1000MW機(jī)組低氧燃燒對鍋爐效率的影響分析

趙燕凱

（華電萊州發(fā)電有限公司 山東煙臺 261400）

1000MW機(jī)組低氧燃燒對鍋爐效率的影響分析

趙燕凱

（華電萊州發(fā)電有限公司 山東煙臺 261400）

本文主要針對1000MW機(jī)組低氧燃燒展開探討，論述了1000MW機(jī)組低氧燃燒的基本概念和理念，并對1000MW機(jī)組低氧燃燒的要點(diǎn)進(jìn)行了分析，同時，探討了1000MW機(jī)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(jī)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(jī)組運(yùn)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(jī)組；低氧燃燒；鍋爐效率；影響

前言

為了能夠進(jìn)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(jī)組低氧燃燒的過程中，也應(yīng)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(fù)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(zhì)量的優(yōu)劣對燃燒情況的影響

在設(shè)計鍋爐燃燒設(shè)備時都是以煤種為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計的，由于煤炭的質(zhì)量和特性各不相同，所以燃燒器的結(jié)構(gòu)也存在不同的特點(diǎn)。因此，鍋爐在正常運(yùn)行中一定要確保煤炭的質(zhì)量與燃燒設(shè)備以及運(yùn)行方式相一致。但是在實(shí)際的運(yùn)行中，煤炭的質(zhì)量往往會出現(xiàn)較大的變化。例如：由于燃料中揮發(fā)性物質(zhì)的含量增加，造成了煤粉的著火溫度相應(yīng)的上升，隨之而來的就是著火熱的增加，因此如果使用發(fā)揮分較低的煤種時就會出現(xiàn)著火困難，著火距離較遠(yuǎn)且所需的著火時間較長。在風(fēng)粉比相同的情況下，揮發(fā)分有所下降，煤粉中火焰?zhèn)鞑サ乃俣染蜁鄳?yīng)降低，從而影響了火焰擴(kuò)展條件，減慢了著火速度，使得燃燒的穩(wěn)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(wěn)定性，并且燃燒時受到灰分的影響，容易使可燃性物質(zhì)與氧化劑產(chǎn)生隔絕，從而導(dǎo)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(fēng)量、風(fēng)速以及風(fēng)溫對燃燒的影響

一次風(fēng)速如果過高，就會降低煤粉的加熱程度，推遲著火點(diǎn)，這很容易引起燃燒不穩(wěn)定，而且煤粉也不能完全燃燒；尤其是一些處于低負(fù)荷狀態(tài)時，因?yàn)闋t內(nèi)的溫度不高，就可能產(chǎn)生火焰中斷或者熄火的情況，在這些情況下，都應(yīng)設(shè)法降低風(fēng)速。但同時也應(yīng)注意，一次風(fēng)速如果過低就會堵塞一次風(fēng)管，而且由于著火點(diǎn)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(fēng)溫是升高而使減少著火點(diǎn)所需的熱量，這樣著火速度就會提高。但是，風(fēng)溫過高也會對一些揮發(fā)分較高的煤炭產(chǎn)生影響，通常會因?yàn)橹瘘c(diǎn)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?yàn)榛旌衔镏鸾Y(jié)束而距離噴口越遠(yuǎn)而使得火焰拉長。而小尺寸的燃燒器能夠增加煤粉氣流點(diǎn)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(shí)現(xiàn)完全燃燒。

2 低氧燃燒對鍋爐運(yùn)行的影響

所謂鍋爐低氧燃燒，其實(shí)是在相對穩(wěn)定的燃燒工況下，適當(dāng)降低爐膛出口過剩空氣系數(shù)，使送入爐內(nèi)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(shù)值，使得鍋爐熱效率提高并且盡可能降低NOx的排放。實(shí)踐證明，當(dāng)不完全燃燒熱損失和排煙熱損失相等時，鍋爐效率達(dá)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(tài)，缺氧導(dǎo)致?lián)]發(fā)分中氮不容易轉(zhuǎn)變?yōu)镹，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(jìn)行還原分解和復(fù)合反應(yīng)，從而使NOx的排放量降低，所以，低氧燃燒時可通過分級配風(fēng)、配風(fēng)“下小上大”來達(dá)到降低揮發(fā)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(yōu)化鍋爐燃燒工況，并控制爐膛出口過量空氣系數(shù)在合理范圍值，可以達(dá)到降低排煙熱損失，降低送、引風(fēng)機(jī)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(jié)焦和高溫腐蝕

低氧燃燒時，由于過剩空氣系數(shù)相對較低，可能導(dǎo)致局部供應(yīng)的空氣量不足或氧氣和燃料混合不充分，產(chǎn)生不完全燃燒的產(chǎn)物CO，CO的產(chǎn)生會使灰熔點(diǎn)大大降低，造成爐膛容易結(jié)焦，CO含量過高還會在對應(yīng)的區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)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(fēng)量，一定要找一個最佳平衡點(diǎn)。

3 鍋爐機(jī)組燃燒調(diào)節(jié)方式

當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化較小時，只需改變給粉機(jī)轉(zhuǎn)速就可以達(dá)到調(diào)節(jié)的目的；改變給粉機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)是通過平型控制器的加減完成的。當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化較大時，用改變給粉機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)不能滿足調(diào)節(jié)幅度的要求，則在不破壞內(nèi)燃工況的前提下，可先以投、停給粉機(jī)只數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，而后再調(diào)節(jié)給粉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，彌補(bǔ)調(diào)節(jié)幅度大的矛盾。若上述手段仍不能滿足調(diào)節(jié)需要時，可用調(diào)節(jié)給粉機(jī)擋板開度的方法加以輔助調(diào)節(jié)。

采用進(jìn)油調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法是：當(dāng)負(fù)荷變化時，通常利用改變進(jìn)油壓力來達(dá)到改變進(jìn)油量的目的。當(dāng)負(fù)荷降低較大時，則需大幅度降低進(jìn)油壓力，以便減少進(jìn)油量。這樣就會因油的壓力低而影響進(jìn)油的霧化質(zhì)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(fù)荷的需要。

鍋爐的風(fēng)量控制是通過送風(fēng)機(jī)進(jìn)口導(dǎo)向擋板調(diào)節(jié)的。經(jīng)調(diào)節(jié)后送風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)量，經(jīng)過一、二次風(fēng)的配合調(diào)節(jié)才能更好的滿足燃燒的需求。一、二次風(fēng)的風(fēng)量分配應(yīng)根據(jù)它們所起的作用進(jìn)行調(diào)節(jié)。一次風(fēng)量應(yīng)滿足進(jìn)入爐膛風(fēng)粉混合物揮發(fā)分燃燒及固體焦碳質(zhì)點(diǎn)的氧化需要。

4 結(jié)束語

綜上所述，鍋爐燃燒的效率和許多因素有關(guān)，1000MW機(jī)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(jī)組低氧燃燒的相關(guān)問題，不斷提升鍋爐的效率，避免出現(xiàn)能源浪費(fèi)等問題。

[1]孫龍彪，劉新利，陳瓏，等.燃煤鍋爐低氧燃燒技術(shù)試驗(yàn)研究田天津電力技術(shù)[J].天津電力技術(shù)，2015（4）：57.

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TK227.1

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1004-7344（2016）29-0128-01

2016-9-27