鍋爐飛灰含碳量分析

張駿陽

摘 要：鍋爐飛灰含碳量是影響鍋爐效率的重要因素之一，并且對電除塵系統、粉煤灰質量等均有一定影響。本文針對我公司實際情況，從煤質、煤粉細度、火焰中心位置、一、二次風配風、制粉系統運行方式、人員因素等飛灰含碳量的影響因素出發，對各影響因素進行一一加以分析，指導運行人員對飛灰含碳量進行調整，并通過點檢人員的設備治理，達到降低鍋爐飛灰含碳量的目的。

關鍵詞：飛灰含碳量；降低；鍋爐效率；火焰中心；煤粉細度

引言

飛灰含碳量是反映電站鍋爐燃燒效率的重要指標，飛灰含碳量的高低直接影響電廠的反平衡供電煤耗，影響電廠的經濟效益。研究表明，飛灰含碳量每增加一個百分點，供電煤耗將增加1.0g/KW·h。同時，飛灰對鍋爐的金屬管壁有一定的磨損，直接影響鍋爐的壽命。

1 設備概述

我廠一期為4×660MW超超臨界燃煤發電機組，配置哈爾濱鍋爐廠有限責任公司生產制造，由三菱重工業株式會社提供技術支持的超超臨界參數變壓運行直流鍋爐。鍋爐型號：HG-2000/26.15-YM3。型式為П型布置、一次中間再熱、單爐膛、平衡通風、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構。鍋爐為四墻切圓燃燒方式，采用改進型低NOx PM（Pollution Minimum）主燃燒器和MACT（Mitsuibishi Advanced Combustion Technology）型低NOx分級送風燃燒系統。配置兩臺豪頓華公司的31VNT1940（150）型容克式三分倉回轉式空氣預熱器，，兩臺AN35e6（V19+4°）型靜葉可調軸流式增壓引風機；兩臺FAF25-14-1型動葉可調軸流式送風機；兩臺PAF18-11.8-2型兩級動葉可調軸流式一次風機。采用型號：中速磨正壓直吹式系統，每爐配6臺HP1003磨煤機，6臺EG2490給煤機，B-MCR工況下5臺運行，1臺備用。燃燒器采用擺動式上下濃淡分離直流燃燒器，分六層布置。

2 影響鍋爐飛灰含碳量的因素

2.1 煤質

鍋爐燃燒的好壞，很大程度上取決于燃煤品質，而煤中水分、灰分、揮發分、含碳量等指標都對燃燒有較大影響。為節約成本，我廠燃燒煤種基本為各煤種搭配燃燒，一般為塔優、印尼褐煤、伊泰、神混、蒙混等煤種。褐煤與塔優煤相比，可磨性好，揮發分含量高，更易于燃燒。因此，當燃燒塔優煤時的飛灰含碳量明顯高于燃燒褐煤時的飛灰含碳量。

2.2 煤粉細度

煤粉細度是影響鍋爐飛灰含碳量的重要因素之一。煤粉越細，單位質量的煤粉與空氣的接觸面積越大，有利于煤粉的著火，使爐膛的著火點提前，越容易燃盡，飛灰含碳量越小。有實驗表明，煤粉的燃盡時間與顆粒的初始直徑的1到2次方成正比。適當提高磨煤機旋轉分離器轉速，降低磨煤機入口一次風壓，可提高煤粉細度。同時，當燃燒同一煤種的制粉系統，某臺磨的石子煤排量明顯偏大時，說明該磨磨輥間隙偏大，可利用磨的檢修機會，通知檢修人員適當調整磨輥間隙。但是，磨輥間隙并不是越小越好，同樣分離器轉速也不是越高越好，這些都會提高制粉系統的電耗，影響設備的壽命，因此要權衡考慮，選擇最佳的分離器轉速和磨輥間隙，得出最經濟的煤粉細度。不同的煤種可磨性系數和可燃性也不相同，當燃燒褐煤時，可適當減小分離器轉速，當燃燒塔優煤時，應適當提高分離器轉速。

2.3 火焰中心位置

煤粉進入爐膛到離開爐膛的時間稱為在爐內的燃燒時間，分為著火、燃燒和燃盡三個階段，這個時間越長，煤粉就越容易燃盡。提高火焰中心，煤粉在爐膛內的燃燒時間縮短，不利于煤粉燃盡，鍋爐飛灰含碳量升高。通過改變燃燒器擺角，延長煤粉在爐膛內燃燒時間，可降低鍋爐飛灰含碳量。但燃燒器擺角過大將會導致火焰貼墻，燒損管壁和燃燒器，影響四墻切圓效果。選擇合適的爐膛負壓，減小爐膛漏風。

2.4 一、二次風配風

我廠4臺鍋爐均采用四墻切圓燃燒技術，送風量通過省煤器出口氧量自動調整，通過調整發現，二次風配風采用均等配風可降低鍋爐飛灰含碳量。正常運行時，關小附加風和各油槍配風，開大運行制粉系統二次風和輔助風，保證合理的二次風壓，使送風與煤粉充分混合，更容易使煤粉燃盡，其余風門開度過大，將使進入運行制粉系統對應二次風量減小，造成煤粉不完全燃燒，導致鍋爐飛灰含碳量升高。采用合理的一次風速，使四墻切圓燃燒直徑合適，火焰均勻的充滿爐膛，燃燒充分，可降低鍋爐飛灰含碳量。風速過小，火焰剛度不夠，容易燒壞噴嘴，同時造成一次風管堵塞。風速過大，加速了一次風管道的磨損，增加了一次風機的電耗，而且煤粉獲得的動能過大，容易落入缺氧區，使煤粉無法充分燃燒。負荷變化大時，煤量隨著負荷大幅波動，此時，應先增加風量，再加大給煤量。由于設計原因，我廠磨入口熱一次風調門及各磨對應二次風層操和輔助風層操擋板均無法投入自動，需要運行人員的手動調節，造成調節滯后，極大的影響了鍋爐的燃燒品質。

3 結束語

鍋爐飛灰含碳量是影響鍋爐效率的重要因素之一。通過選用合適的煤質，提高煤粉細度，降低火焰中心高度，采用合理的一二次風配風及制粉系統運行方式，提高磨煤機出口風粉溫度，調動運行人員調整的積極性等，都可以有效的降低鍋爐飛灰含碳量。但在調整的過程中，應該權衡考慮，不能一味的只追求較低的飛灰含碳量，而忽略了對鍋爐其余經濟性指標及設備損耗的影響，才能使機組長期安全經濟的運行。

參考文獻

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