1000MW機組低氧燃燒對鍋爐效率的影響分析

趙燕凱

（華電萊州發電有限公司 山東煙臺 261400）

1000MW機組低氧燃燒對鍋爐效率的影響分析

趙燕凱

（華電萊州發電有限公司 山東煙臺 261400）

本文主要針對1000MW機組低氧燃燒展開探討，論述了1000MW機組低氧燃燒的基本概念和理念，并對1000MW機組低氧燃燒的要點進行了分析，同時，探討了1000MW機組低氧燃燒對鍋爐效率的影響，論述了如何更好的提升1000MW機組的鍋爐效率，提出了具體的方法和對策，希望可以為今后的1000MW機組運行提供參考和借鑒，并為今后的工作提供一些新的思路。

1000MW機組；低氧燃燒；鍋爐效率；影響

前言

為了能夠進一步提升鍋爐燃燒的效率，我們必須要采取更加可靠的方法，在1000MW機組低氧燃燒的過程中，也應該采取更加有效的手段，這樣才能夠避免對鍋爐效率造成負面影響。

1 在鍋爐燃燒過程中影響其燃燒的主要因素

1.1 燃料質量的優劣對燃燒情況的影響

在設計鍋爐燃燒設備時都是以煤種為基礎進行設計的，由于煤炭的質量和特性各不相同，所以燃燒器的結構也存在不同的特點。因此，鍋爐在正常運行中一定要確保煤炭的質量與燃燒設備以及運行方式相一致。但是在實際的運行中，煤炭的質量往往會出現較大的變化。例如：由于燃料中揮發性物質的含量增加，造成了煤粉的著火溫度相應的上升，隨之而來的就是著火熱的增加，因此如果使用發揮分較低的煤種時就會出現著火困難，著火距離較遠且所需的著火時間較長。在風粉比相同的情況下，揮發分有所下降，煤粉中火焰傳播的速度就會相應降低，從而影響了火焰擴展條件，減慢了著火速度，使得燃燒的穩定性隨之下降。對于無煙煤而言，其在氧氣量充足時就較容易著火。高灰分的煤著火速度較慢，燃燒起來沒有良好的穩定性，并且燃燒時受到灰分的影響，容易使可燃性物質與氧化劑產生隔絕，從而導致了高灰分煤的燃燼性能不高。同時這種灰分較高的煤炭，在加熱灰分時會造成熱量大量的消耗，降低了燃燒溫度。

1.2 風量、風速以及風溫對燃燒的影響

一次風速如果過高，就會降低煤粉的加熱程度，推遲著火點，這很容易引起燃燒不穩定，而且煤粉也不能完全燃燒；尤其是一些處于低負荷狀態時，因為爐內的溫度不高，就可能產生火焰中斷或者熄火的情況，在這些情況下，都應設法降低風速。但同時也應注意，一次風速如果過低就會堵塞一次風管，而且由于著火點過于靠前，很可能使噴燃器遭到破壞。煤粉氣流會隨著一次風溫是升高而使減少著火點所需的熱量，這樣著火速度就會提高。但是，風溫過高也會對一些揮發分較高的煤炭產生影響，通常會因為著火點距離燃燒器太近而損壞噴燃器。

1.3 燃燒器的特性對鍋爐燃燒的影響

相對于同一臺鍋爐而言，其燃燒器出口截面的面積越大，火焰就會因為混合物著火結束而距離噴口越遠而使得火焰拉長。而小尺寸的燃燒器能夠增加煤粉氣流點燃的面積從而加速著火，在縮短著火距離的同時使膛出口溫度不高，而且還能實現完全燃燒。

2 低氧燃燒對鍋爐運行的影響

所謂鍋爐低氧燃燒，其實是在相對穩定的燃燒工況下，適當降低爐膛出口過剩空氣系數，使送入爐內的氧氣既能滿足燃料的燃燒，又能使排煙熱損失保持在較低的數值，使得鍋爐熱效率提高并且盡可能降低NOx的排放。實踐證明，當不完全燃燒熱損失和排煙熱損失相等時，鍋爐效率達到最高值。

2.1 減小NOx和SOx排放

在煤粉的著火階段，處于燃料富裕而氧氣相對缺乏的狀態，缺氧導致揮發分中氮不容易轉變為N，通過延長燃料在著火階段停留時間，使得氮化合物可以充分的進行還原分解和復合反應，從而使NOx的排放量降低，所以，低氧燃燒時可通過分級配風、配風“下小上大”來達到降低揮發分中NOx生成量的目的。

2.2 提高鍋爐熱效率

對于富氧燃燒的鍋爐，通過優化鍋爐燃燒工況，并控制爐膛出口過量空氣系數在合理范圍值，可以達到降低排煙熱損失，降低送、引風機電流，從而使得鍋爐效率得到提高。

2.3 低氧燃燒可能易造成鍋爐結焦和高溫腐蝕

低氧燃燒時，由于過剩空氣系數相對較低，可能導致局部供應的空氣量不足或氧氣和燃料混合不充分，產生不完全燃燒的產物CO，CO的產生會使灰熔點大大降低，造成爐膛容易結焦，CO含量過高還會在對應的區域產生強烈的還原性氣氛，從而形成高溫腐蝕，因此，不能一味的控制送風量，一定要找一個最佳平衡點。

3 鍋爐機組燃燒調節方式

當鍋爐負荷變化較小時，只需改變給粉機轉速就可以達到調節的目的；改變給粉機的轉數是通過平型控制器的加減完成的。當鍋爐負荷變化較大時，用改變給粉機的轉數不能滿足調節幅度的要求，則在不破壞內燃工況的前提下，可先以投、停給粉機只數進行調節，而后再調節給粉機轉數，彌補調節幅度大的矛盾。若上述手段仍不能滿足調節需要時，可用調節給粉機擋板開度的方法加以輔助調節。

采用進油調節系統的調節方法是：當負荷變化時，通常利用改變進油壓力來達到改變進油量的目的。當負荷降低較大時，則需大幅度降低進油壓力，以便減少進油量。這樣就會因油的壓力低而影響進油的霧化質量。在這種情況下不可以盲目降低油壓，而需采取停用部分油嘴的方法來滿足降低負荷的需要。

鍋爐的風量控制是通過送風機進口導向擋板調節的。經調節后送風機送出的風量，經過一、二次風的配合調節才能更好的滿足燃燒的需求。一、二次風的風量分配應根據它們所起的作用進行調節。一次風量應滿足進入爐膛風粉混合物揮發分燃燒及固體焦碳質點的氧化需要。

4 結束語

綜上所述，鍋爐燃燒的效率和許多因素有關，1000MW機組低氧燃燒就是其中的一個因素，所以，我們要深入分析1000MW機組低氧燃燒的相關問題，不斷提升鍋爐的效率，避免出現能源浪費等問題。

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TK227.1

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