通過燃燒調整降低飛灰含碳量

張家口發電廠 河北張家口 075100

摘要：在正常的鍋爐運行中，如何進行燃燒調整是維護鍋爐穩定運行的一個關鍵因素。通過燃燒調整降低飛灰含碳量有助于提高鍋爐效率。文章首先分析了燃燒調整的主要技術，然后通過實例分析，提出了通過燃燒調整降低飛灰含碳量的具體措施。

關鍵詞：燃燒調整；鍋爐；飛灰含碳量

一、前言

對于鍋爐運行來說，降低飛灰含碳量是實現鍋爐運行效率最大化的一個關鍵點。針對一二三次風風速以及調整煤粉細度等進行燃燒調整，改變鍋爐燃燒的控制方式，能夠節約能源，符合科學發展觀的要求

二、鍋爐燃燒調整的主要技術

1.鍋爐燃燒調整

所謂電站鍋爐燃燒調整就是通過合理調整鍋爐燃料的供給以及配風參數，同時改變鍋爐燃燒的控制方式，促進爐膛內的燃料能夠及時穩定持續地燃燒同時能夠承載機組負荷的變動并保證燃料燃燒達到最優。調整燃燒調整的目的是在滿足外界電負荷所需要的蒸汽量的基礎上，保證電站鍋爐運行的安全性以及經濟性，具體目的如下：第一，保證電站鍋爐設備內穩定的汽壓以及汽溫，保證鍋爐工作時有足夠的蒸發量。第二，電站鍋爐爐膛內的燃料著火穩定燃料燃燒要安全，燃燒的火焰能夠均勻地充滿爐膛內，確保不會出現結渣，在燃燒的過程中不會燒毀燃燒器以及鍋爐的水冷壁，鍋爐內的過熱器也不會超溫。第三，使電站鍋爐整體的機組在運行中能夠保持最高的經濟性。第四，在燃燒的過程中能夠減少污染物的排放。

2.鍋爐燃燒調整主要技術

（一）通過試驗調整調整鍋爐燃燒的技術

在鍋爐燃燒運行中，科學的鍋爐燃燒調整的調整試驗，可以找到最合理的風煤比例，在實驗中確定鍋爐燃燒設備應該設置的運行最佳參數，同時制定合理科學的計算機控制曲線，這樣就可以采用這個控制曲線來指導鍋爐燃燒的運行與操作。在實驗的過程中，專業人員要保證大量正交以及單因素等的實驗，這種調整實驗消耗大量的時間與精力，所以這種實驗一般就是應用在新機組的試運行以及舊機組的燃燒設備以及所用燃料的種類和機組的操作方式的改變時。

（二）基于燃燒理論的鍋爐燃燒建模調整技術

進行鍋爐燃燒調整中，在燃燒理論的基礎上的建模技術的運用，主要是深入理解燃燒理論，并根據這個理論建立模型探討求解的方法，數值模擬鍋爐的燃燒情況，以實現鍋爐燃燒調整，近兩年我國這種研究技術取得了非常可喜的成果。但是這種方法的計算比較復雜，所需要的時間也比較長，在一些燃燒機理不夠明確的情況下無法建立完善比較正確地鍋爐模型。在燃燒過程中，進行在線建模和燃燒調整還存在很大的問題，所以說這種方法主要應用在離線分析以及高仿真研究上。

（三）基于燃燒設備設計改造的燃燒調整技術

通過對于燃燒設備的設計與改造，實現鍋爐燃燒調整的技術，主要是通關過在燃燒理論研究的基礎上，進行電站鍋爐燃燒器等的調整設計和改造，以實現鍋爐燃燒調整的一種技術方式。在鍋爐燃燒運行中，燃燒設備也是影響燃燒效率的重要原因，提高燃燒設備的水平能夠保證燃燒效率的提高，這種技術取得了良好的成果，已經進入了比較穩定的階段。但是，需要注意的是燃燒器的設計以及改造等，還會受到煤種以及燃燒制粉系統的影響。

三、實例分析

林西熱電公司4#爐是臺130t/h中溫中壓煤粉鍋爐，鍋爐為Ⅱ型布置的自然循環鍋爐，制粉系統采用鋼球磨煤機中間儲倉式熱風送粉系統，四角切圓燃燒，直流燃燒器。

近段時間4#鍋爐運行暴露出一些問題，燃燒不穩、負荷變化大，飛灰、灰渣可燃物含量偏高，平均值分別在6.84%和8.76%，低負荷穩燃能力差，使鍋爐燃燒效率下降，發電煤耗上升，嚴重影響了鍋爐的安全經濟運行，也給設備安全、人身安全帶來了許多隱患。

四、原因分析及對策

鍋爐燃燒工況的好壞對鍋爐機組和整個發電廠運行的經濟性和安全性有很大的影響。燃燒調節的任務是：適應外界負荷的要求，在滿足必須的蒸汽量和合格的蒸汽量的前提下，保證鍋爐運行的安全性和經濟性。對于一般固態排渣煤粉爐，進行燃燒調節的目的可具體歸納為以下幾方面：保證正常穩定的汽壓、汽溫和蒸發量。著火穩定、燃燒中心適當，火焰分布均勻，不燒損燃燒器、過熱器等設備，避免結渣。使機組運行保證最高的經濟性。減少燃燒污染物的排放。

鍋爐運行中經常碰到的工況改變是負荷變化，當鍋爐負荷變化時，必須及時調節送入爐內的燃料量和風量，使燃燒工況相應改變。在高負荷運行時，由于爐膛溫度高，著火與混合條件比較好，故燃燒一般是穩定的，但這時排煙損失比較大。為了提高鍋爐效率，可以根據煤質等具體條件，考慮適當降低過量空氣系數運行，使排煙熱損失降低。

1.鍋爐使用煤種與設計煤種的偏差

原鍋爐設計煤種為林西礦洗混煤，但因情況變化，現在為范礦洗煤、呂中礦煤、錢營礦煤，有時還摻燒洗矸對鍋爐經濟燃燒影響極大，為此對來煤情況進行了調查。

根據分析表明，煤燃燒煤種與設計煤種相差很大，使鍋爐燃燒強度下降，煤粉燃燒不完全，是造成鍋爐燃燒不穩及飛灰、灰渣可燃物含量高的重要原因之一。

2.煤粉過粗

原設計煤粉細度R90=18%，鍋爐對煤粉細度要求較高，由于運行人員責任心不強、粗粉分離器擋板開度不當，造成煤粉過粗且不均勻。由于煤粉過粗使鍋爐燃燒不完全，導致飛灰、灰渣可燃物含量較高。

3.燃燒調整

運行調整是燃燒好壞的重要因素，要組織起良好的燃燒工況，必須控制好風量及一、二次風率的配比，但在運行中經常出現：高負荷時，氧量控制過小，低負荷時，氧量控制過大對燃燒的穩定性有較大影響，這也是造成飛灰、灰渣可燃物含量高的一個重要原因。

五、改進措施

1.煤粉細度的調整

結合鍋爐大修，對制粉系統進行徹底修整，為解決煤粉粗的問題：1）重新調整粗粉分離器擋板開度，這是降低煤粉細度的主要環節，根據制粉量及分離器的特性，確定最佳擋板開度為50℃；2）控制制粉風量，因為煤粉粗的主要原因是制粉風量偏大，經過多次試驗，在保證制粉系統出力和正常運行情況下，排粉風機風門開度由100%下調到75%，再循環風門開度為50%，冷風門盡量關閉。

經過一段時間的運行調整，煤粉細度由R90=18%調整到R90=16%左右，完全滿足實際運行要求。

2..一次風速調整

用高溫測溫儀在石灰石噴入口處測得的爐膛溫度接近1 200℃，對石灰石的煅燒已無大礙，如繼續提高爐膛溫度反而會使石灰石粉燒結，因此沒有必要再提高爐膛溫度，而且提高爐膛溫度對鍋爐的安全運行不利。溫度對含碳量大小比較敏感，溫度低時煤中的飛灰含碳量分析出率也低，固飛灰含碳量反應速度相對較小，但溫度過高時，由于氧化鈣的高溫燒結而降低活性，而且溫度大于1200℃后，固飛灰含碳量產物CaSO4開始分解，降低飛灰含碳量率也就不高。故有學者認為吸收劑的噴入點最佳溫度一般在1050～1250℃之間。

2.一次風粉混合物溫度調整

通過調節壓力冷風門的開度，來調節一次風粉混合物溫度。并不是隨著一次風粉混合物溫度的降低而使降低飛灰含碳量效率提高。有可能是一次風粉混合物溫度降低后，造成煤粉著火延遲，反而在噴鈣區域溫度很高，造成氧化鈣燒結，使降低飛灰含碳量產率下降。

3.鍋爐排煙溫度的調整

通過調整熱風再循環風門的開度和投運暖風器，使鍋爐排煙溫度增加，當排煙溫度從112℃增到122℃時，脫飛灰含碳量率從47%增到52%；當排煙溫度從120℃降到110℃時，脫飛灰含碳量率從61.5%降到58.5%。原因是排煙溫度增加后，活化塔噴水量增加，使得活化塔的降低飛灰含碳量效果提高。

六、結束語

綜上所述，通過燃燒調整降低飛灰含碳量是降低飛灰含碳量的一個有效措施。在實際的操作中，運行人員應對爐膛運行情況進行準確的分析，從而確保燃燒調整的可行性。

參考文獻：

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