灰含碳量，提高鍋爐運行效率，減少污染，增大電廠效益。

1.鍋爐飛灰含碳量過高的成因

在我國當前的燃煤電廠中，主要是采用煤炭作為一次能源，利用皮帶傳送技術，向鍋爐輸送經處理過的煤粉，煤粉燃燒加熱鍋爐使鍋爐中的水變為水蒸汽，經一次加熱之后，水蒸汽進入高壓缸。為了提高熱效率，應對水蒸汽進行二次加熱，水蒸汽進入中壓缸。通過利用中壓缸的蒸汽去推動汽輪發電機發電。從中壓缸引出進入對稱的低壓缸。已經作過功的蒸汽一部分從中間段抽出供給煉油、化肥等兄弟企業，其余部分流經凝汽器水冷，成為40 度左右的飽和水作為再利用水。在整個生產流程中，煤粉的燃燒是至關重要的，然而我國的燃燒鍋爐總會發生這樣的情況，但煤粉在燃燒過程中，由于燃燒中飛灰的含量過高，導致燃燒到一半的煤粉無法和空氣充分結合，導致燃燒停止，煤粉無法燃燒完善之后，直接變成煤渣被放置到鍋爐的排廢口處。

這樣的飛灰在鍋爐生產當中經常出現，煤渣無法再次進行燃燒，導致企業的成本日益增加，鍋爐由于存在大量的飛灰無法能夠保證燃燒的質量與燃燒的熱量，在每隔一段時間之后，都需要進行大型維護，以減輕飛灰的影響。

2.降低鍋爐飛灰含碳量的措施

通過對影響飛灰含碳量種種因素的分析，可以采取以下措施加以改善：

2.1 適當降低風煤比。

參照《火力發電廠制粉系統設計計算技術規定》(DL/T5145-2002)降低磨煤機的風煤比，在降低風煤比的同時，應控制磨煤機的最低一次風量不能低于50t/h，以滿足送粉管道介質流速不應低于18m/s。

2.2 增設可調衛燃帶。

衛燃帶也就是燃燒帶，指燃燒器標高附近敷設在水冷壁管四周的一層耐火材料。可調衛燃帶就是衛燃帶可以改變面積大小。當燃用揮發分低的煤粉時，衛燃帶可以降低被覆蓋水冷壁的吸熱量，提高燃燒區域的溫度，增強燃燒的穩定性。當燃用揮發分較高的煤粉時，通過減少衛燃帶面積來調節。

2.3 調整煤粉細度均勻性

煤粉過粗，單位質量的煤粉表面積越小，加熱升溫、揮發分的析出、著火及燃燒反應速度越慢，煤粉燃燼所需時間越長，飛灰可燃物含量越大，燃燒不完全。調整煤粉細度均勻性，單個顆粒燃燼所需時間減少，同時增加了煤粉和空氣的接觸面，燃燒速度提高。合理調節制粉系統的運行方式，從粗粉分離器的內部對其實際擋板開度進行校核，校正擋板開度與刻度盤的一致性，保持粗粉分離器開度均勻，避免由于實際開度不均勻導致大粒徑煤粉的增加，合理控制煤粉細度均勻性。在其內筒加裝了二次分離器，并在內筒錐體下部加裝反射屏，提高了細粉分離器的效率，降低三次風的攜粉量。還可以監測一次風粉混合物的溫度和濃度，單個調整給粉機下粉量，使各燃燒器風粉濃度趨于一致，爐內火焰分布更合理，實現平衡通風、給粉均等、優化燃燒。

2.4 改造燃燒器布置方式

靠近燃燒器的下部集中布置一次風，分層布置二次風噴口，盡可能提高煤粉濃度，有助于提高燃燒器區域局部熱負荷和溫度水平，并推遲一、二次風的混合，從而改善燃料的著火條件。盡量多投下層燃燒器，適當降低火焰中心，增加煤粉在爐內的停留時間。

2.5 改善磨煤機運行方式

下層磨維持高出力運行，上層磨在低載方式下運行。即：所謂的正寶塔式。給煤機通過加大下層磨的加載力來保證煤粉細度。當然這種方式是不適用于特別難磨的煤。在總風量不變的情況下，減少燃盡風，相當于增加了燃燒區域的送風，使燃燒提前，降低了火焰中心，加快了燃燒。

2.6 適當提高一次風壓

一次風壓提高后進入爐膛的風粉混合物卷吸高溫煙氣的能力增加，可以盡快使煤粉達到著火條件;其次，風粉混合物在爐膛的行程增長，可增加煤粉在爐內的燃燒時間，這都會使煤粉的燃盡度提高。因此，調整時必須保證空氣預熱器漏風率小，堵塞輕，盡量提高熱風溫度。在正常運行中適當加強空預器吹灰，避免空預器積灰，提高傳熱效果，提高一、二次風溫度。同時，合理調整磨煤機出力，可以提高磨煤機出口風溫。控制鍋爐負壓范圍，不宜太高，要使煤粉在爐膛內留有充足的燃燒時間。

2.7 合理配比一、二次風

根據燃煤的揮發特性，合理配比一、二次風，調整空氣動力場，提高火焰爐內充滿度，提高燃燒中心溫度。燃用低揮發分煤時，應提高一次風溫，適當降低一次風速，選用較小的一次風率。燃用高揮發分煤時，一次風溫應低一些，一次風速高一些，一次風率大一些，有時有意使二次風混入一次風的時間早一些，將著火點推后，以免結渣或燒壞燃燒器。根據過量空氣系數，調整合理的二次風風門，保證后期煤粉燃燒充分、穩定。調整降低一次風率，保證較高的煤粉濃度;優化吹灰方式，控制空氣預熱器的入口煙溫390～400℃，保證較高的一次風溫，減少一次風進入爐膛后的吸熱量。同時還得注意，在調整一次風速時，要保證一次風管暢通，避免堵塞一次風道而造成輸粉中斷。

2.8 供給充足的氧氣與最佳氧量

飛灰含碳量受氧量影響，氧量在4.8%附近達到最佳值。所以，在運行中將氧量維持在4.5%～5.0%之間，能有效降低飛灰含碳量。而在燃燼階段氧氣要供給充足，鍋爐運行過程需要保持合理的氧量。加強氧量監視與調整，在負荷增加時，手動干預風量調節，提前增加送風量，使得燃燒自動增加負荷時先加煤、后加風存在缺氧燃燒的現象得以補償。

結束語

鍋爐飛灰含碳量的影響因素是多方面的，如何控制好是一個復雜的系統工程。降低飛灰含碳量的措施有多種，應根據實際情況選擇最經濟實用的措施。在機組運行中，加強對入爐煤質的采樣化驗。運行人員應針對當前的煤質，采取合理的運行方式，及時調整，降低鍋爐的飛灰含碳量，提高機組運行經濟性。

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