電廠運行調整及鍋爐燃燒調整對飛灰品質影響

魯 寧

（國家能源集團寧夏電力鴛鴦湖電廠，寧夏銀川 750409）

0 引言

火電廠作為電力供給的主要單位，約占總發電量的70%作用，依然占據著主導地位。然而火電廠在發電時會出現大量飛灰，飛灰中含碳量越高，表示煤炭利用率越低，不僅影響火電廠的經濟效益，還給生態環境帶來影響，所以火電廠需要做好相應的運行調整工作，有效地控制飛灰品質。

1 減小飛灰碳含量的作用

1.1 提高發電效率

一般而言，如果飛灰碳含量越小，則表示燃燒率越大，與此同時發電效率也越大，對飛灰碳含量進行檢測的實質是檢測鍋爐燃燒率。采取技術調整的方式，可以有效減小飛灰的碳含量，提高鍋爐的燃燒效率，確保發電效率得到有力提升。

1.2 保護環境

當代社會非常重視環保問題，國家對于工業生產等方面都制定了相應的環保指標，因此企業在運行中需要秉承環保原則。就火電廠而言，飛灰品質的碳含量是很重要的環保指標，碳含量越低表明燃燒率越大，排放的有害物質越少；相反，碳含量大表明排放了很多的有害氣體。

1.3 保障經濟效益

飛灰品質還反映了經濟價值?；痣姀S的發電成本主要是燃煤，節約燃煤可以在很大程度上提升火電廠的經濟效益，而飛灰品質恰好能夠體現燃煤效率。若火電廠飛灰品質不符合標準規范，表明給環境帶來了污染，不但會引起行政處罰，還會提高員工職業病的概率，導致火電廠經濟效益產生巨大損失。因此，強化對于飛灰質量的掌控，有利于保障火電廠的經濟效益。

2 運行調整及鍋爐燃燒調整對飛灰品質的影響

2.1 燃煤品種

煤炭屬于不可再生資源，隨著煤炭資源的不斷減少，火電廠在選擇煤炭種類的時候開始脫離掌控，導致飛灰品質問題更加突出，影響火電廠的可持續發展。比較普遍的低品質燃煤煤種有貧煤和煙煤，火電廠應用這兩種燃煤時很可能出現飛灰碳含量過大的情況。

2.2 燃煤細度

在火電廠運行過程中，燃煤細度也與飛灰品質息息相關。燃煤發電過程中，煤粉粒徑與單位質量的煤粉表面積成反比，在煤粉粒徑不斷減小的過程中，煤粉表面積逐漸增加，導致可供燃燒的面積增加，燃燒效果提高；煤粉粒徑越大，則飛灰品質越低（圖1）。

圖1 300 MW 工況煙煤煤粉細度與飛灰品質關系

2.3 熱風溫度條件

熱風溫度給飛灰品質帶來的影響主要表現在飛灰含碳量方面?；痣姀S在運行時，如果熱風的溫度很高，會在一定程度上減小飛灰的含碳量。為了提高飛灰品質，可以通過增大熱風溫度的方式減小飛灰中的碳含量，以提高飛灰品質，保障火電廠運行的高效性和經濟性。

2.4 過量空氣系數對于飛灰品質構成的影響

飛灰品質與過量空氣系數有非常緊密、復雜的聯系，例如爐膛出口的氧氣含量達到過量空氣系數的臨界值前，飛灰中的含碳量逐漸下降，達到之后，含碳量逐漸增加。因此，必須要將過量空氣系數控制在合適的范圍內。而在實際的運行過程中，由于各種因素的影響，過量空氣系數出現較為明顯的變化，會影響到火電廠系統的正常運行。

3 提高飛灰品質、降低飛灰含碳量的措施

3.1 調整火電廠的運行

火電廠運行調整需要根據燃燒器來進行選擇，依據火電廠選擇的煤種選擇燃燒器，同時火電廠所選擇的煤炭類型也決定了該使用什么樣的磨煤機，根據火電廠的實際運行狀況來搭配處理是最優選擇。如果火電廠在發電的過程中，燃燒器出現問題就需要立刻進行調整，通過提升火電廠燃煤的燃燒效率來提升飛灰質量，飛灰的含碳量是動態變化的。如果在檢測的過程中發現煤炭質量不合格或是燃煤機器都不合格的話，就需要立刻進行處理，只有確?；痣姀S的煤炭質量適配相應的燃燒器，才能夠進行后續處理。

3.2 對煤種質量和配置進行優化

如果火電廠在運行過程中，鍋爐內煤的燃燒質量達不到標準要求，就會影響到飛灰品質。煤炭的質量必須加強控制，以提升燃燒過程中所產生飛灰的質量。購買燃煤的時候要嚴格控制購買流程，對于煤炭的購買配置等多項內容需要精確規劃，要以煤炭質量為基準，確保進入火電廠的煤炭質量符合標準要求。對于不同煤種的合理搭配也需要強化管理，根據火電廠鍋爐的實際運行特點來進行判斷，如果鍋爐兩邊的溫度較低而中間溫度較高，就需要重新配置煤種。特別是部分廠家，如果采用的煤炭質量較差，無法保證充分燃燒，就需要將質量較差的煤炭放置在鍋爐的中間部位，這樣能夠使一些質量較差的煤炭也得到充分燃燒。

3.3 對鍋爐燃燒進行調整

對于火電廠的鍋爐燃燒運行，運行方式的調整需要從含氧量和熱風溫度的控制等多方面進行把控。根據含氧量來控制飛灰品質，主要是將含氧量控制在適合的范圍內，使其能夠充分燃燒[1]：如果含氧量不足，會導致鍋爐內的煤炭無法充分燃燒，產生的飛灰質量下降，其中的含碳量較高，影響火電廠周圍的環境；如果含氧量過高的話，會使排煙的損失加大，導致火電廠的經濟效益受到影響，必須重視對于含氧量的全面控制。在實際的工作過程中，工作人員需要把控熱風溫度，而熱風溫度需要根據鍋爐內煤的實際狀況進行控制，如果鍋爐內的煤質量較差，可以采取加強鍋爐通風的方法增強熱風的溫度，以保證鍋爐內的煤充分燃燒，而且飛灰的品質也較高。

4 工業燃煤鍋爐降低飛灰含碳量的燃燒調整試驗

4.1 安裝空預器，提高進風溫度

鍋爐安裝空預器能夠有效降低排煙損失，提升進風的溫度（表1）。溫度因素會對飛灰含碳量產生較為明顯的影響，如果進風的溫度提升，含碳量就會下降，這個時候燃盡率就符合了標準要求[2]。為了有效提升飛灰品質，工作人員必須安裝相應的空預器，在實際的工作過程中嚴格把控進出口空氣的溫度從而降低飛灰含碳量。

表1 安裝空預器前后的灰樣分析

4.2 調整空氣過量系數

確保鍋爐運行方式不變的基礎上，調整鍋爐燃燒過程中的送風量。這個時候鍋爐內的煙氣含量2%～5%，需要對鍋爐內的燃燒狀況進行分析，隨著氧氣含量的逐步升高，鍋爐中飛灰含碳量的平均值，呈現先低后高的趨勢（表2）。如果氧氣的含量比較低，空氣中的過量空氣系數較小，會導致氧氣濃度逐步下降，在燃燒的過程中氧氣和碳無法充分反應，鍋爐內的物質無法充分燃燒，進而導致飛灰中的含碳量急劇上升。但是如果煙氣中的氧氣含量過高的話，會導致鍋爐內的溫度下降，顆粒依舊無法正常燃燒。對不同煙氣氧含量的灰樣分析可知，煙氣氧含量控制在3%～4%時，煙氣灰分品質最佳。

表2 不同煙氣氧含量的灰樣分析 %

4.3 試驗結果分析

火電廠通過安裝空預器合理調整鍋爐燃燒過程中的空氣過量系數，能夠對飛灰的燃盡率進行調整，同時通過細化煤粉的粒度也能調整飛灰的品質[3]。但是在實際的應用過程中，這些影響因素都需要進一步調整優化，因此在具體的操作過程中，可以按照以下的方式來降低鍋爐飛灰含量：①定期檢查煤粉的粒度，確保進入鍋爐中的煤粉質量達到鍋爐燃燒的標準要求；②根據不同燃燒負荷確定最合適的空氣過量系數，確保燃燒過程中的進風溫度，通過這種方式可以有效避免燃燒區出現缺氧問題。

5 結束語

對于火電廠的日常運行，飛灰品質是評價火電廠鍋爐燃燒效率的標準，也是提升火電廠運行環境的重要內容。火電廠鍋爐在燃燒的過程中，煤粉和熱風溫度等多項因素，都會影響飛灰的品質。為了提升火電廠鍋爐的燃燒質量，必須加強鍋爐燃燒模式的調整來提升燃燒中飛灰的質量，通過這種方式增強鍋爐燃燒效率，提升整個火電廠的經濟效益。