试分析影响煤粉炉燃烧因素及调整手段

试分析影响煤粉炉燃烧因素及调整手段

付峥刘博

（国家电投东北电力有限公司抚顺热电分公司辽宁抚顺113006）

摘要：目前我国电站锅炉主要是利用燃煤燃烧释放热量加热给水以获得合格蒸汽，将热能转化成电能。每天要消耗大量燃煤。所以降低发电煤耗，能节省大量能源、提高电厂经济性，同时，锅炉燃烧工况的好坏也关系到发电设备的安全，给锅炉运行的安全性和经济性带来影响。所以只有了解燃煤燃烧特性和调整燃烧手段，才能使锅炉的燃烧充分、经济、稳定。本文就影响煤粉在锅炉中着火、干扰燃烧效果的因素及加强锅炉燃烧调整的手段做浅显的分析和简要介绍。

关键词：锅炉；燃烧；影响因素

1.影响煤粉气流着火的主要因素

1.1燃料的性质

在燃料的这些性质中，挥发份是对着火过程影响最大的因素。如果煤中的挥发份降低，那么煤粉气流着火的温度也会升高，着火需要的热量也就提高了。这样一来，就只有将煤粉气流的温度升高，才会着火。所以说，挥发份低的煤着火就更困难，着火的距离也会延长。在原煤中，含有一定量的水分，当水份增大时，由于水份的汽化和过热过程消耗了一定的热量，就降低了炉膛内烟气的温度。这样一来，被煤粉气流吸卷到炉膛的烟气的温度，以及影响煤粉气流的豁然辐射热量都会降低，煤粉气流着火就会变得很困难，这是对着火非常不利的。在燃烧过程中，原煤当中的灰分会吸收一部分热量，而不是放出热量。因此，由于原煤本身的发热值相对来说比较低，使用灰分含量搞得原煤时，就要更多地投入原煤燃料的量。

1.2炉内散热条件

分析煤粉气流着火的条件，我们可以看出，在放热曲线不该变的情况下，减少炉膛内的散热，并且增加炉膛内的温度，对煤粉着火是有利的。因此，在实际的运行中，可以根据以往的经验，为加快和稳定劣质煤着火，利用比较耐火的材料，并且将一部分的水冷壁遮挡住，形成卫燃带，减少水冷壁对炉内热量的吸收，将煤粉气流的着火条件做一个人为的改良，这种方法有利于劣质煤着火，但同时也存在结渣问题。

1.3煤粉气流的初温

提高煤粉气流初温，有利于着火。一方面初温提高，加快了煤粉气流挥发份的析出，相应减少着火时吸收的热量，提高了燃烧室温度。因此在实践中用风温较高的热风送粉制粉系统，从而有利于加快着火，困此在燃用劣煤时广泛采用热风送粉制粉系统，但是这种方法极易烧损喷燃器内套。

2.完全燃烧的条件

2.1供应合适的空气量

合适的空气量是完全燃烧必要的一个条件，空气量一般用过量空气系数来进行表示。过量空气系数指的是炉膛出口烟气的氧气含量，如果含氧量较少，也就是过量空气系数较小，则表示空气的供给不足。这样会导致不完全燃烧，造成损失，降低燃烧效率。但如果过量空气系数太大，炉内的温度会降低，也会增加不完全燃烧形成的损失。因此，空气过量系数就不能太高，也不宜太低，要保持在一个最适合的数值。最合适的数值由炉的类型、燃料的特性、炉内的工作情况以及运行的经验共同决定，要经过燃烧实验才能最终确定。

2.2适当的炉温

锅炉燃烧反映速度与温度成指数关系。炉内温度越高，着火速度就越快，燃烧的速度也越快，过程也更猛烈，也越接近完全燃烧。但是不能过多地提高炉内的温度，否则会导致炉内结渣。再加上燃烧反应属于可逆反应，炉内温度过高，正反应的速度就会加快，但逆反应，也就是还原反应的速度加快。这样一来，许多的燃烧产物就会被还原成燃烧的反应物，形成不完全燃烧。所以，炉内温度的提高必须以不结渣作为前提。

2.3空气和煤粉的良好搅动与混合

煤粉的燃烧是多向的，其燃烧反应大多都是在美分的表面进行的。因此想要使其完全燃烧，就必须保证炉内的温度足够高，供应的空气足够且适量，以及将煤粉和空气进行充分的混合搅拌。将氧气及时地运输到美分的表面，更够加快其进行燃烧反应。除了煤粉气流着火和燃烧的阶段，在煤粉空留快眼燃烧完的时候也要进行搅拌和混合，使剩下来的燃烧物尽可能地与空气接触，达到完全燃烧。

3.调整燃烧的措施

3.1煤粉量的调整

如果锅炉是带有中间贮仓式制粉系统额度，那么锅炉负荷就不会直接影响制粉系统。所以当锅炉负荷变化而调节进煤量时，只有通过改变给粉机转数和停掉部份给粉机，即可完成负荷变化的调整。

当负荷变化较小时，通过改变给粉机转数调节进煤量。当给粉机转数不能满足调整要求时，应先启停给粉机进行粗调，然后利用转数进行细调。在调节过程中，粗调启停时给粉机应对称，以保证炉内空气动力场完好。在利用给粉机转数细调时，应先减少平时燃烧不好的燃烧器转数，并且要求对称减转数，在转数减至最低时，再停掉该给粉机。在加负荷时尽量增加燃烧好的给粉机转数。当加到最大时再转备用给粉机，并相应减少其它给粉机转数，保证进粉量逐渐增加，适应负荷需要。

3.2风量的调整

当锅炉排烟损失、化学未完全燃烧损失、和机械未完全燃烧损失之和为最小值时，则处于最佳过量空气系数下运行。一般情况下在负荷75％－100％之间锅炉最佳空气系数无显著变化，在经济负荷范围内过量空气系数为1.15-1.25之间为最佳值，在实际运行中可根据氧量表指示来增减风量，也可根据观察火焰颜色下判断燃烧情况，如果火焰炽白而而且晃眼，则说明风量太大。如果火焰呈暗红色，并且存在没有燃烧的粉末，则表示风量过低。在调节风量时，如小范围可用风机调节挡板改变送风量，如负荷变化较大时，由改变风机运行方式，开启或停一台风机，在操作中注意观察电流变化和氧量表变化，以防电机过负荷。

3.3燃烧调整与运行

（1）燃烧器出口风速与风率的调整。

保持合适的一、二、三次风出口速度以及风率，是炉内动力情况良好、风与煤粉混合物均匀、燃烧正常、着火稳定的首要条件。一次风速过高会推迟着火，过低可能烧坏风口，并造成堵管。二次风速过高或过低都对燃烧不利，降低燃烧稳定性。三次风对主燃烧火焰会产生不利影响。而风率过大会使着火产生推迟，但对充分燃烧却十分有利。而风率过低又会对充分燃烧不利。对采用四角部署的直流燃烧器，可采用如下方法调节。

（2）燃烧器运行方式

燃烧器运行的好坏不仅受到配风情况的影响，而且燃烧器的负荷分配及投停方式也有直接关系。为保证火焰中心稳定，避免火焰偏斜，一般应使投入运行的燃烧器负荷分配均匀对称。但在实际运行中应根据实际情况调整运行。如有的喷燃器离过热器较近，或燃烧工况不好，就容易使汽温偏高，而在高负荷运行时易结渣的喷燃器，在低负荷时燃烧工况往往较好。

4结论

在实际运行中，运行人员面临的情况是不相同的，遇到的问题也是多样化的，尤其是燃煤煤质的变化和其他设备因素会带来调整的困难。只有在实际工作中根据具体情况，分析问题、解决问题，才能把锅炉燃烧工作搞好，保证机组的安全与经济性。

参考文献

[1]张晓梅,等编著.燃煤锅炉机组.中国电力出版社,2014.

[2]温华明,等编著.电厂锅炉运行.中国电力出版社,2009.

作者简介：

付峥（1988），男，助理工程师，锅炉运行