通过调整锅炉燃烧降低飞灰可燃物

通过调整锅炉 燃烧降低飞灰可燃物

刘智伟

山西大唐国际云冈热电有限责任公司，山西，大同， 037000

　　[摘要]燃煤锅炉飞灰可燃物主要是未燃尽的碳粒，它的含量直接反映了燃烧调整及锅炉经济运行情况。锅炉的不完全燃烧，使锅炉的飞灰可燃物含量增加，降低了锅炉运行效率。针对我厂锅炉实际情况，分别从入炉煤的着火、燃烧以及燃烬实际过程的多方面进行分析，主要从煤质特性、煤粉细度、一、二次风速、空预器出口热风温度、配风方式、磨煤机出口温度、制粉系统运行方式等几个方面提出优化措施，降低飞灰含碳量，提高锅炉运行效率。
　　[关键词] 煤质变化 煤粉细度 燃烧调整 飞灰含碳量 优化措施

　　我厂二期锅炉主要设备是武汉锅炉厂有限公司生产的 WGZ1100/17.5-1型亚临界自然循环锅炉，釆用五台ZGM95QG型MPS中速磨煤机，正压直吹式制粉系统、直流摆动燃烧器、四角布置、双切圆燃烧、一次再热、平衡通风、三分仓容克式空气预热器、固态除渣、全钢结构、悬吊结构、锅炉紧身封闭。设计煤种为山西大同烟煤。燃烧器喷嘴结构采用一次风口四周通以周界风，一、二次风喷嘴间隔布置的型式。
1飞灰含碳量对锅炉经济运行的影响
　　锅炉飞灰可燃物超标，不仅会增加燃煤消耗量，降低锅炉热效率，而且对锅炉的安全运行构成严重威胁，易带来过热器结焦和尾部烟道二次燃烧、低温腐蚀和磨损等问题，使锅炉运行的安全性和经济性受到影响。
　　2降低锅炉飞灰含碳量的措施
　　通过对影响飞灰含碳量种种因素的分析，我厂采取以下措施加以改善：
　　2.1及时掌握入炉煤质变化
　　我厂二期锅炉设计为大同烟煤，但近年来随着对燃煤需求量的增加和市场因素的变化，来煤种类增多、变化频繁，加之配煤参烧，入炉煤质变化不稳定。而不同煤质的发热量、可磨系数、燃料比、灰份、水份、焦结性等均不同，一方面使磨煤机的工作性能下降，表现在制粉电耗和石子煤量上升，煤粉细度不均匀性，一次风量偏离最佳值；同时使锅炉的燃烧调整面临很大困难，当燃用劣质煤种时飞灰可燃物会急剧增大。应尽量保证燃用煤的煤质。
　　2.2燃烧器布置和维护

低氮燃烧器改造后，控制入口NOx在400mg/m3以下，为脱销提供有利的条件，但也使得主燃烧区温度下降较多，燃烧区的氧量降低，飞灰和炉渣含碳量增大。在靠近燃烧器的下部集中布置一次风，采用瘦腰型布置二次风喷口，尽可能提高煤粉浓度，有助于提高燃烧器区域局部热负荷和温度水平，并推迟一、二次风的混合，从而改善燃料的着火条件。尽量多投下层燃烧器，适当降低火焰中心，增加煤粉在炉内的停留时间。
　　在正常运行中，燃烧器周围结焦严重或损坏，会造成一次风和煤粉进入炉膛不畅通，使煤粉不能及时与二次风良好混合，造成局部缺氧或过量空气量不足；也可能使炉膛火焰中心偏斜，火焰中心的偏斜造成煤粉气流贴墙，从而影响煤粉的燃尽，都能使飞灰可燃物含量增大。所以运行人员及时定期检查清理燃烧器结焦，发现燃烧器有缺陷及时通知维护处理。对燃烧器修复后重新进行切圆校核符合要求，并对燃烧器执行机构进行调试，保证内外摆动角度一致、同步摆动灵活无卡涩，利用大修对所有燃烧器做耐磨处理。
　　2.3保证煤粉经济细度均匀性
　　煤粉越细，单位质量的煤粉表面积越大，加热升温、挥发分的析出、着火及燃烧反应速度越快，煤粉燃烬所需时间越短，飞灰可燃物含量越小，燃烧越完全。但煤粉过细，使得制粉电耗增加。在实际运行中，综合考虑不完全燃烧损失和制粉单耗的要求，积极调整磨煤机加载压力、并对分离器的内部对其实际挡板开度进行校核调整，合理控制保持煤粉细度均匀性，

寻找煤粉经济细度，使煤粉颗粒燃烬所需时间减少，同时增加了煤粉和空气的接触面，燃烧速度提高，以保证较高的锅炉效率和较低的飞灰含碳量。

磨煤机入口风量，对煤粉细度影响非常明显。当入口风量增加时，将会使煤粉变粗，入口风量减小时，煤粉变细。但是入口风量增加时，通风电耗随之变大，一般应在保持最佳通风速度下用分离器挡板调整煤粉细度。在保证煤粉细度情况下，磨煤机入口风量适当保证磨煤机出口温度正常范围内，保持磨煤机最佳出力。正常运行时，尽量开下层制粉系统二次风，少开上层制粉系统二次风，来降低火焰中心，从而使煤粉在炉膛内留有充足的燃烧时间；降低飞灰含碳量，提高锅炉运行效率。
　　2.4保持适当一次风压
　　一次风压适当提高后进入炉膛的风粉混合物卷吸高温烟气的能力增加，可以尽快使煤粉达到着火条件；其次，风粉混合物在炉膛的行程增长，可增加煤粉在炉内的燃烧时间，这都会使煤粉的燃尽度提高。因此，调整时必须保证空气预热器漏风率小，堵塞轻，尽量提高热风温度。在正常运行中适当加强空预器吹灰，避免空预器积灰，提高传热效果，提高一、二次风温度。同时，合理调整磨煤机出力，可以提高磨煤机出口风温。

　　2.5合理配比一、二次风
　　根据燃煤的挥发特性，合理配比一、二次风，调整空气动力场，提高火焰炉内充满度，提高燃烧中心温度。燃用低挥发分煤时，应提高一次风温，适当降低一次风速，选用较小的一次风率。燃用高挥发分煤时，一次风温应低一些，一次风速高一些，一次风率大一些，有时有意使二次风混入一次风的时间早一些，将着火点推后，以免结渣或烧坏燃烧器。
　　根据过量空气系数，调整合理的二次风风门，保证后期煤粉燃烧充分、稳定。调整降低一次风率，保证较高的煤粉浓度；优化吹灰方式，控制空气预热器的入口烟温350～400℃，保证较高的一次风温，减少一次风进入炉膛后的吸热量。同时还得注意，在调整一次风速时，要保证一次风管畅通，避免堵塞一次风道而造成输粉中断或堵管。在高低负荷工况，应调整好炉内燃烧，保证一次风、二次的配比，炉膛火焰不偏斜，确保煤粉、空气的良好混合。
　　2.7供给充足的氧气与最佳氧量
　　飞灰含碳量受氧量影响，氧量在3%左右达到最佳值。所以，在运行中将氧量维持在2.5%～4.5%之间，能有效降低飞灰含碳量。而在燃烬阶段氧气要供给充足，锅炉运行过程需要保持合理的氧量。加强氧量监视与调整，在负荷增加时，手动干预风量调节，提前增加送风量，使得燃烧自动增加负荷时先加煤、后加风存在缺氧燃烧的现象得以补偿。
　　3结束语
　　通过分析，知道了影响我厂飞灰含碳量的主要原因是煤质变化、煤粉细度及燃烧的调整。由于其中的很多影响因素都是相互联系、相互制约的，所以在今后的实际运行操作中，加强对入炉煤质的采样化验，运行人员应根据实际情况全面考虑，采取合理的运行方式，及时调整，降低锅炉的飞灰含碳量，已达到锅炉的高效运行。