淺談影響鍋爐燃燒調(diào)整的因素

徐鵬雅 國電東北電力有限公司沈西熱電廠

鍋爐燃燒調(diào)整是一項非常復(fù)雜的過程，尤其在鍋爐燃料量的調(diào)節(jié)、鍋爐風(fēng)量的調(diào)節(jié)、噴燃器出口風(fēng)速及風(fēng)率的調(diào)節(jié)、爐膛負(fù)壓的控制等方面對鍋爐燃燒調(diào)整的影響很大。燃料量的調(diào)節(jié)是燃燒調(diào)節(jié)的重要一環(huán)。當(dāng)外界負(fù)荷變化需要調(diào)節(jié)鍋爐出力時，隨著燃料量的改變，對鍋爐的風(fēng)量也需做相應(yīng)的調(diào)節(jié)。保持適當(dāng)?shù)膰娙计鞒隹谝弧⒍物L(fēng)的出口速度和風(fēng)率是建立正常的爐內(nèi)空氣動力場和穩(wěn)定燃燒的必要條件。鍋爐運行中必須監(jiān)視好爐膛負(fù)壓，并按照不同的變化情況做出正確的判斷，據(jù)此再及時地進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)和處理。

一、燃料量的調(diào)節(jié)

中儲式制粉系統(tǒng)的鍋爐：

中儲式制粉系統(tǒng)的特點之一是制粉系統(tǒng)運行工況變化與鍋爐負(fù)荷沒有直接的關(guān)系。當(dāng)鍋爐負(fù)荷（出力）發(fā)生變化時，需要調(diào)節(jié)進(jìn)入爐內(nèi)的燃料量，它通過啟停給粉機、投入（或停止）給粉機臺數(shù)來實現(xiàn)。

投、停噴燃器（相應(yīng)的給粉機）運行方式的調(diào)節(jié)，由于噴燃器布置方式和類型的不同，投運方式也不相同。當(dāng)需投入備用的給粉機時，應(yīng)先開啟一次風(fēng)門至所需開度，對一次風(fēng)管進(jìn)行吹掃；待風(fēng)壓正常時啟動給粉機，并開啟噴燃器助燃的二次風(fēng)，觀察著火情況是否正常。

反之，在停用噴燃器時，則先停給粉機并關(guān)小二次風(fēng)，一次風(fēng)吹掃數(shù)分鐘后再關(guān)閉，以防一次風(fēng)管內(nèi)煤分沉積。為防止停用的噴燃器受熱燒壞，有時對其一、二次風(fēng)門保持適當(dāng)開度，以冷卻噴口。

二、風(fēng)量的調(diào)節(jié)

（一）鍋爐風(fēng)量對鍋爐運行的影響

當(dāng)外界負(fù)荷變化需要調(diào)節(jié)鍋爐出力時，隨著燃料量的改變，對鍋爐的風(fēng)量也需做相應(yīng)的調(diào)節(jié)。在實際運行中，在一定的范圍內(nèi)，隨著爐內(nèi)過剩空氣系數(shù)的增加，可以改變?nèi)剂吓c空氣的接觸和混合，有利于完全燃燒。但是，當(dāng)過剩空氣系數(shù)過大時，可能使不完全燃燒損失反而有所增加，使煙氣容積也相應(yīng)增大，煙氣流速也提高，因而使送、引風(fēng)機的耗電量也增加。

但若爐內(nèi)過剩空氣系數(shù)過小，則會使燃料燃燒不完全，造成煙氣中含有較多的一氧化碳等可燃?xì)怏w，降低了灰分的熔點因而引起水冷壁結(jié)渣。這將會導(dǎo)致鍋爐運行惡化，嚴(yán)重時會被迫停爐。

總之，風(fēng)量過大或過小都會給鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運行帶來不良的影響。

（二）鍋爐風(fēng)量調(diào)整方式

鍋爐的風(fēng)量控制是通過送風(fēng)機進(jìn)口導(dǎo)向擋板調(diào)節(jié)的。經(jīng)調(diào)節(jié)后送風(fēng)機送出的風(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)。

（三）噴燃器出口風(fēng)速及風(fēng)率的調(diào)節(jié)

保持適當(dāng)?shù)膰娙计鞒隹谝弧⒍物L(fēng)的出口速度和風(fēng)率是建立正常的爐內(nèi)空氣動力場和穩(wěn)定燃燒的必要條件。

一次風(fēng)速過高會推遲著火的時間；過低則會燒損噴燃器出口管，并可能造成一次風(fēng)管內(nèi)煤粉沉積一直阻塞管道。二次風(fēng)速過高或過低都可能破壞氣流與燃料的正常混合、攪拌，從而降低燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。風(fēng)率的變化也將對燃燒工況有著很大的影響，當(dāng)一次風(fēng)率過大時，為達(dá)到風(fēng)粉混合物著火溫度所需的吸熱量就要多。如一次風(fēng)溫較低就更為不利。

三、煤質(zhì)對鍋爐運行的影響

（一）揮發(fā)份的影響

揮發(fā)份含量是判斷燃煤燃燒性能的重要指標(biāo)。

燃用褐煤，揮發(fā)份較高，揮發(fā)份含量越大，煤中難燃的固定碳的含量越少，因此容易燃盡，燃燒放出的熱量更多，這樣易于造成爐內(nèi)高溫，從而有助于固定碳的迅速著火、燃燒與燃盡；揮發(fā)份析出時產(chǎn)生的孔隙越多、越大，這樣增大了反應(yīng)表面積，使反應(yīng)速度加快。所有這些使得煤粒燃燒越完全，鍋爐飛灰可燃物越少。

（二）灰份的影響

灰份含量越大，發(fā)熱量越低，容易導(dǎo)致著火困難，著火延遲。灰份含量增加，碳粒可能為灰層嚴(yán)重包裹，碳粒表面燃燒速率減小，火焰的傳播速度減慢，而燃盡時間變長，燃盡率降低，造成燃燒不良。

（三）水份的影響

煤中的分析基水份Wf在一定的含量限度內(nèi)與揮發(fā)份Vf對燃煤的著火特性有相同程度的影響，也就是說，少量的水份對煤粉著火有利。但如果煤中含水量過大，超過一定的限度時可燃物質(zhì)相對減少，發(fā)熱量降低，著火熱隨之增大，導(dǎo)致著火推遲，甚至著火發(fā)生困難，水份變成水蒸氣所需的熱量就越多，這樣使鍋爐內(nèi)的溫度水平下降，從而影響了煤粉燃燒的穩(wěn)定性和完全性，導(dǎo)致機械與化學(xué)不完全燃燒熱損失增加，并且熱量的傳遞和分配也不均勻，過熱器容易超溫爆管，發(fā)生安全事故。

（四）發(fā)熱量的影響

發(fā)熱量是反映煤粉燃燒好壞的一個重要指標(biāo)，當(dāng)煤的發(fā)熱量下降到一定的程度，不僅會引起燃燒不穩(wěn)定、不完全，影響鍋爐運行的經(jīng)濟(jì)性，而且可能導(dǎo)致滅火放炮等嚴(yán)重事故的發(fā)生。據(jù)試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計，燃煤的低位發(fā)熱量每下降1MJ/Kg，發(fā)電煤耗約上升20g/kwh，廠用電率約上升0.5%。因此從發(fā)電生產(chǎn)的安全穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益考慮，發(fā)電用煤應(yīng)該有一定的質(zhì)量要求。

四、結(jié)論與展望

本文從燃料量的調(diào)節(jié)、鍋爐風(fēng)量的調(diào)節(jié)、噴燃器出口風(fēng)速及風(fēng)率的調(diào)節(jié)等方面對鍋爐燃燒調(diào)整的影響做簡要分析。這些因素對鍋爐的燃燒調(diào)整都非常重要。隨著設(shè)計類型的定型，投資成本的固化，以及熱試組人員的理論研究和運行人員的實際經(jīng)驗，何種的系統(tǒng)對應(yīng)相應(yīng)的調(diào)整手段，已形成模式化，在實際生產(chǎn)中根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

本論文重點是煤種對燃燒調(diào)整的影響。從煤種對電廠設(shè)備和經(jīng)濟(jì)性的影響，煤的特性對鍋爐性能的影響，并著重闡述了煤的主要特性揮發(fā)份、灰分、水分、發(fā)熱量等因素的影響。為適應(yīng)新煤種，迫不得已改變已經(jīng)成熟的調(diào)整手法。并與原調(diào)整手法對照，通過對新調(diào)整手法的長期的摸索與實踐，從而證實了其在運行中的可行性、經(jīng)濟(jì)性、安全性，為電廠大量燃燒褐煤奠定了基礎(chǔ)。