请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版

锅炉之路

 找回密码
 立即注册
搜索
热搜: 活动 交友 discuz
查看: 4526|回复: 15

燃烧调整 (一次风 引风机 二次风 逆推 顺推 相关操作)

[复制链接]

4

主题

24

帖子

142

积分

版主

学习者

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

积分
142
发表于 2020-11-22 11:33:11 | 显示全部楼层 |阅读模式

一次风: 流量36.5压力3.95以下。 集箱压力高3.95的时候不敢加一次风。

引风机: 保持炉膛负压, 数值和一次风正相关。

二次风: 减少的话炉膛内氧气含量就降低。二次风减少一次风加大能快速提高蒸汽流量(一般不这样操作,特殊时比如环保检测项目一氧化碳之类的爆点时再这样操作)

逆推: 进到位, 垃圾压住风口, 降低燃烧质量, 可以降低主汽流量. 一般不用马上进退逆推, 可以试试先停止逆推, 看看流量能慢慢掉最好, 不行再推进到位.

顺推: 进到位, 垃圾压住风口, 风全部往逆推走, 会加剧燃烧. 顺推炉排是燃尽段, 一般没什么可燃垃圾了, 所以即使逆推进到位了, 风都往顺推炉排了, 也基本不会着起来.


流量上不去,加风,动炉排。顺推风门关小,逆推风门加大

负压拉不动,可以减一下二次风,检查一下可能是出渣机没水。

回复

使用道具 举报

4

主题

24

帖子

142

积分

版主

学习者

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

积分
142
 楼主| 发表于 2020-11-22 11:35:31 | 显示全部楼层

氧量相关

  锅炉氧量是指用于指导锅炉运行控制的烟气中氧气的容积含量的百分率(%) 。

  电厂计算方法: 一般情况下,采用锅炉省煤器(对于存在多个省煤器的锅炉,采用高温省煤器)后或者炉膛出口的氧量仪表指示。对于锅炉省煤器出口有两个或两个以上烟道,锅炉氧量应取各烟道烟气氧量的算术平均值。

  关于氧量控制对锅炉燃烧运行的影响  

      烟气含氧量是锅炉运行重要监控参数之一,是反映燃烧设备与锅炉运行完善程度的重要依据,其值的大小与锅炉结构、燃料的种类和性质、锅炉负荷的大小、运行配风工况等因素有关系。控制烟气含氧量对控制燃烧过程,实现安全、高效和低污染排放是非常重要的,以下重点介绍烟气含氧量控制对锅炉运行的影响。

  一、氧量控制对锅炉高温腐蚀和结渣的影响

  氧量控制过低时,会在锅炉水冷壁附近形成还原性气氛和含量很高的H2S气体,H2S气体对水冷壁的腐蚀非常强,会使Fe2O3的保护膜破坏,使管壁不断遭受腐蚀。而灰分在还原性气体中的灰熔融温度将大幅度降低,容易引起炉内结渣。因此氧量控制过低会产生高温腐蚀和结渣的风险,对锅炉运行安全性造成影响。为防止结渣和水冷壁高温腐蚀,烟气中一氧化碳含量宜控制在120PPm以下。烟气中一氧化碳含量与氧量、燃料种类和制粉运行方式都有密切的关系。

  二、氧量控制对锅炉燃烧稳定性的影响

  锅炉燃烧的稳定性是锅炉燃烧的根基,煤粉射流主要是通过卷吸炉内高温烟气使自身温度达到着火温度后开始燃烧反应,运行中氧量过高,燃烧区域炉膛温度明显降低,无论是煤粉气流的辐射换热还是卷吸换热都将减弱,煤粉气流着火条件恶化,燃烧稳定性下降,甚至会产生锅炉灭火的风险。低负荷下尤为突出。

  三、氧量控制对锅炉运行经济性的影响

  合理的风、粉配合是提高锅炉运行经济性的重要措施。在一定范围内,运行氧量增加,可以改善燃料与空气的接触和混合,有利于完全燃烧,使可燃气体未完全燃烧热损失和固体未完全燃烧热损失降低。但氧量增加,会使锅炉的烟气量增加,增大排烟热损失。运行氧量过大,还将使风机的电耗增加。因此氧量控制对锅炉运行经济性影响很大,合理的运行氧量应使各项热损失之和为最小,锅炉热效率最高。氧量的控制应在一氧化碳含量骤然升高的拐点右侧,即锅炉热损失最小的区域。此外,氧量的增大,烟气流量和烟气流速增大,对受热面磨损也产生不利影响。

  四、氧量控制对NOX排放的影响

  氧量控制对锅炉燃烧生成NOX影响很大,锅炉燃烧生成总的NOX含量随着氧量的增而增加,因此高氧量运行对锅炉的NOX控制是不利的。锅炉采用分级燃烧技术,通过燃烬风的设置来降低烟气中NOX的排放量,燃烬风投入的大小会对锅炉燃烧经济性产生影响。在氧量一定的情况下,燃烬风投入过大将使主燃烧区域缺风,影响燃料的燃烬,降低锅炉热效率;燃烬风投入过小,达不到降低烟气中NOX排放量的目的。应通过氧量和燃烬风的综合控制来达到提高锅炉效率和控制NOX排放的目标。

  五、结束语

  烟气含氧量是锅炉大气污染物监测中极其重要的一项经济运行考核指标,在一定程度上,其值的大小是确定污染物排放浓度是否达标的关键。烟气含氧量是一个综合性、系统性的问题。在实际生产中,锅炉要安装必要的烟气监控仪表,为运行人员提供运行调整参考依据;同时,要加强运行管理,消除不规范的操作行为。影响烟气含氧量的诸多因素是可以进行有效控制的,污染排放浓度也是可以按照要求进行管控的。运行人员应严格控制风量配比,使燃料充分燃烧,同时注意避免或消除漏风现象,尽可能将烟气含氧量控制在经济指标范围内。这样既可以减少排烟热损失,提高锅炉热效率,又能较好的控制污染物的排放,为保护和改善区域环境空气质量发挥积极的作用。

  一文教你学会确定锅炉最佳氧量

  摘 要:阐述了氧量值在锅炉燃烧中的作月、运行中如何控制氧量以及影响氧量值的其它因素。过剩空气系数直接影响炉内燃烧和排烟热损失的大小,在运行中被准确、迅速地测定是监督锅炉经济运行的主要手段。

  关键词:实际空气量;理论空气量;过剩空气系数;锅炉效率

  锅炉机组运行必须与外界负荷相适应。当外界负荷变动时,必须对锅炉机组进行一系列调整操作,使锅炉机组燃料量、空气量、给水量等作相应改变,使锅炉机组蒸发量与外界负荷相适应。否则锅炉运行参数(汽压、汽温、水位等)就不能保持在规定的范围内,将对锅炉机组和整个发电厂安全与经济运行产生影响。锅炉调整有很多方面,如水位、压力、温度、燃烧等项目,调整的重点在炉内燃烧工况,燃烧不好对安全经济有重大影响。这里主要对锅炉燃烧的风量控制进行探讨。

  1、 氧量值在燃烧中的作用

  锅炉燃烧的好坏对锅炉机组和整个发电厂运行经济性有很大影响。燃烧调整的任务:

  a.保持正常稳定的汽压、汽温和蒸发量。

  b.着火稳定、燃烧中心不偏、火焰分布均匀,不烧损喷燃器、过热器等设备,避免结渣。

  C.使锅炉机组保持最高经济性运行。燃烧过程是否稳定直接关系到锅炉运行的可靠性。例如:燃烧过程不稳定将引起蒸汽参数的波动,炉膛温度过低会影响燃料的着火和正常燃烧,容易灭火;炉膛温度过高或火焰偏斜将可能引起水冷壁、凝结管结渣或烧坏设备,增大过热器的热偏差,造成局部管壁超温等。现场的燃烧过程是通过合理的风煤配合来完成的。合理的风、煤配合能保持最佳的过剩空气系数;合理的一、二次配风能保证着火迅速、燃烧完全;合理的送、吸风配合能保持适当的炉膛负压,减少漏风。当运行工况改变时,上述配合比例如果调节得当,就可以减少燃烧损失,提高锅炉效率。对于大型发电机组,锅炉热效率每提高1%,将使整个机组效率提高0.3%一0.4%,标准煤耗下降3~4 g/(kW.h)。有中间仓储式的制粉系统锅炉,为了达到上述燃烧目的,在运行操作中应注意喷燃器一、二次风出口风速和风率,各喷燃器负荷之间的分配运行方式,空气量、燃料量煤粉细度等个参数的调整,使其达到最佳值。

  2 、运行中如何控制氧量

  锅炉运行经常碰到的工况变化是负荷的变化。当负荷变化时,必须及时调整送风量、燃料量和空气量,使燃烧工况得以相应的改变。在锅炉高负荷运行时,由于炉膛温度较高,着火与混合条件比较好,故燃烧是稳定的,这时排烟损失比较大。为了提高锅炉效率,可以根据煤质等具体情况,考虑适当降低过剩空气系数运行。过剩空气系数适当减少后,排烟损失必然降低,而且炉膛温度升高并降低了烟速,使煤粉在炉内的停留时间相对延长,不完全燃烧不增加或者增加很少,可使锅炉效率提高。锅炉负荷降低运行时,由于燃烧减弱,投人的燃烧器较少,炉膛温度较低,火焰充满程度差,使燃烧不稳定。因此,大型煤粉炉一般不宜在70%额定负荷以下运行,负荷低于170 t/h燃烧工况非常不稳定。锅炉在低负荷运行时,可以适当降低炉膛负压,减少漏风,使炉膛温度相对提高,不但能稳定燃烧,而且能减少不完全燃烧损失。这时必须注意安全,防止喷火燃烧伤人:因为该公司夏天负荷低,燃烧不稳定,所以经常在低负荷下运行,一定要注意安全。

  1 kg燃料完全燃烧所需要的空气量称为理论空气量。在实际锅炉运行中,如果仅按理论空气量供给空气,必然会使一部分燃料得不到所需要的氧而不能完全燃烧,因此实际给燃料供应的空气量一般要比理论空气量多一些。

  通过调节送风量的大小,改变炉膛氧量的变化,从而达到最佳过剩空气系数。过剩空气系数的大小,对锅炉的效率影响很大。在一般负荷范围内,当炉膛出口过剩空气系数增加时,q、g (g为化学不完全燃烧损失,q 为机械不完全燃烧损失)损失将下降。过剩空气系数过大致使炉内温度显著降低或烟气流速过分增高时,q、g 损失可能增大。但是,排烟损失(g)是随着过剩空气系数的增加而增加的,氧量太大使锅炉热效率降低,飞灰对受热面的磨损量与烟气流速的三次方成正比,因此煤粉炉随着过剩空气系数的增加将使受热面管子和吸风机叶片的磨损加重,影响设备的使用寿命。此外,当过剩空气系数增大时,过剩氧量增加使燃料中的硫分易于形成S0 ,烟气露点温度相应提高,使烟道尾部的空气预热器更容易受到腐蚀。送风量对应的有一个最佳送风量,也就是最佳过剩空气系数。在这个工况下,各项损失之和最小,锅炉效率最高,这个过剩空气系数叫最佳过剩空气系数。由上述可知,在锅炉运行中应保持氧量,作为送风机调节的依据。用烟气中含氧量的大小作为风量调节的依据比CO含量好,因为与CO含量相比,烟气中最适宜的含氧量与燃料的化学成分和质量无关。燃烧实践表明,当发生煤粉自流、排粉机带粉增多,以及油压、油温发生变化时,送人锅炉内的燃料量突然增多,使风量相对减少,CO 表指示值突然会有大幅度的减少。这是因为在燃料量增多(即风量减少)的情况下,对lkg燃料而言,燃烧产生的干烟气体积虽然减少,但风量减少使煤燃烧不完全,有大量的CO产生,含量下降,因此烟气中CO:含量的百分比(CO)就减少。如果采用氧量表就不会出现这种反常的变化,只要空气量小,O值肯定小,因此现场都采用氧量表来代替二氧化碳表。

  3、 影响氧量的其它因素

  负压燃烧锅炉炉膛和各烟道都处于负压下运行,空气从灰斗、炉墙以及空气预热器等不严密的地方漏人燃烧室和烟道,漏风对锅炉的安全性和经济性带来不利的影响,烟道各处的漏风将使烟气量、排烟损失q 、吸风机电耗增加。由于存在漏风,烟道各处的过剩空气系数不相同,沿着烟气流程逐渐增加。与此相反.沿着烟气流程CO含量的百分数则逐渐减少。实践证明,除冷灰斗外,产生漏风最多的是在人孔门、检查孔以及穿墙管处,发现后应及时用石棉绳、水玻璃等进行堵塞。因此,应当控制和尽量减少锅炉漏风。除了在锅炉检修时应尽量保持炉墙、烟道的严密性外,在运行时,须建立和切实执行堵漏风制度,以提高锅炉运行的经济性和可靠性。

  从2008年1~6月份锅炉氧量对应的飞灰含煤量看出,随着氧量的增加,飞灰含量是减少的。由于该公司的设备的特殊性,氧量的测点不在炉膛出口,而是在省煤器的出口,很显然在炉膛出口和省煤器出口之间存在着漏风,因此计算含氧量时应该把这部分漏风考虑进去。根据该公司的实际情况,氧量应在4.2~4.5比较适合,这样漏风系数能保持在I.25—1.27。








回复

使用道具 举报

4

主题

24

帖子

142

积分

版主

学习者

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

积分
142
 楼主| 发表于 2020-11-22 12:30:35 | 显示全部楼层


  锅炉烟气中含氧量过高的原因

  1、炉排配风不合理,如个别风室给风量过大造成了对应部位炉排供风量过大;锅炉负荷过低造成了炉排漏风过大;燃烧状况不理想形成风口等燃烧不均匀现象等;

  2、锅炉炉墙、省煤器、空气预热器及连接烟道的密封不严,造成漏风过大;

  3、燃烧调节不合理,人为造成鼓引风机风量大于实际需要量;

  4、煤质差、负荷低时易出现烟气量大,含氧量高;

  5、锅炉本身可能存在缺陷;

  6、仪表显示不准确有可能造成误判断。
回复

使用道具 举报

4

主题

24

帖子

142

积分

版主

学习者

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

积分
142
 楼主| 发表于 2020-11-22 12:30:50 | 显示全部楼层


  锅炉氧量大小与锅炉负荷、燃料性质、配风工况等因素有关。

  1.1 负荷率。锅炉负荷越高,所需氧量值越小,一般在低负荷时需要提高氧量,保证良好的燃烧工况。

  1.2 燃料质量。在燃料质量较差时,如水分或灰分较大时,燃料着火和燃尽困难,要适当增加氧量,可保证燃烧稳定和提高燃烧效率。

  1.3 锅炉本体和给料系统漏风。由于锅炉在负压下工作,外界冷空气很容易通过人孔、检查孔、水冷套等处漏入,造成氧量增大,使排烟损失和引风机电耗增加,降低了锅炉运行经济性。

  1.4 送风量。送风量太大会使氧量增加、引风机电耗增大。

  1.5 防止或减轻受热面结焦。提高氧量能改变炉内还原性气氛,防止或减轻受热面结焦。

  控制氧量的措施

  2.1 通过锅炉燃烧调整试验,确定最佳的锅炉氧量和一、二次风量配比,使锅炉不完全燃烧热损失与排烟热损失之和最小。

  2.2 总结运行经验,结合开展锅炉燃烧调整试验和热力性能试验,确定不同条件下锅炉最佳氧量,制定出在不同机组负荷和燃料种类时的锅炉氧量控制曲线。

  2.3 减少锅炉本体和给料系统的漏风,巡检时加强对捞渣机水位、各人孔、检查孔和水冷套等漏风的巡检,发现有漏风的部位应及时联系检修封堵。在给料系统设备调整时,给料机缓冲料箱要维持一定料位,要确保水冷套形成料塞,防止漏风。

  2.4 定期校验氧量计。
回复

使用道具 举报

4

主题

24

帖子

142

积分

版主

学习者

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

积分
142
 楼主| 发表于 2020-11-24 21:37:52 | 显示全部楼层
  造成含氧量偏高就是过量空气系数过高。原因如下:

  1、鼓风机开口太大,给风太大。

  2、漏风,空气漏入炉膛或是烟道

  3、燃烧机选型或调试不合理

  4、燃料燃烧不充分造成氧耗少。

  5、烟气分析检测点选择不合理。

  烟气氧量过高会增加热损失,这是因为过剩空气量过多,会带走热量。一般链条锅炉的烟气氧量都控制在6%-8%为宜。
回复

使用道具 举报

4

主题

24

帖子

142

积分

版主

学习者

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

积分
142
 楼主| 发表于 2020-11-24 21:39:25 | 显示全部楼层
  氧量过高说明风量过大,增加通风机、引风机负荷,不经济;过低,则燃烧不充分。
  高负荷氧量高,NOX排放增加,环保性能降低,同时送引风电耗增加,经济性降低。

  锅炉在高负荷运行工况下,氧量过高危害:
  1、各大风机的出力过大,可导致风机动叶调节裕度不够大;
  2、氧量过大必然导致壁温过高,一号机壁温在高负荷时就已接近报警值,大大增大了减温水,经济性降低;
  3、导致排烟温度提高,降低了锅炉的经济性;
  4、各风机出力增大电流增大,厂用电率增加;
  5、氧量过大,烟气流速增大,使空预器出口灰分含碳量增加,燃料不完全燃烧损失增加;使烟气侧左右分布更加不均匀;
  6、增加S化物、NOX气体的产生;高负荷氧量低,会降低炉温,燃烧不够充分,浪费燃料。

  高负荷氧量低,会降低炉温,燃烧不够充分,浪费燃料:
  1、由于后期供氧减少使燃料不能完全燃烧损失;
  2、由于还原性气体增加,使炉子更加容易结焦,长时间运行壁温运行条件比较恶劣;
  3、氧量过低会使炉子的燃烧稳定性降低,不利于炉膛的安全。
  4、使燃烧时间延长,排烟温度提高;

  锅炉烟气中的含氧量在3% ~ 8%范围内应属于合理范围,如果发现锅炉烟气中含氧量过高,可以从以下方面找原因。
  (1)炉排配风不合理,如个别风室给风量过大造成了对应部位炉排供风量过大;锅炉负荷过低造成了炉排漏风过大;燃烧状况不理想形成风口等燃烧不均匀现象等;
  (2)锅炉炉墙、省煤器、空气预热器及连接烟道的密封不严,造成漏风过大;
  (3)燃烧调节不合理,人为造成鼓引风机风量大于实际需要量;
  (4)煤质差、负荷低时易出现烟气量大,含氧量高;
  (5)锅炉本身可能存在缺陷;
  (6)仪表显示不准确有可能造成误判断。
回复

使用道具 举报

4

主题

24

帖子

142

积分

版主

学习者

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

积分
142
 楼主| 发表于 2020-12-9 07:25:51 来自手机 | 显示全部楼层
氧量低,加二次风。炉膛温度高,停顺推,加二次风
回复

使用道具 举报

11

主题

45

帖子

183

积分

管理员

Rank: 9Rank: 9Rank: 9

积分
183
发表于 2021-2-8 19:59:36 | 显示全部楼层
垃圾电厂锅炉的燃烧调整 非常实用
某公司采用SLP250—4.1/400的二段式逆推炉排垃圾焚烧炉,配套单锅筒自然循环式余热锅炉,采用半干法反应塔加活性碳喷射配套布袋除尘器的烟气净化处理装置。焚烧不分拣的生活垃圾,由于城市生活垃圾低热值、高水分,故燃烧调整控制难度很大,如何控制稳定的燃烧,做到真正的城市生活垃圾处理“无害化、减量化、资源化”。依据运行经验,谈谈以下心得,希望能对垃圾焚烧锅炉运行人员有所启发。

运行燃烧调整

正常情况下,垃圾应该经过发酵5—7天以后再送入焚烧锅炉燃烧,一般来说中部的垃圾最好烧,底部的垃圾最潮湿,不容易燃烧,顶部的垃圾其实也不太好燃烧,因为垃圾上的水分蒸发出来很容易凝结在顶部的垃圾上,特别是在冬季的时候。

并且在冬季的时候还会因温度过低而在垃圾的表面结冰,这不但不利于垃圾的发酵,更不利于垃圾的燃烧。入炉前垃圾的发酵时间长短跟季节和天气有关,干燥点的垃圾可以发酵时间短点,潮湿的垃圾应该发酵时间长点。

经过发酵的垃圾的燃烧容易与否主要由2个方面决定:

1.垃圾的热值

2.垃圾的发酵情况。

由于垃圾焚烧炉的储热量不大,加之入炉垃圾的热值和干、湿等变化较大,所以垃圾焚烧锅炉的燃烧调整控制难度很大!很容易出现在几分钟内炉温掉几百摄氏度的情况。

如何控制好燃烧,我们可以从以下几个方面入手:

1.燃烧经过充分发酵过的垃圾的时候

这种垃圾往往很容易燃烧,我们应该注意控制料层的厚度和一次风的风量,可以把料层的厚度适当的放厚(一般放在600—800mm),不然垃圾不经烧,容易烧透,甚至脱火。当发现料层薄的时候,应该加快给料和炉排的速度,及时的补料,防止脱火情况的发生。一次风可以采用小风量运行,够穿透料层就行,因为垃圾好烧,大风量使垃圾燃烧较快,垃圾不经烧,很容易出现烧透而脱火的情况。而且风量大了就会造成垃圾的燃烧迅速,不好控制炉温,容易超温,一但超温受热面很容易结焦,所以,一定要严格的控制炉温在850—1020℃。燃烧橡胶之类的高热值垃圾时应该用二次风来帮助控制炉温,必要时可以掺些发酵时间不够甚至未发酵过的垃圾,便于控制炉温。另外,在垃圾好烧炉温不好控制的时候应该将火床放短。

2.燃烧经过正常发酵的垃圾的时候

这种垃圾比较容易燃烧,同样我们应该注意控制料层的厚度和一次风的风量,可以把料层的厚度适当的放薄(一般放在400—600mm),一次风量适当的放大,根据燃烧调整蒸汽预热器的出口风温,保持空预器出口的一次风温度在设计温度,即250℃左右。

3.燃烧发酵时间不够的垃圾的时候

如果垃圾的发酵时间不够,甚至烧当天来的来不及发酵的垃圾,这给我们锅炉运行带来了很大的困难,燃烧不好控制,调整难度大,通过运行的摸索总结,得出以下心得:

首先:一定要控制好料层厚度,太厚了风穿不透,即使能穿透,也容易出现因为风量大而脱火。因为垃圾发酵时间不够,垃圾进入炉膛后很难烘干,一但烘干就会出现炉膛内大面积料层被烘干,这时又会因为大风量而使料很快大面积燃烧并烧尽,而新进入炉膛的垃圾来不及烘干而脱火。风量小了不但穿不透,而且还不容易将料层烘干,此时应该将一次风量适当的放大些,但注意不能放的太大,所以料层的厚度和适当的风量最为重要。

其次:将火床适当的放长,可以控制火床在第四区域和顺推的前部燃烧,以不跑生料为准。这样做的目的是保证进入炉膛的新料有足够的烘干时间和烘干用的热量,以及料的燃烧时间。

必要时可以缩短炉排的间隔开时间,但间隔停时间也应该做相应的调整,这样做的目的是勤翻料,但要控制好不要翻的太快,因为炉排上的料翻的太快反而不利于料层的燃烧。

4.垃圾吊的配料、投料也很重要

由于垃圾的发酵时间不够,水分大,特别是顶部和底部的垃圾水分很大(中下部的垃圾水分蒸发出来后集结在上部垃圾上),往往比底部的垃圾还要难烧,这时我们的垃圾吊司机可以把上部的垃圾抓到其他区去继续发酵,投料时投中、下部垃圾。投料的时候也有讲究,应该投在料斗的中间位置(这样垃圾进入炉膛后,铺在逆推上时两边的料层相对中间的要薄,而从炉排下穿出来的风也是两边的相对于中间的要小点,这样对燃烧有利),而且料斗内尽量保持低料位(料太多就容易压的太实,到炉排上不利于风的穿透)

另外,在垃圾不好烧的时候,可以将蒸汽预热器的进汽量加大,提高一次风的温度,对炉内的垃圾烘干有利,对燃烧有利。

结束语

总之,要勤看火,勤调整,根据料层、氧量以及垃圾的情况灵活调整。

回复

使用道具 举报

11

主题

45

帖子

183

积分

管理员

Rank: 9Rank: 9Rank: 9

积分
183
发表于 2021-2-8 20:02:04 | 显示全部楼层
锅炉运行调整中,在保证安全运行基础上,还要做到经济运行,提高锅炉效率。一般的锅炉机组,效率基本可以达到92%以上,各项损失之和不到8%,最大损失是:排烟热损失,一般5—6%,其次是机械未完全燃烧热损失不到1-1.5%,散热损失和灰渣物理热损失两项1%左右。(对高灰份煤灰渣物理热损失会更大)。

从指标量化看,要提高锅炉效率,重点是降低排烟损失和机械未完全燃烧热损失。注意排烟温度的变化,排烟温度过高,影响锅炉效率,过低容易造成空预器的低温腐蚀,所以要求在运行中根据负荷的变化加强调整。

操作锅炉20年不懂这些燃烧调整,专工无语了!
在煤质变化比较大,燃料量明显增加时,及时调整总风量和一二次风温高于设计煤种下的温度。

(1)控制好锅炉总风量

锅炉风量的使用,不仅影响锅炉效率的高低,而且,过量的空气量还会增加送、引风机的单耗,增加厂用电率,影响供电煤耗升高。要保持合适的风量可通过观察氧量值,一般在3-4%左右,对于不同煤种在飞灰含碳量不增加的情况下可考虑低氧燃烧,实现降低排烟损失的目的。但要根据锅炉所烧煤种的结渣特性,注意尽量保持锅炉出口烟温低于灰渣的软化温度,以减轻结渣的程度,对于易结渣煤种,可以适当保持氧量高一些,避免出现还原性气氛,减少结渣。

(2)降低排烟温度

1.控制锅炉火焰中心位置,在过热汽温和再热汽温不低的情况下可调火焰中心下移,可以通过对上中下各层喷燃器的配风量进行调整。

3.要尽量提高进入预热器的空气温度,一般不低于20℃(冬季投入暖风器),以利于强化燃烧。特别是在低负荷阶段,往往出现锅炉氧量过高的情况,既对燃烧不利,也增加了风机单耗。

2.锅炉吹灰器正常运行,及时吹灰,保证受热面清洁;

4.防止空预器堵灰,可从出入口压差判断,当压差增大时就有可能是堵灰,要及时吹灰。

(3)降低飞灰含碳量

飞灰含碳量是指飞灰中碳的质量百分比(%)。飞灰越大,损失也越大,影响飞灰损失的因素很多,包括:可磨性系数,煤粉细度,燃烧动力场,炉膛内温度水平、风煤比、锅炉总用风量、一次风量、一二次风量配比、一次风速、二次风速等,这些因素必须通过试验进行合理配比,实现最佳运行工况,以获得飞灰损失最小。

确定经济的煤粉细度,即:做出煤粉细度与飞灰曲线、煤粉细度制粉单耗曲线,两曲线的交点所对应的细度就是经济煤粉细度,即煤粉燃烬和制粉耗电率之间的最佳组合。

在锅炉调整中,一次风的使用应根据煤种特性,一次风量的确定原则上应满足燃料中挥发份着火的需要,同时要兼顾磨煤机的干燥出力和通风出力,三者之间寻找一个最佳点。确定适当的风煤比曲线,是保证制粉系统安全、经济运行的重要基础工作,强调在主燃烧区适当欠一点氧量,在燃尽阶段补充一定的氧量,实现完成燃烧。



1、燃烧调整的意义。锅炉燃烧工况的好坏无论是对锅炉机组或整个发电厂运行的安全、经济都有极大的影响。在安全方面,燃烧过程是否稳定直接关系到锅炉运行的可靠性。如燃烧过程不稳定将引起蒸汽参数波动;炉膛温度过低将影响燃料的着火和正常燃烧,容易引起炉膛灭火;炉膛温度过高或火焰中心偏斜可能引起水冷壁结渣或烧损设备,并可能增大过热器的热偏差,造成局部管壁超温等。燃烧调节适当(燃料完全燃烧、炉膛温度场和热负荷分布均匀)则更是达到安全可靠运行的必要条件。在经济方面,锅炉燃烧的好坏直接影响锅炉运行的经济性,燃烧过程的经济性要求合理的风、粉配合,一、二次风配比和送、引风配合;此外,还要求保证适当高的炉膛温度。合理的风、粉配合就是要保持最佳的过剩空气系数;合理的一、二次风配比旧要保证着火迅速、燃烧完全;合理的送、引风配合就是要保证适当的炉膛负压。无论在正常稳定工况或是在改变工况运行时,对燃烧调整得当,就可以减少锅炉各项热损失,提高锅炉效率。对于现代火力发电机组,锅炉效率每提高1%将使整个机组效率提高约0.3~0.4%,这样标准煤耗即可下降3~4g/kw.h。

2、燃烧调整的任务和目的。燃烧调整的任务是:在满足外界电负荷需要的蒸汽数量和合格的蒸汽流量的基础上,保证锅炉运行的安全性和经济性。 燃烧调整的目的应注意喷燃器的一、二次风速,各喷燃器粉量分配和运行方式,炉膛过剩空气系数,燃料量和煤粉细度等各参数的调节,使其达到最佳值。

二、防止受热面超温

针对1号锅炉过热器,再热器壁温超温的情况,采取以下措施:

1、加大一级减温水量。设计值28t/h 实际运行中35t/h以上,控制二级减温器入口温度490℃,设计值为511℃。在锅炉加负荷时,采用以上方法较好。

2、制粉系统运行方式要合理。1号锅炉制粉系统合理运行方式:1.2.5.6 号制粉系统运行2.3.4.6 号制粉系统运行1.3.4.5制粉系统运行(满负荷)如:1.3.5.6号制粉系统或3.4.5.6号制粉系统运行,壁温就较难控制,减温水基本没有余量。低负荷时3.4.5号制粉系统运行时壁温也容易超温,减温水量较大。尤其有3号制粉系统运行时,减温水量就较大,壁温超温可能性就增大。可见制粉系统运行方式一定要合理。

3、合理配风。采用加大各喷燃器上排风减小下排风降低火焰中心,防止过热器超温。

三、防止锅炉结焦

1、在理论防止锅炉结焦的方法和措施。

所有固体燃料都含有一定量的灰份。燃烧灰份的熔点有高有低,熔点较低的煤容易结焦。形成结焦的原因是炉温度过高和灰熔点过低。

为了防止锅炉结焦,在运行上要合理调整燃烧,使炉内火焰分布均匀,火焰中心在适当位置。

(1)保证合理的一、二次风速。一次风档板及中心风档板全开,保证一次风刚度,射流不偏斜。二次风量合理,保证氧量4%-6%,两侧烟温接近。各受热面壁温均匀。

(2)防止壁面及受热面附近温度过高力求使炉膛容积热强度,炉膛断面热强度,燃烧器区域壁面热强度设计合理,避免锅炉超出力运行,从而达到控制炉内温度水平,防止结渣。堵塞炉底漏风、降低炉膛负压,不使空气量过大等防止火焰中心上移,以免炉膛出口结渣。保持各喷燃器风、粉量均匀,使四角气流的动量相等、切圆合适、一二次风正确配合、风速适宜、防止燃烧器变形等,都能防止火焰偏斜,以免水冷壁结渣。

(3)防止炉内产生过多还原性气体 保持合适的空气动力场、不使空气量过小,能使炉内减少还原性气体,防止结渣。

(4)加强运行监视,及时吹灰除渣。如发现过热器汽温偏高、排烟温度升高、炉膛负压减小等现象,就要注意燃烧器及炉膛出口是否结渣。应及时清除,加强吹灰。

(5)做好设备检修工作 检修时应根据运行中的结渣情况,适当地调整燃烧器。检查燃烧器有无变形烧坏情况,及时校正修复。检修时应彻底清除积灰,而且应做堵塞漏风工作,这样运行中才能更好地进行分析和调整。

2、在实际运行操作中采取的调整手段和措施

为了保证锅炉机组安全、经济运行,消除结渣、再热汽温偏差大、火焰中心偏斜等问题,经过多年的试验摸索,总结积累,形成了如下运行调整燃烧原则和措施:

(1)精心监盘,认真分析主、辅参数异常原因,及时控制,予以消除;当锅炉受热面壁温超过极限值时,要首先控制锅炉负荷。

(2)经常联系值长、燃料集控值班员,掌握煤种情况,及时调整锅炉配风。

(3)根据煤种、磨煤机运行台数和方式接代锅炉负荷,禁止超负荷运行。三台磨运行负荷原则上不准超过170MW;四台磨运行负荷原则上不准超过203MW。当由于各种客观原因造成锅炉半侧燃烧时,要及时调整,加强对角燃烧器的配风,根据锅炉运行状态接代负荷,杜绝超参数运行。

(4)锅炉各运行的喷燃器风煤比要合理,保持炉膛氧量适中。一次风和二次风量比例要合理,禁止风量不足或过剩运行;严禁减少运行喷燃器二次风,而增加其它停运喷燃器二次风量弥补氧量;严禁用磨煤机一次风档板调整燃烧。

(5)锅炉预热器总风压的控制要适当,负荷越低,风压越低;煤种发热量、挥发份越高,风压越高;挥发份越低,风压越低。负荷在180―200MW时,预热器出口风压控制在2000―2300Pa;负荷在180―160MW时,预热器出口风压控制在1800―2000Pa;负荷在160―140MW时,预热器出口风压控制在1900―1700Pa;负荷在140―120MW时,预热器出口风压控制在1800―1500Pa;负荷在90―120MW时,预热器出口风压控制在1300Pa~1500Pa。

(6)锅炉负荷在140MW及以上时,氧量控制在4---6%;负荷在120---140MW之间时,氧量控制在6%左右;负荷在90---120MW之间时,氧量控制在8%左右。负荷越低,氧量越大;煤发热量越高,氧量控制在相应负荷下的上限值;挥发份越低,氧量控制在相应负荷下的下限值。

(7)锅炉负荷较高时,宜采用上下均等配风;负荷较低时,宜采用正塔配风;当火焰中心较高时,宜采用反塔配风。

(8)制粉系统组合运行方式合理,确保喷燃器对称切圆,火焰中心居中。合理调整燃烧,减小烟气和汽温偏差。当转向室左右烟温偏差超过20℃时,或左右汽温偏差超过10℃时,或锅炉氧量左右偏差超过1%时,要适当配用停运喷燃器二次风进行调整火焰中心居中。

(9)加强锅炉制粉系统切换运行。每天前夜班调峰减负荷停磨时,要考虑后夜班加负荷磨煤机运行方式;后夜班加负荷时要根据磨煤机设备情况,变换磨煤机运行方式。当锅炉受热面有结焦现象,或由于磨煤机组合运行方式不当时,每4小时要进行变换磨煤机组合运行方式。

(10)负荷在90MW~120MW必须三台磨运行。不投油稳燃最低负荷严禁低于90MW。严禁不投油稳燃二台磨煤机运行。

四、防止受热面磨损

(1)保持合理的烟气流速 控制炉膛负压-50Pa左右。各受热面处烟气流速小于设计值。

(2)运行中保持较细的煤粉细度可减轻受热面管子磨损。

(3)运行中发现磨损严重,可在保证燃烧合理的情况下,保持较低的过剩空气系数。

五、存在的问题及改进

存在的问题:

(1)加大一级减温水量虽然能很好的控制过热器壁温,但使得汽温较低,影响机组循环热效率,且对汽轮机有影响。如:胀差,振动等。

(2)采用加大各喷燃器上排风减小下排风降低火焰中心,可以有效防止过热器壁温超温,但水冷壁,喷燃器结焦的危险也加大了。

(3)喷燃器的设计不能满足实际炉膛燃烧的动力工况,各喷燃器角的气流的动量不相等,尤其3号制粉系统。

改进方面:

(1)3号喷燃器上部可设计三次风。及时修复各喷燃器损坏处。

(2)做炉膛冷态动力场试验,试验出各喷燃器分配的合理风量。

(3)改进受热面,如适当增加水冷壁面积。

六、结束语

通过以上浅显的分析,我们知道锅炉燃烧调整纷繁复杂,是一个动态变化的过程。不但要借助理论的分析,还要通过实际的摸索。因此只有不断的完善我们的检修技术,提高我们的业务水平,才能达到燃烧调整的目的。

22条经验教你如何合理的进行锅炉燃烧调整(仅供参考)

1)运行中要使锅炉着火稳定正常,燃烧中心适当,火焰分布均匀,炉膛内应具有良好的火焰充满度。

2)当班期间要及时了解煤种的变化合理配风,根据煤质情况确定合适的一二次风配比,保持合适的风煤比。

3)运行中要经常检查炉内燃烧工况,观察燃料的着火情况,煤火焰应呈光亮的金黄色,油火焰应呈白亮色,火焰不偏斜贴墙冲刷水冷壁;同时要注意检查炉膛各部结焦情况,否则积极采取措施进行调整。

4)锅炉严禁缺氧燃烧,正常情况下空预器入口烟气氧量应维持在3.4~4.2%之间,若A、B侧氧量偏差大于1%,应及时查明原因予以消除。

5)运行中保持合理的送、引风配合,维持炉膛负压在-20~50Pa之间,严防炉膛负压过大拉断火焰而造成锅炉灭火,严禁锅炉正压燃烧,经常检查炉膛漏风情况,所有看火孔、打焦孔应严密关闭。

6)运行中保持过热器及再热器左、右两侧烟温偏差不超过50℃。

7)运行中锅炉最低风量不得小于BMCR风量的30%。

8)运行中加强监视飞灰可燃物含量及NOX排放值。顶部燃尽风风量占二次风量的8%。开大顶部风门,进一步促进剩余焦碳的燃尽,降低飞灰中的可燃物含量,提高燃烧效率,降低NOX的生成。

9)侧墙贴壁风风量占二次风量的1%。一般在锅炉负荷小于50%时全关,大于80%时全开,锅炉负荷50%~80%时风门开度随负荷变化。也可视侧墙的结焦情况而定,如果结焦则开大,如果不结焦则关小。

10)中速磨直吹式制粉系统燃烧调整迟缓性大,在运行中应根据负荷及汽压的变化情况及时调整风煤量,负荷变化汽压上升过程中应提前减少煤量,当汽压趋于稳定后再适当增加煤量保持汽压稳定;反之亦然。

11)加减煤量时,应尽量用一台磨进行调节,其余磨煤机带固定负荷,切忌几台磨同时加减煤量而造成汽压失调。

12)增加负荷时应先增加风量再增加煤量,减负荷时应先减少煤量再减少风量。

13)锅炉投运燃烧器应按先下层、后上层的原则进行。燃烧器投运后,应及时调整风量,确保煤粉燃烧完全。

14)锅炉低负荷运行时为保证燃烧稳定应保持对称及相邻层燃烧器集中运行。

15)运行中加减煤量时操作要平稳,不可大幅操作,各层燃烧器负荷分配按下大上小的原则进行。

16)负荷变化幅度较大时,改变磨煤机的通风量或改变给煤机的煤量,已不能满足要求时,可通过启、停制粉系统来进行。

17)锅炉燃油时要监视、调整油压正常,保证油枪雾化和燃烧良好,同时注意加强监视检查油系统无漏油情况,防止发生火灾。

18)当锅炉水冷壁泄漏或炉本体吹灰时,一定要注意燃烧调整。

19)锅炉负荷低于35%BMCR或煤质差燃烧不稳时应及时投油助燃防止锅炉灭火。

20)负荷低于200MW或燃烧不稳时禁止炉膛吹灰。

21)运行中要勤于分析,参照相关参数,精心调整,保证制粉系统在最经济工况下运行。

22)运行中燃烧调整一定要坚持原则,防止锅炉爆燃和灭火事故的发生。

其实燃烧调整主要有给煤调节;配风调节;排渣调节;返料量调节等四种基本手段。影响炉温的主要因素是给煤和配风,排渣量和返料量也会直接影响床温。一般控制床温不使用改变物料循环量的方法,主要是通过调整给煤量和风量配比来实现。稳定负荷运行时,可以小幅改变风量和煤量,或同时改变来调节床温。温度太高则减煤或增风,太低则相反。

操作锅炉20年不懂这些燃烧调整,专工无语了!
总体上是靠1、风调整,2、煤调整,3、循环灰调整,4、放渣量

注:

1、引风机:把尾部烟温后移

2、一次风机:炉膛部温度上移

3、二次风机:提高炉膛底部、中部和返料器处温度

4、罗茨风机(返料器处风机):调整返料量影响返料器温度

放渣量:就是锅炉热损失关系,影响到密相区的吸热和放热量

煤调整主要因为以下影响:

1、煤质灰分,2、煤的粒度,3、煤质水分(内、外水分),4、煤质挥发份,5、煤质发热量

我以上说的是相互影响,也就是调整时可以根据煤质来调整风量

调整前必须要根据DCS系统参数和现场仪器指示来调整。

燃烧是锅炉工作过程的关键。正常的燃烧工况,是指锅炉达到额定参数,不产生结焦和燃烧设备的烧损,着火稳定,燃烧正常,炉内温度和热负荷分布均匀。当外界负荷变动时,为保证锅炉工作参数稳定,应对燃烧工况进行调整,使之适应负荷的要求。

1.燃烧调节的目的

炉内过程的好坏,不仅直接关系到锅炉的生产能力和生过程的可靠性,而且在很大程度上决定了锅炉运行的经济性。进行燃烧调节的目的是:在满足外界电负荷需要的蒸汽量和合格的蒸汽品质的基础上,保证锅炉运行的安全性和经济性。具体可归纳为:①保证稳定的汽压、汽温和蒸发量;②着火稳定、燃烧完全,火烟均匀充满炉膛,不结渣,不烧损燃烧器和水冷壁、过热器不超温;③使机组运行保持最高的经济性;④减少燃烧污染排放。

燃烧过程的稳定性直接关系到锅炉运行的可靠性。如燃烧过程不稳定将引起蒸汽参数波动;炉内温度过低或一、二次风配合不当将影响燃料的着火和正常燃烧,是造成锅炉灭火的主要原因;炉膛温度过高或火焰中心偏斜将引起水冷壁、炉膛出口受热面结渣并可能增大过热器的热偏差,造成局部管壁超温等。

燃烧过程的经济性要求保持合理的风煤配合,一、二次风配合和送引配合,此外还要求保持适当高的炉膛温度。合理的风煤配合就是要保持最佳的过量空气系数;合理的一、二次风配合就是要保证着火迅速、燃烧完全;合理的送引风配合就是要保持合理的炉膛负压、减少漏风。当运行工况改变时,这些配合比例如果调节适当。就可以减少燃烧损失,提高锅炉效率。

对于煤粉炉,为达到上述燃烧调节的目的,在运行操作时应注意燃烧器的出口一、二、三次风速、风率,各燃烧器之间的负荷分配和运行方式,炉膛风量、燃料量和煤分细度等方面的调节,使其达到较佳值。

2.影响炉内燃烧的因素

2.1煤质

锅炉实际运行中,煤质往往变化较大,但任何燃烧设备对煤种的适应总有一定的限度,因而运行煤种的这种变化对锅炉的燃烧稳定性和经济性均将产生直接的影响。

煤的成分中,对燃烧影响最大的是挥发分。挥发分高的煤,着火温度低,着火距离近;燃烧速度和燃尽程度高。但烧挥发分高的煤,往往是炉膛结渣和燃烧器结渣的一个重要原因。与此相反,当燃用煤种的挥发分低时,燃烧的稳定性和经济性均下降,而锅炉的最低稳燃负荷升高。图5-1为国内一些300MW以上大机组实测锅炉燃烧损失与煤中挥发分含量的关系。图中数据得分散程度反映了其他因素(如炉膛结构、燃烧器型式、运行氧量、煤质、煤粉细度等)的差异。

循环流化床锅炉正常运行调整

锅炉运行调整任务

循环流化床锅炉与常规煤粉锅炉不但在结构上有所不同,而且在其燃烧方式和调节手段也有自身的特点。循环流化床锅炉正常运行调整的主要参数除了汽温、汽压、汽包水位、炉膛压力之外,还应监视并及时调整床温、床压、旋风分离器灰温、回料器料层高度、烟气温度、排渣温度、烟气含硫量、除尘器差压、气力输灰状态等。

循环床锅炉正常运行时,司炉人员主要的操作是监视和调整各种运行参数,保证机组高效运转,预防意外停炉事件的发生。

调节的主要手段是改变投煤量和相应的风量。在所有情况下,应确保送风量与投煤量的正常匹配,以保证炉内氧浓度处于适当水平,要求炉膛出口氧量为3.0%左右。

第一节床温的控制

床温是循环流化床锅炉需要重点监视的主要参数之一,床温的高低直接决定了整个锅炉的热负荷和燃烧效果,这是由床温是循环流化床锅炉的特点所决定的。根据燃用煤种的不同,床温的控制范围一般在850-900℃左右,对于挥发份高的煤种,可以适当地降低,而对于挥发份低的煤种则可能要在900℃以上,但不宜过高或过低,过低可能会造成燃烧不完全损失增大,降低了传热系数,严重时会使大量未燃烧的煤颗粒聚集在尾部烟道发生二次燃烧,或者密相区燃烧份额不够;床温过高则可能造成床内结焦,烧坏风帽,脱硫效果下降,烧坏温度测点而被迫增大风量增加电耗或者停炉。一般应保证密相区温度不高于灰的初始变形温度100-150℃或更多。

1、调节床温的主要手段是调整给煤量和一、二次风量配比。如果保持过剩空气量在合适范围内,增加或减少给煤量就会使床温升高或降低。

2、当一次风量增大时,会把床层内的热量吹散至炉膛上部,而床层的温度反而会下降,反之床温会上升。在小范围内调节一次风量却仍是调整床温的有效手段。

3、二次风可以调节氧量,但不如在煤粉炉当中那么明显,增加二次风后就加强了对炉膛上部的扰动作用,对床温的影响要根据实际燃烧工况和炉膛上部温度的变化来确定,有时会升高,有时会下降。

正常运行中,一次风量维持炉膛流化状态及一定的床温,同时提供燃料燃烧必要的部分氧量;二次风补充炉膛上部燃烧所需要的空气量,使煤与空气充分混合,减少过剩空气系数,保证充分燃烧。

在达到满负荷时,一次风占总风量的50%~ 60%。二次风占总风量的20%~40%,返料风占总风量的1%左右。

风量的调节本着一次风调节床温、二次风调节过量空气系数的原则,并兼顾污染物排放的要求。调节一、二次风量前要及时调整引风量,保持风压平衡。

4、煤颗粒度大小的影响,颗粒过小时,煤一进入炉膛就会被一次风吹至稀相区,在稀相区或水平烟道受热面上燃烧,而不会使床温有明显地上升。当煤粒径过大时,运行人员往往会采用较大的运行风量来保持料层的流化状态,否则会出现床料分层,床层局部或整体超温结焦,这样就会推迟燃烧时间,床温下降,炉膛上部温度升高。给料粒度过大,则飞出床层的颗粒量减少,这使锅炉往往不能维持正常的返料量,造成锅炉出力不够;

5、返料量的影响,在高温分离器的循环流锅炉中,由于回料器的灰温与床温相差不大,所以效果不明显。但是如果返料量突然变化会引起床温大幅度变化,突然大量返料会造成大量正在燃烧的煤颗粒被返料掩埋,这时床温会大幅下降。

6、加入石灰石时也会造成床温降低,其原因是石灰石在煅烧时先会吸收一部分热量。

7、床层厚度的变化也会给床温的调节造成很大影响:当床层厚度很低时,蓄热能力不足,床温会各处不均,且变化幅度大,为满足燃料燃烧需要的风量,不能过多降低风量,所以相应的风量会使床温降低,与此同时炉膛出口温度也升高,这是因为密相区的燃烧份额的下降和悬浮空间燃烧放热的增加。床层低还会使整个床层温度十分不均匀,加入煤量多的地方床温会很高,而加入煤量少的地方床温很低,这样极易局部结焦。且平均床温水平较低,负荷加不上去。料层过厚,致使一次风量减少,床温升高

8、当煤的水分增大时会使床层整体温度水平降低。

9、煤种的变化 煤种的变化主要指发热量和灰分、挥发分的变化,首先,当燃料发热量改变时,床内热平衡的改变及密相区燃烧份额的改变将影响床温,燃料发热量越高,理论燃烧温度也越高,则对给定的床层受热面积和密相区燃烧份额,床温就越高。同理,煤的发热量越低,则运行床温越低。

10、一般来说,床温是通过布置在密相区和炉膛各处的热电偶来精确监测的,床温测点位置对床温值影响很大。因为床内料层表面温度最高,而最下面的温度最低,所以床温测点必须布置在合适位置。密相区上、中、下三个高度上布置测温热电偶。点火时由于利用床下点火器产生的热烟气的作用,上部温度不能代表床料温度,要以中下部的温度为准。

没有外热源时,密相区上下温度差小于或等于30-50℃。当温度计异常时,可利用观火孔和临时观察孔以床料颜色判定其温度:一般来说,当床料颜色发暗红时,床温大约为500℃左右;当床料颜色为红或亮红时,床温大约为800-900℃左右;当床料颜色发亮、发白时,床温可能超过1000℃。

床温的调整:

当床温出现波动时,应首先确认给煤量是否均匀,确定氧量的变化,然后才是给煤量多少风量大小的问题,给煤量过多或过少、风量过大划过小都会使燃烧恶化,床温下降。在正常运行调整床温时一定要保持给煤量和风量均匀,遵循“先加风后加煤”和“先减煤后减风”的原则,调节幅度尽量小, 要注意根据氧量的变化趋势来提前判断床温的变化趋势,掌握好提前时间量来调节床温。

第二节床压的控制

循环流化床锅炉床压的概念有两个,一个是床层压降,是指布风板处的静压力与密相区与稀相区交界处压力差。在流化风量一定的前提下它直接反映了床层高度。第二个概念是炉膛总压降,也就是布风板压力,它反映的是整个炉膛的压降。我们现在由于布风板压力车辆装置的不可参考性,利用的是风室压力来判断床压的高低,风室压力与床压的关系式布风板阻力加整个炉膛的压降,但风室压力是根据风量的变化而不断变化的,风量大风室压力就高,所以我们在判断床压的时候要参考风量大小的因素。

维持相对稳定的床压和炉膛压力降是锅炉运行中十分必要的方面,对保证正常运行至关重要。若床压过低,则炉内燃烧就变成悬浮式燃烧,会使床温不稳定变化幅度大,并且循环灰量减少导致负荷带不上,锅炉效率降低。并且整个床层的温度悬殊很大,极易局部结焦。若床压过高,就需要更多的一次流化风,否则也会导致床料流化不起来,同样会引起局部结焦。

另一方面,水冷风室压力会随床压的升高而升高,一次风系统所承受的压力升高,容易损坏风机及风系统的管道。并且增加电耗。

正常运行中控制床压的主要手段是调整排渣量。注意监视冷却水的压力、流量、温度漏灰情况、进渣管烧红程度,并根据各个冷渣器排渣情况决定各个冷渣器的出力。

在定期放渣时,通常的做法是设定床层压降或控制点压力的上限作为开始放底渣的基准,而设定的压降或压力下限则作为停止放渣的基准。这一原则对连续排渣也是适用的。

如果流化状态恶化,大渣沉积在密相区底部形成低温层,监测密相区各点温度可以作为放渣的辅助判别手段,风机风门开度一定时,随着床高或床层阻力增加,进入床层的风量将减小,故放渣一段时间后风量会自动有所增加。

在下列情况下,应加强排渣:

1)在点火或运行过程中发现已经有轻微结焦现象;

2)在风室静压波动较大时;

3)流化床在正常运行中上下温差基本保持一个稳定的数值,在上下床压偏差过大时,或发现流化质量恶化时,应加强排渣;

4)发现入炉煤粒度大时。

5)锅炉带高负荷运行时。

6)煤质较差时。

7)接到准备停炉命令时。

第三节主汽温度调整

汽温是锅炉主要的技术参数,循环流化床由于燃烧方式具有特殊性,影响过热热器汽温的因素较一般燃烧方式的锅炉复杂。这些特殊因素多影响过热器的气温,而且影响较大,

汽温高低的危害:锅炉运行中,如果汽温过高,将引起过热器、再热器、蒸汽管道以及汽轮机汽缸、阀门、转子部分产生额外的热应力,金属发生高温擩变,引起金属强度降低,导致设备使用寿命缩短,严重时甚至造成设备损坏事故。从以往锅炉受热面爆管事故统计情况来看,绝大多数的炉管爆破是由于金属管壁严重超温或长期过热造成的,因而汽温过高对设备的安全是一个很大的威胁。

汽温过低,会使汽轮机的末级蒸汽湿度增大,对叶片的侵蚀作用加剧,严重时发生水冲击,引起剧烈振动,威胁汽轮机的安全,汽温低,增加了汽轮机的汽耗,经济性降低。

运行过程中影响汽温变化的因素有哪些?运行过程中,引起蒸汽温度变化的因素是多方面的、复杂的,而主要的有以下各点:

(1)燃料量变化将会使锅炉辐射传热量与对流传热量的比例发生变化,使过热器吸热量发生变化,从而引起蒸汽温度变化。

(2)燃料性质的变化:主要指燃料的挥发份、含碳量、发热量、煤粒度、水分的变化,引起燃烧工况变化、烟气量变化,烟气流速变化,当燃料的水份增加时,水份在炉内蒸发需吸收部分热量,使炉膛温度降低,烟温降低。

(3)锅炉负荷变化,炉膛热负荷增加时,炉膛出口烟温升高,使对流受热面吸热量增大。

(4)炉膛过量空气系数的影响,当过量空气系数增大时,使理论燃烧温度降低,烟气量增大,结果使炉内辐射传热量减小,对流传热量增大,由此引起的对蒸汽温度的变化。

(5)炉内工况的影响炉内工况变化指床温变化、循环物料量变化,床压、风量变化等

(6)炉膛吹灰后,炉内传热加强,蒸汽温度下降。 燃料性质变化燃料的水分、灰分、挥发分、发热量等发生变化,对蒸汽温度都会有影响,尤以水分变化时明显。如水分增大时,使理论燃烧温度下降,烟气容积增大,结果,使辐射传热量减小,对流传热量增大,从而使蒸汽温度变化。

(7) 给水温度变化当给水温度下降时,水变成蒸汽的吸热量(蒸发热)增多,在负荷不变的情况下,燃料量必然增加,蒸汽温度将上升;

(8)即减温水温度变化,也将影响蒸汽温度变化。

(9)减温水流量变化蒸汽压力变化蒸汽压力突然降低时,相应饱和温度下降,即过热器进口蒸汽温度下降;与此同时,锅炉蓄热量将产生附加蒸汽量,使蒸汽流量瞬时增大。两方面因素作用的结果使蒸汽温度降低。

(10)受热面清洁程度的变化:水冷壁和屏过积灰结焦或管内结垢时,受热面的吸热将减少,使炉膛出口温度升高,当过热器本身结焦或积灰时,由于传热不好,将使汽温降低。

1.燃烧调节的目的

使燃料燃烧工况适应负荷的要求,以维持汽压稳定。

(1)保持适量的过量空气系数,使燃料能够充分燃烧,减小未完全燃烧损失并降低排烟热损失。

(2)调节送风量和引风量,保持炉膛一定的负压,以保证设备安全运行。

2.燃烧调节的一般要领

(1)合理控制燃料量与燃烧所需空气量的比例,并使燃料与空气充分混合接触。

(2)保持火焰在炉内分布均匀,防止火焰偏斜对炉体及炉墙造成强烈冲刷。

(3)不能骤然增减燃料量,应注意风量与燃料量增减的先后次序,风量与燃料量的协调及引风与送风的协调。

3.燃烧调节的方法

对负压燃烧的锅炉,保证炉膛一定的负压,是燃烧调节的另一项内容。炉膛负压般应维持在20Pa~30Pa,负压过小,火焰可能喷出,损坏设备或烧伤人员;负压过大,会吸入过多的冷空气,降低炉膛温度,增加热损失。炉膛负压的大小,主要取决于风量,合地调节风量的大小,使其与炉膛燃烧工况相适应。但在增减风量时,一定要严格按照风、送风增减的先后次序进行操作。

煤粉燃烧对炉膛的要求

炉膛作为燃烧室,是保证炉膛正常运行的先决条件之一。燃烧煤粉时,对炉膛的要求是:

1)创造良好的着火、稳燃条件,并使燃料在炉内完全燃尽;

2)炉膛受热面不结渣;

3)布置足够的蒸发受热面,并不发生传热恶化;

4)尽可能减少污染物的生成量;

5)对煤质和负荷复合有较宽的适应性能,以及连续运行的可靠性。

2

煤粉在炉膛内的燃烧过程

燃料从入炉内开始到燃烧完毕,大体上可分为如下三个阶段:

1)着火前准备阶段

从燃料入炉至达到着火温度这一阶段称准备阶段。在这一阶段内,要完成水份蒸发,挥发份析出、燃料与空气混合物达到着火温度。显然,这一阶段是吸热过程,热量来源是火焰辐射及高温烟气回流。影响准备阶段时间长短的因素除燃烧器本身外,主要是炉内热烟气为煤粉气流提供热量的强弱,煤粉气流的数量、温度、浓度、挥发份含量及煤粉细度等。

2)燃烧阶段

当达到着火温度后,挥发份首先着火燃烧,放出热量,使温度升高,焦炭被加热到较高温度而开始燃烧。燃烧阶段是强烈的放热过程,温度升高较快,化学反应强烈,这时碳粒表面往往会出现缺氧状态。强化燃烧阶段的关键是加强混合,使气流强烈扰动,以便向碳粒表面提供氧气,而将碳粒表面的二氧化碳扩散出去。

3)燃尽阶段

主要是将燃烧阶段未燃尽的碳烧完。燃尽阶段剩余的碳虽然不多,但要完全燃尽却很困难,主要是存在着诸多不利于完全燃烧的因素,如少量的固定碳被灰包围着;氧气浓度已较低;气流的扰动渐趋衰减;炉内温度在逐步降低。如果燃料的挥发份低、灰份高、煤粉粗、炉膛容积小,完全燃尽将更困难。据试验,对细度R90=5%的煤粉,其中97%的可燃物可在25%的时间内燃尽,而其余3%的可燃物却要75%的时间才能燃尽。这也是实际锅炉中不可能使可燃物彻底燃尽的基本原因。



3

影响燃烧的因素

燃烧速度反映单位时间烧去可燃物的数量。

由于燃烧是复杂的物理化学过程,燃烧速度的快慢,取决于可燃物与氧的化学反应速度以及氧和可燃物的接触混合速度。

前者称化学反应速度,也称化学条件;后者称物理混合速度,也称物理条件。

化学反应速度与反应空间的压力、温度、反应物质浓度有关,且成正比。

对于锅炉的实际燃烧,影响化学反应速度的主要因素是炉内温度,炉温高,化学反应速度快。

燃烧速度除与化学反应速度有关外,还取决气流向碳粒表面输送氧气的快慢,即物理混合速度。

而物理混合速度取决于空气与燃料的相对速度、气流扰动情况、扩散速度等。

化学反应速度、物理混合速度是相互关联的,对燃烧速度均起制约作用。

例如,高温条件下应有较高的化学反应速度,但若物理混合速度低,氧气浓度下降,可燃物得不到充足的氧气供应,结果燃烧速度也必然下降。

因此,只有在化学条件和物理条件都比较适应的情况下,才能获得较快的燃烧速度。

燃烧能迅速而又完全燃烧的基本条件主要有:

1)相当高的炉膛温度:

温度是燃烧化学反应的基本条件,对燃料的着火、稳定燃烧、燃尽均有重大影响,维持炉内适当高的温度是至重要的。当然,炉内温度太高时,需要考虑锅炉的结渣问题。

2)适量的空气供应:

适量的空气供应,是为燃料提供足够的氧气,它是燃烧反应的原始条件。空气供应不足,可燃物得不到足够的氧气,也就不能达到完全燃烧。但空气量过大,又会导致炉温下降及排烟损失增大。

3)良好的混合条件:

混合是燃烧反应的重要物理条件。混合使炉内热烟气回流对煤粉气流进行加热,以使其迅速着火。混合使炉内气流强烈扰动,对燃烧阶段向碳粒表面提供氧气,向外扩散二氧化碳,以及燃烧后期促使燃料的燃尽,都是必不可少的条件。

4)足够的燃烧时间:

燃料在炉内停留足够的时间,才能达到可燃物的高度燃尽,这就要求有足够大的炉膛容积。炉膛容积与锅炉容量成正比。当然炉膛容积也与燃料燃烧特性有关,易于燃烧的燃料,炉膛容积可相对小些。比如相同容量的锅炉,燃油炉的炉膛容积要比煤粉炉的小,而烧无烟消云散煤的炉膛容积要比烧烟煤的炉膛容积稍大些。



4

改善燃烧的措施

1)适当提高一次风温度:

提高一次温可减小着火热需要量,使煤粉气澈入炉后迅速达到着火温度。当然,一次风温的高低是根据不同煤种来定的,对挥发份高的煤,一次风温就可以低些。

2)适当控制一次风量:

一次风量小,可减小着火热需要量,利于煤粉气流的迅速着火。但最小的一次风量也应满足挥发份燃烧对氧气的需要量,挥发份高的煤一次风量要大些。

3)合适的煤粉细度:

煤粉越细,相对表面积越大,本身热阻小,挥发份析出快,着火容易于达到完全燃烧。但煤粉过细,要增大厂用电量,所以应根据不同煤种,确定合理的经济细度。

4)合理的一、二次风速:

一、二次风速对煤粉气流的着火与燃烧有着较大影响。因为一、二次风速影响热烟气的回流,从而影响到煤粉气流的加热情况;一、二次风速影响一、二次风混合的迟早,从而影响到燃烧阶段的进展;一、二次风速还影响燃烧后期气流扰动的强弱,从而影响燃料燃烧的完全程度。因此,必须根据煤种与燃烧器型式,选择适当的一、二次风速度。

5)维持燃烧区域适当高温:

适当高的炉温,是煤粉气流着火与稳定燃烧的基本条件。炉温高,煤粉气流被迅速加热而着火,燃烧反应也迅速,并为保证完全燃烧提供条件。故在燃烧无烟煤或其它劣质煤时,常在燃烧区设卫燃烧带或采取其它措施,以提高炉温。当然,在提高炉温时,要考虑防止出现结渣的可能性。

6)适当的炉膛容积与合理的炉膛形状:

炉膛容积大小,决定燃料在炉内停留时间的长短,从而影响其完全燃烧程度,故着火、燃烧性能差的燃料,炉膛容积要大些,这种燃料还要求维持燃烧区域高温,故常需要选用炉膛燃烧区域断面尺寸较小的瘦高型炉膛。

7)锅炉负荷维持在适当范围内:

锅炉负荷低时,炉内温度下降,对着火、燃烧均不利,使燃烧稳定性变差。锅炉负荷过高时,燃料在炉内停留时间短,出现不完全燃烧。同时由于炉温的升高,还有可能出现结渣及其它问题。因此,锅炉负荷应尽可能地在许可的范围内调度。



5

锅炉运行中稳定燃烧的措施

1.实现稳定着火的两个条件:

1)放热量和散热量达到平衡,放热量等于散热量。

2)放热速度大于散热速度如果不具备这两个条件,即使在高温状态下也不能稳定着火,燃烧过程将因火焰熄灭而中断,并不断向缓慢氧化的过程发展。

2.实现稳定着火的措施

放热速度与散热速度是相互作用的。在实际炉膛内,当燃烧处于高负荷状态时,由于燃煤量增加,燃烧放热量比较大,而散热量变化不大,因此使炉内维持高温状态。在高负荷运行时,容易稳定着火。

当燃烧处于低负荷运行时,由于燃煤量减少,燃烧放热量随之减小,这时相对于单位放热量的散热条件却大为增加,散热速度加快,因此炉内火焰温度与水冷壁表面温度下降,使燃烧反应速度降低,因而放热速度也就变慢,进一步使炉内处于低温状态。

在低负荷运行状态下,稳定着火比较困难,因此需要投入助燃油等燃料来稳定着火燃烧。对于低反应能力的无烟煤和劣质烟煤,不但着火困难,而且难于稳燃,因而容易熄火“打炮”。

从以上分析,可得到提示:

1)着火和燃烧温度与水冷壁面积、进入炉内的新气流初温度相关。

2)在炉内可自动到达稳定着火状态,如果点火区的温度与燃料的活性不相适应,就需投入助燃油或采用强化着火的措施。



6

影响锅炉热效率的因素分析

1.氧 量

入炉总风量的大小与锅炉热效率的高低密切相关,总风量过大会使排烟热损失增加;总风量过小,则会使煤粉燃烧不充分,烟气中CO含量、飞灰可燃物含量和炉渣可燃物含量增加,致使化学和机械未完全燃烧损失增加;总风量的大小也对主汽温和再热汽温产生影响,因此选取合理的入炉总风量,可使总的热损失最小,锅炉热效率达到最高,同时在低负荷时又能保持较高的汽温。

2.炉膛—风箱压差

在锅炉负荷与炉膛出口氧量不变的条件下,炉膛—风箱压差的高低关系到辅助风、燃料风和燃烬风彼此间风量的比例,比例大小对煤粉燃烧的稳定性、燃烬性及NOx的排放量有极大的影响,因此选择合理的炉膛—风箱压差,会提高锅炉的安全性和经济性。

3.燃尽风风量

燃烧器最上1层为燃烬风喷口,燃烬风的作是实现分级燃烧,减少热力型NOx生成,补充燃烧后期所需氧。燃尽风风量的大小影响NOx的排放量和碳粒子的燃烬程度。此项试验只考虑燃尽风风量对锅炉燃烧的影响。

4.燃烧器摆角

燃烧器喷嘴设计为上下可摆动,主要是通过改变炉膛火焰中心高度调节再热汽温和过热汽温,但火焰中心高度的改变对煤粉燃烬产生一定影响。燃烧器向上摆动,飞灰可燃物增加,锅炉效率降低,减温水量增加。

5.一次风风速

机组带600MW负荷,锅炉其它运行参数不变,通过改变磨煤机入口风量来改变一次风喷嘴风速。由于受制粉系统的限制,一次风风速很难大范围变化,因此锅炉热效率几乎没有变化,这说明一次风风速在小范围内变化对锅炉热效率没有多大影响。

6.煤粉细度

煤粉细度变小,飞灰可燃物含量和炉渣可燃物含量降低,锅炉热效率提高。

7.投磨方式

磨煤机分别组合运行,锅炉热效率相差较小,但对汽温影响较大。



7

炉膛结渣的运行因素

受热面结渣过程与多种复杂因素有关。

任何原因的结渣都有两个基本条件构成,一是火焰贴近炉墙时,烟气中的灰仍呈熔化状态,二是火焰直接冲刷受热面。

但是,与这两个因素相关的具体原因很复杂。这些因素是:

1.煤灰特性和化学组成煤灰特性主要表现在两个方面:一是煤灰的熔点温度,二是灰渣的粘性。一般灰熔点低的煤容易结渣,与此同时,低灰熔点的灰份通常粘附性也强,因而增加了结渣的可能性。

在运行条件变化时,煤灰的结渣特性也可能灰变化。例如,炉膛温度升高,或受热表面积灰导致壁面温度升高,火炉内局部地区产生还原性气氛,使灰的熔点温度降低时,结渣倾向就可能增加。

2.炉膛温度水平炉内燃烧器区域的温度越高,煤灰越容易达到软化或熔融状态,结渣的可能性就越大。而影响燃烧器区域温度水平的因素也很多。例如,前述的断面热强度与燃烧器区域的壁面热强度、燃料的发热量、水份含量以及锅炉负荷的变化等。

如果锅炉改烧发热量大的同类煤时,由于燃放热增多,燃烧器区域温度水平就高,结渣的可能性就大。而锅炉负荷越高,送入炉内的热量也越多,结渣的可能性也越大。

3.火焰贴墙对于四角布置直流式燃烧器的炉膛,煤粉气流由于受到气流刚度,补气条件和邻角气流的撞击等影向而引起火焰贴墙时,这必然结渣。对于布置旋流式燃烧器的炉膛,当旋流强度太大时,会引起火焰贴壁。

或某只燃烧器的旋流强度过小,气流射程太长时,可能使气流直冲对面炉墙或顶撞对面的火焰而导致结渣。

4.过量空气系数当炉内局部区域过量空气过小且煤粉与空气混合不均匀时,可能产生还原性气氛,而煤粉在还原性气氛不能充分氧化,灰份中的Fe2O3被还原成FeO,FeO与SiO2等形成共晶体,其熔点温度就会降低,有时会使熔点下降150~200oC,因而,结渣倾向随之增加。

或者,采用高煤粉浓度燃烧方式时,由于燃烧放热过于集中,使局部区域温度升高且处于还原性气氛,结渣也会倾向严重。当然这也与灰的熔融特性有关。

5.煤粉细度粗煤粉的燃烧时间比较长,当煤粉中粗煤粉的比例增加时,容易引起火焰延长,导致炉膛出口处的受热面结渣。

6.吹灰吹灰器长期不投,受热面积灰增多时,可能导致结渣。

7.燃用混煤锅炉燃用混煤时,灰渣的特性有可能改变。一般结渣性强的煤与结渣性弱的煤混合时,结渣会减轻。

锅炉结渣是多种因素综合影响的结果,不过总是有几个关键因素起先导作用。比较重要的因素是煤灰的熔融特性、水冷壁的冷却能力、以及火焰贴墙等。



8

炉膛负压

煤粉炉通常采用负压燃烧,负压燃烧是指炉内压力比外界大气压力低2~6mm水柱。

维持正常的炉膛负压,不仅对锅炉经济运行作用很大,而且对运行调节十分有益。正常的炉膛负压值是依靠调节送风机和引风机的挡板开度实现的,但主要是靠调节引风机的挡板开度来控制的。如果引风机出力不足,或挡板调节失灵时,炉内可能出现正压状态。此时,烟气或火焰向外泄漏,不仅污染工作环境,而且对设备及人身构成危险。

当然负压太大也是不允许的。炉膛负压太大,说明引风机抽吸力过大。此时,炉内气流明显向上翘,火焰中心上移,炉膛出口烟温升高,引起汽温升高或过热器结渣。气流上翘,火焰行程缩短,导致不完全燃烧。

炉膛负压急剧升高时,还可能发生炉膛内爆事故。

内爆会造成水冷壁损坏或人身事故。

内爆产生的原因一:引风机运行不正常,静压头过高或挡板运行不良;二:因灭火而切断燃料供应时,炉膛负压急剧升高。

因此,在切断燃料的同时,应适当关小引风机挡板,以免负压剧增。

此外,大型机组应设置炉内压力报警和安全保护装置。炉膛负压波动时,也可能是炉内压力波动变化造成的。此时表明燃烧处于不稳定状态。燃烧脉动时,负压也随着脉动。所以,炉膛负压是燃烧调整和锅炉保护的重要参数。

炉膛负压由极低突变正压,此过程发生的时间极短,只有1~2秒,正压值极高。这种情况下,极可能发生炉膛爆炸或“打炮”。

对于自动化程度比较高的锅炉,炉膛负压超限时,控制系统会自动发出报警或保护动作。但当控制系统处于手动状态时,则必须做出准确、迅速的判断和处理。

大型锅炉运行中,炉膛爆炸现象极少发生,但是一旦发生,破坏性很大。因为炉膛爆炸的发生时间很短,只有1~2秒。所以,如何把燃料安全适当地送入炉内并对可能发生的爆炸做出判断是十分重要的。

炉膛爆炸的原因是数量过多的燃料和空气在炉膛内未能及时着火燃烧,而以极高的速度进行化学反应,当具有足够的着火热源时,在瞬间形成可燃性气体,气体容积急剧增加,炉内压力和温度急剧升高。

需要注意的是,在锅炉点火阶段或燃烧不稳定时,如果炉内积聚了大量的未燃燃料,此时点火这很有可能造成爆炸。因此,运行人员必须严格,准确地按照运行规程的操作顺序控制燃料和空气的投入并熟练掌握点火程序以及具有快速、准确的判断能力。

事实上,在破坏性炉膛爆炸发生之前,总要发生一些先导性事件。

例如,燃料的着火性能变差或点火装置的能量不足以及未及时投入点火装置。由于这些条件的变化,使送入炉内的燃料与空气未能及时转变为不易反应的氧化物或惰性产物,因而积累了大量活性可燃易爆产物。这种积累过程需要持续相当长的时间。即爆炸发生前总要有一段较长的孕育时间。



9

炉膛负低负荷稳燃技术

1.提高一次风气流中的煤粉浓度提高一次风气流中的煤粉浓度,减少一次风量,可减少着火热;同时又提高了煤粉气流中挥发份的浓度,使火焰传播速度提高;再加上燃烧放热相对集中,使着火区保持高温状态。

这三个条件集中在一起,强化了着火条件,使着火稳定性提高。

当然,煤粉浓度并不是越高越好。煤粉浓度过高时,由于着火区严重缺氧,而影响挥发份的充分燃烧,造成大量煤烟的产生,此时还因挥发份中的热量没有充分释放出来,影响颗粒温度的升高,延缓着火。或者因挥发份燃烧缺氧,使火焰不能正常传播,而引起着火不稳定。

可见,存在一个有利于稳定着火的最佳煤粉浓度。有利于着火的最佳煤粉浓度与煤种有关,挥发份大的烟煤,其最佳煤粉浓度低于挥发份小的贫煤。

2.提高煤粉气流初温提高煤粉气流初温,可减少煤粉气流的着火热,并提高炉内温度水平,使着火提前。提高煤粉气流初温的直接办法是提高热风温度。

3.提高煤粉颗粒细度煤粉的燃烧反应主要是在颗粒表面上进行的,煤粉颗粒越细,单位质量的煤粉表面积越大,火焰传播速度越快。燃烧速度就越高,火焰传播速度越快,燃烧放热速度越快,煤粉颗粒就越容易被加热,因而也越容易稳定燃烧。

试验研究发现,煤粉燃尽时间与颗粒直径的平方成正比,当锅炉燃用煤质一定时,提高煤粉细度能显著提高煤粉气流着火的稳定性。不过煤粉颗粒细度受磨煤出力与磨煤电耗的限制,不可能任意提高。

4.在难燃煤中加入易燃燃料当锅炉负荷很低或煤质很差时,可投入助燃用雾化燃油或气体燃料,混入燃烧器出口的煤粉气流中,来改善煤粉的燃烧特性,维持着火的稳定性,有时为了节省燃油,也可混入挥发份较大的煤粉,以提高着火的稳定性。



锅炉燃烧方式对比

1 燃烧经济性

对于切圆燃烧来说, 其优势在于:

(1)煤粉在炉内行程长, 炉内停留时间长。

(2)受邻角高温烟气的直接冲刷, 强化了燃烧。

在正常情况下, 采用切圆燃烧技术时其燃烧经济性是有保障的。

对冲燃烧锅炉采用旋流燃烧器, 就燃烧经济性来说, 它的优势在于:

(1)旋流燃烧器的一、二次风混合早且强烈,保障了煤粉及时、充分燃尽。

(2)旋流燃烧器对高温烟气的卷吸率高。

(3)对冲燃烧的炉膛的炉膛热负荷易控制均匀。

应该说, 无论是对冲燃烧还是切圆燃烧, 燃烧经济性的问题已甚本解决。切向燃烧技术中WR 型燃烧器等浓淡分离技术的普遍使用, 旋流燃烧器中低燃烧速率燃烧器的研发与运用, 燃烧经济性问题已不再成为业内关注的首要问题。特别是烟煤的燃烧, 其燃烧效率之高,已基本达到了极限。

2 结渣、磨损与高温腐蚀

煤种的结渣特性和炉膛容积热负荷、截面热负荷的选取是炉内结渣与否的重要影响因素, 在以上参数一定的情况下, 采用何种燃烧方式, 燃烧器布置方式、燃烧器结构特征等则成为解决结渣问题的核心。

对切圆燃烧来说, 合理组织切圆大小, 控制火焰中心偏斜是控制结渣的关键。切圆直径大于一定值时, 结渣趋势随切圆直径的增大而增大, 大量熔融、半熔融煤粉颗粒将直接撞击水冷壁, 形成结渣, 同时磨损水冷壁, 发生高温腐蚀。切圆又不能太小, 否则高温火焰集中于炉膛中部, 不利于着火和稳燃。

同心切圆燃烧技术如图1所示的普遍使用对解决切圆燃烧中的结渣问题起到了重要作用。二次风以大切圆喷入炉膛, 而一次风粉气流以小切圆、或对冲、或反向小切圆的形式进入炉膛, 形成炉膛中央的富燃料区和水冷壁周围的富空气区, 减小了一次风冲刷水冷壁的可能性, 不仅对于控制结渣, 对减小水冷壁磨损和高温腐蚀也大有帮助。同时一、二次风的混合更加强烈, 有利于煤粉完全燃烧

操作锅炉20年不懂这些燃烧调整,专工无语了!
相对而言, 对冲燃烧炉中旋流燃烧器射流冲墙的几率较切圆燃烧小得多, 通过对单个燃烧器的旋流强度、火焰扩散角和一、二次风配比的控制即可实现对炉膛整体粘污水平的控制。

对冲燃烧炉中单个燃烧器功率的选取和燃烧器区域热负荷的选取是关键, 因为燃烧器区域结渣问题依然存在。单个燃烧器功率过大, 会使燃烧器区域局部热负荷过高而产生结渣, 切换和启停燃烧器对炉内火焰偏斜的影响较大, 一、二次风的气流太厚, 不利于风粉混合。但燃烧器只数减少, 相应管道及风箱布置则较简单。

3 低NOX 燃烧

传统旋流燃烧器的二次风通常采用强旋流, 二次风过早与一次风混合, 不能在着火区形成局部高浓度区, 这有悖于浓淡燃烧原理和分级燃烧原理,不利于低NOX 燃烧。

后发展起来的目前已被成熟应用的新型旋流燃烧器中大部分采用双通道旋流结构。较为典型的有Babcock 双调风燃烧器和IHI -FW双流旋流燃烧器。

其结构特点是将旋流二次风通道分解成两个通道, 通过分级送风实现分级燃烧以降低NOX 。新型双通道旋流燃烧器中的一次风不旋或弱旋, 避免燃烧器出口初期混合强烈而后期混合微弱的缺陷, Babcock 双调风燃烧器为典型代表。

新型旋流燃烧器出口形成局部煤粉高浓度区,是获得良好燃烧的基础, 可以实现低负荷稳燃和低NOX 排放, IHI -FW双流旋流燃烧器为此种典型详见图2 。

操作锅炉20年不懂这些燃烧调整,专工无语了!
相对切圆燃烧, 对冲炉型的燃烧器更易布置,这为其合理布置燃烧器顶部的过燃风(OFA)喷口提供了便利。

切圆燃烧时一、二次风射流基本平行进入炉膛, 其早期混合并不强烈, 煤粉火焰是一种边燃烧边同二次风混合的扩散火焰, 因此形成了一种较长的火焰结构。

这种燃科与空气混合的方式符合分级燃烧理论, 对降低NOX 的生成是有利的。特别是采用CFS 、LNCFS 的燃烧系统布置方式, 更加推迟了一、二次风的初期混合, 加强了空气分级的效果,并配以各种浓淡燃烧器, 更起到抑制NOX 生成的作用。

4 低负荷稳燃

切圆燃烧锅炉的特点是各角间互相引燃, 相互作用。20 世纪80 年代末我国引进CE 燃烧技术生产的300 MW、600 MW机组, 烟煤锅炉不投油最低稳燃负荷为炉最大出力的40 %BMCR, 贫煤炉为60 %。

20 世纪90 年代普遍采用WR 燃烧器后, 进一步提高了着火稳定性, 烟煤锅炉最低负荷降为30 %BMCR, 贫煤锅炉降为55 %BMCR。

旋流燃烧器的自稳燃特点, 使对冲燃烧锅炉的低负荷稳燃能力明显优于切圆燃烧锅炉。旋流式燃烧器其低负荷稳燃能力之强, 甚至能降到额定负荷的20 %。

5 汽温调节方式

目前切圆燃烧普遍采用摆动式燃烧器调节汽温。一般以燃烧器摆动喷嘴辅以减温水控制再热汽温, 而过热汽温则完全由减温水控制。这种方法的优点在于对流受热面布置较容易, 制造成本较低, 汽温调节范围较大, 控制灵敏。

其缺点在于摆动喷嘴对汽温的控制不够精确, 经常需要再热器减温水的帮助。对冲炉广泛采用过热、再热烟气档板来控制汽温。

一般以过热、再热烟气档板辅以减温水控制再热汽温。其缺点是对流受热面布置较受约束, 档板的节流增加了烟风系统阻力, 对尾部烟道的磨损也有不利之处。其优点在于档板对汽温控制精确,再热汽减温水可只作为事故喷水使用, 且档板的操作灵活简便、控制可靠。

无再热器减温水使再热器系统阻力减少, 而且大大有利于炉效的提高。相对于燃烧器摆动喷嘴对主汽温与再热汽温的同向控制, 烟道挡板对主汽温与再热汽温的控制是反向的, 即在解决任何一方(主汽温或再热汽温)偏低或偏高的同时, 可利用另一方(再热汽温或主汽温)汽温的余量来平衡, 不会出现类似于燃烧器摆喷嘴控制中为解决再热汽温的偏低而使过热汽减温水量过大的情况。

6 烟气偏差

四角切圆燃烧锅炉炉膛出口普遍存在左右两侧烟温与烟速的偏差, 这是由于切圆燃烧锅炉炉膛出口烟气存在着相当的残余旋转强度。这样, 如何削弱炉膛出口烟气的残余旋转, 改善进入水平烟道的烟气流动状态成为解决问题的关键。

目前国内针对减小烟气偏差而主要是在三次风喷口和顶部二次风喷口采取一些措施, 将三次风和顶部二次风改为反切圆布置, 但收效普遍不明显。

其主要原因为通常设计中的三次风和顶部二次风喷口均未脱离主燃烧器区域, 且其风量与风速不可能大到足以消除炉内主二次风气流的旋转动量矩的程度。况且炉内气流旋转上升加强了炉内混合, 增加了煤粉的燃烧行程, 此为切圆燃烧的优点与特点。

硬要在燃烧器区域的顶部削弱或取消气流的旋转,是一得不偿失之举。与OAF 喷口的设置类似, 消旋喷口的设置应尽量脱离主燃烧器区域, 在不影响燃尽的前提下,提高其喷口位置, 加大其风量与风速, 吸收对冲炉的优点, 在消旋并控制炉膛出口烟温的同时降低NOX 的排放。

为消除炉膛出口烟气偏差, 部分研究者在炉膛折焰角上, 使用不等深度的折焰角来削弱或消除烟气偏差, 此方法为解决烟气偏差提供了新的思路。对冲炉中旋流燃烧器沿前后墙均匀布置, 因此沿炉膛宽度方向热负荷均匀, 炉膛出口及水平烟道的烟温偏差很小且易控制, 此为对冲燃烧炉的最大优点之一。

2

煤粉在炉膛内的燃烧过程

燃料从入炉内开始到燃烧完毕,大体上可分为如下三个阶段:

1)着火前准备阶段

从燃料入炉至达到着火温度这一阶段称准备阶段。在这一阶段内,要完成水份蒸发,挥发份析出、燃料与空气混合物达到着火温度。显然,这一阶段是吸热过程,热量来源是火焰辐射及高温烟气回流。影响准备阶段时间长短的因素除燃烧器本身外,主要是炉内热烟气为煤粉气流提供热量的强弱,煤粉气流的数量、温度、浓度、挥发份含量及煤粉细度等。

2)燃烧阶段

当达到着火温度后,挥发份首先着火燃烧,放出热量,使温度升高,焦炭被加热到较高温度而开始燃烧。燃烧阶段是强烈的放热过程,温度升高较快,化学反应强烈,这时碳粒表面往往会出现缺氧状态。强化燃烧阶段的关键是加强混合,使气流强烈扰动,以便向碳粒表面提供氧气,而将碳粒表面的二氧化碳扩散出去。

3)燃尽阶段

主要是将燃烧阶段未燃尽的碳烧完。燃尽阶段剩余的碳虽然不多,但要完全燃尽却很困难,主要是存在着诸多不利于完全燃烧的因素,如少量的固定碳被灰包围着;氧气浓度已较低;气流的扰动渐趋衰减;炉内温度在逐步降低。如果燃料的挥发份低、灰份高、煤粉粗、炉膛容积小,完全燃尽将更困难。据试验,对细度R90=5%的煤粉,其中97%的可燃物可在25%的时间内燃尽,而其余3%的可燃物却要75%的时间才能燃尽。这也是实际锅炉中不可能使可燃物彻底燃尽的基本原因。



3

影响燃烧的因素

燃烧速度反映单位时间烧去可燃物的数量。

由于燃烧是复杂的物理化学过程,燃烧速度的快慢,取决于可燃物与氧的化学反应速度以及氧和可燃物的接触混合速度。

前者称化学反应速度,也称化学条件;后者称物理混合速度,也称物理条件。

化学反应速度与反应空间的压力、温度、反应物质浓度有关,且成正比。

对于锅炉的实际燃烧,影响化学反应速度的主要因素是炉内温度,炉温高,化学反应速度快。

燃烧速度除与化学反应速度有关外,还取决气流向碳粒表面输送氧气的快慢,即物理混合速度。

而物理混合速度取决于空气与燃料的相对速度、气流扰动情况、扩散速度等。

化学反应速度、物理混合速度是相互关联的,对燃烧速度均起制约作用。

例如,高温条件下应有较高的化学反应速度,但若物理混合速度低,氧气浓度下降,可燃物得不到充足的氧气供应,结果燃烧速度也必然下降。

因此,只有在化学条件和物理条件都比较适应的情况下,才能获得较快的燃烧速度。

燃烧能迅速而又完全燃烧的基本条件主要有:

1)相当高的炉膛温度:

温度是燃烧化学反应的基本条件,对燃料的着火、稳定燃烧、燃尽均有重大影响,维持炉内适当高的温度是至重要的。当然,炉内温度太高时,需要考虑锅炉的结渣问题。

2)适量的空气供应:

适量的空气供应,是为燃料提供足够的氧气,它是燃烧反应的原始条件。空气供应不足,可燃物得不到足够的氧气,也就不能达到完全燃烧。但空气量过大,又会导致炉温下降及排烟损失增大。

3)良好的混合条件:

混合是燃烧反应的重要物理条件。混合使炉内热烟气回流对煤粉气流进行加热,以使其迅速着火。混合使炉内气流强烈扰动,对燃烧阶段向碳粒表面提供氧气,向外扩散二氧化碳,以及燃烧后期促使燃料的燃尽,都是必不可少的条件。

4)足够的燃烧时间:

燃料在炉内停留足够的时间,才能达到可燃物的高度燃尽,这就要求有足够大的炉膛容积。炉膛容积与锅炉容量成正比。当然炉膛容积也与燃料燃烧特性有关,易于燃烧的燃料,炉膛容积可相对小些。比如相同容量的锅炉,燃油炉的炉膛容积要比煤粉炉的小,而烧无烟消云散煤的炉膛容积要比烧烟煤的炉膛容积稍大些。



4

改善燃烧的措施

1)适当提高一次风温度:

提高一次温可减小着火热需要量,使煤粉气澈入炉后迅速达到着火温度。当然,一次风温的高低是根据不同煤种来定的,对挥发份高的煤,一次风温就可以低些。

2)适当控制一次风量:

一次风量小,可减小着火热需要量,利于煤粉气流的迅速着火。但最小的一次风量也应满足挥发份燃烧对氧气的需要量,挥发份高的煤一次风量要大些。

3)合适的煤粉细度:

煤粉越细,相对表面积越大,本身热阻小,挥发份析出快,着火容易于达到完全燃烧。但煤粉过细,要增大厂用电量,所以应根据不同煤种,确定合理的经济细度。

4)合理的一、二次风速:

一、二次风速对煤粉气流的着火与燃烧有着较大影响。因为一、二次风速影响热烟气的回流,从而影响到煤粉气流的加热情况;一、二次风速影响一、二次风混合的迟早,从而影响到燃烧阶段的进展;一、二次风速还影响燃烧后期气流扰动的强弱,从而影响燃料燃烧的完全程度。因此,必须根据煤种与燃烧器型式,选择适当的一、二次风速度。

5)维持燃烧区域适当高温:

适当高的炉温,是煤粉气流着火与稳定燃烧的基本条件。炉温高,煤粉气流被迅速加热而着火,燃烧反应也迅速,并为保证完全燃烧提供条件。故在燃烧无烟煤或其它劣质煤时,常在燃烧区设卫燃烧带或采取其它措施,以提高炉温。当然,在提高炉温时,要考虑防止出现结渣的可能性。

6)适当的炉膛容积与合理的炉膛形状:

炉膛容积大小,决定燃料在炉内停留时间的长短,从而影响其完全燃烧程度,故着火、燃烧性能差的燃料,炉膛容积要大些,这种燃料还要求维持燃烧区域高温,故常需要选用炉膛燃烧区域断面尺寸较小的瘦高型炉膛。

7)锅炉负荷维持在适当范围内:

锅炉负荷低时,炉内温度下降,对着火、燃烧均不利,使燃烧稳定性变差。锅炉负荷过高时,燃料在炉内停留时间短,出现不完全燃烧。同时由于炉温的升高,还有可能出现结渣及其它问题。因此,锅炉负荷应尽可能地在许可的范围内调度。



5

锅炉运行中稳定燃烧的措施

1.实现稳定着火的两个条件:

1)放热量和散热量达到平衡,放热量等于散热量。

2)放热速度大于散热速度如果不具备这两个条件,即使在高温状态下也不能稳定着火,燃烧过程将因火焰熄灭而中断,并不断向缓慢氧化的过程发展。

2.实现稳定着火的措施

放热速度与散热速度是相互作用的。在实际炉膛内,当燃烧处于高负荷状态时,由于燃煤量增加,燃烧放热量比较大,而散热量变化不大,因此使炉内维持高温状态。在高负荷运行时,容易稳定着火。

当燃烧处于低负荷运行时,由于燃煤量减少,燃烧放热量随之减小,这时相对于单位放热量的散热条件却大为增加,散热速度加快,因此炉内火焰温度与水冷壁表面温度下降,使燃烧反应速度降低,因而放热速度也就变慢,进一步使炉内处于低温状态。

在低负荷运行状态下,稳定着火比较困难,因此需要投入助燃油等燃料来稳定着火燃烧。对于低反应能力的无烟煤和劣质烟煤,不但着火困难,而且难于稳燃,因而容易熄火“打炮”。

从以上分析,可得到提示:

1)着火和燃烧温度与水冷壁面积、进入炉内的新气流初温度相关。

2)在炉内可自动到达稳定着火状态,如果点火区的温度与燃料的活性不相适应,就需投入助燃油或采用强化着火的措施。



6

影响锅炉热效率的因素分析

1.氧 量

入炉总风量的大小与锅炉热效率的高低密切相关,总风量过大会使排烟热损失增加;总风量过小,则会使煤粉燃烧不充分,烟气中CO含量、飞灰可燃物含量和炉渣可燃物含量增加,致使化学和机械未完全燃烧损失增加;总风量的大小也对主汽温和再热汽温产生影响,因此选取合理的入炉总风量,可使总的热损失最小,锅炉热效率达到最高,同时在低负荷时又能保持较高的汽温。

2.炉膛—风箱压差

在锅炉负荷与炉膛出口氧量不变的条件下,炉膛—风箱压差的高低关系到辅助风、燃料风和燃烬风彼此间风量的比例,比例大小对煤粉燃烧的稳定性、燃烬性及NOx的排放量有极大的影响,因此选择合理的炉膛—风箱压差,会提高锅炉的安全性和经济性。

3.燃尽风风量

燃烧器最上1层为燃烬风喷口,燃烬风的作是实现分级燃烧,减少热力型NOx生成,补充燃烧后期所需氧。燃尽风风量的大小影响NOx的排放量和碳粒子的燃烬程度。此项试验只考虑燃尽风风量对锅炉燃烧的影响。

4.燃烧器摆角

燃烧器喷嘴设计为上下可摆动,主要是通过改变炉膛火焰中心高度调节再热汽温和过热汽温,但火焰中心高度的改变对煤粉燃烬产生一定影响。燃烧器向上摆动,飞灰可燃物增加,锅炉效率降低,减温水量增加。

5.一次风风速

机组带600MW负荷,锅炉其它运行参数不变,通过改变磨煤机入口风量来改变一次风喷嘴风速。由于受制粉系统的限制,一次风风速很难大范围变化,因此锅炉热效率几乎没有变化,这说明一次风风速在小范围内变化对锅炉热效率没有多大影响。

6.煤粉细度

煤粉细度变小,飞灰可燃物含量和炉渣可燃物含量降低,锅炉热效率提高。

7.投磨方式

磨煤机分别组合运行,锅炉热效率相差较小,但对汽温影响较大。



7

炉膛结渣的运行因素



受热面结渣过程与多种复杂因素有关。

任何原因的结渣都有两个基本条件构成,一是火焰贴近炉墙时,烟气中的灰仍呈熔化状态,二是火焰直接冲刷受热面。

但是,与这两个因素相关的具体原因很复杂。这些因素是:

1.煤灰特性和化学组成煤灰特性主要表现在两个方面:一是煤灰的熔点温度,二是灰渣的粘性。一般灰熔点低的煤容易结渣,与此同时,低灰熔点的灰份通常粘附性也强,因而增加了结渣的可能性。

在运行条件变化时,煤灰的结渣特性也可能灰变化。例如,炉膛温度升高,或受热表面积灰导致壁面温度升高,火炉内局部地区产生还原性气氛,使灰的熔点温度降低时,结渣倾向就可能增加。

2.炉膛温度水平炉内燃烧器区域的温度越高,煤灰越容易达到软化或熔融状态,结渣的可能性就越大。而影响燃烧器区域温度水平的因素也很多。例如,前述的断面热强度与燃烧器区域的壁面热强度、燃料的发热量、水份含量以及锅炉负荷的变化等。

如果锅炉改烧发热量大的同类煤时,由于燃放热增多,燃烧器区域温度水平就高,结渣的可能性就大。而锅炉负荷越高,送入炉内的热量也越多,结渣的可能性也越大。

3.火焰贴墙对于四角布置直流式燃烧器的炉膛,煤粉气流由于受到气流刚度,补气条件和邻角气流的撞击等影向而引起火焰贴墙时,这必然结渣。对于布置旋流式燃烧器的炉膛,当旋流强度太大时,会引起火焰贴壁。

或某只燃烧器的旋流强度过小,气流射程太长时,可能使气流直冲对面炉墙或顶撞对面的火焰而导致结渣。

4.过量空气系数当炉内局部区域过量空气过小且煤粉与空气混合不均匀时,可能产生还原性气氛,而煤粉在还原性气氛不能充分氧化,灰份中的Fe2O3被还原成FeO,FeO与SiO2等形成共晶体,其熔点温度就会降低,有时会使熔点下降150~200oC,因而,结渣倾向随之增加。

或者,采用高煤粉浓度燃烧方式时,由于燃烧放热过于集中,使局部区域温度升高且处于还原性气氛,结渣也会倾向严重。当然这也与灰的熔融特性有关。

5.煤粉细度粗煤粉的燃烧时间比较长,当煤粉中粗煤粉的比例增加时,容易引起火焰延长,导致炉膛出口处的受热面结渣。

6.吹灰吹灰器长期不投,受热面积灰增多时,可能导致结渣。

7.燃用混煤锅炉燃用混煤时,灰渣的特性有可能改变。一般结渣性强的煤与结渣性弱的煤混合时,结渣会减轻。

锅炉结渣是多种因素综合影响的结果,不过总是有几个关键因素起先导作用。比较重要的因素是煤灰的熔融特性、水冷壁的冷却能力、以及火焰贴墙等。



8

炉膛负压

煤粉炉通常采用负压燃烧,负压燃烧是指炉内压力比外界大气压力低2~6mm水柱。

维持正常的炉膛负压,不仅对锅炉经济运行作用很大,而且对运行调节十分有益。正常的炉膛负压值是依靠调节送风机和引风机的挡板开度实现的,但主要是靠调节引风机的挡板开度来控制的。如果引风机出力不足,或挡板调节失灵时,炉内可能出现正压状态。此时,烟气或火焰向外泄漏,不仅污染工作环境,而且对设备及人身构成危险。

当然负压太大也是不允许的。炉膛负压太大,说明引风机抽吸力过大。此时,炉内气流明显向上翘,火焰中心上移,炉膛出口烟温升高,引起汽温升高或过热器结渣。气流上翘,火焰行程缩短,导致不完全燃烧。

炉膛负压急剧升高时,还可能发生炉膛内爆事故。

内爆会造成水冷壁损坏或人身事故。

内爆产生的原因一:引风机运行不正常,静压头过高或挡板运行不良;二:因灭火而切断燃料供应时,炉膛负压急剧升高。

因此,在切断燃料的同时,应适当关小引风机挡板,以免负压剧增。

此外,大型机组应设置炉内压力报警和安全保护装置。炉膛负压波动时,也可能是炉内压力波动变化造成的。此时表明燃烧处于不稳定状态。燃烧脉动时,负压也随着脉动。所以,炉膛负压是燃烧调整和锅炉保护的重要参数。

炉膛负压由极低突变正压,此过程发生的时间极短,只有1~2秒,正压值极高。这种情况下,极可能发生炉膛爆炸或“打炮”。

对于自动化程度比较高的锅炉,炉膛负压超限时,控制系统会自动发出报警或保护动作。但当控制系统处于手动状态时,则必须做出准确、迅速的判断和处理。

大型锅炉运行中,炉膛爆炸现象极少发生,但是一旦发生,破坏性很大。因为炉膛爆炸的发生时间很短,只有1~2秒。所以,如何把燃料安全适当地送入炉内并对可能发生的爆炸做出判断是十分重要的。

炉膛爆炸的原因是数量过多的燃料和空气在炉膛内未能及时着火燃烧,而以极高的速度进行化学反应,当具有足够的着火热源时,在瞬间形成可燃性气体,气体容积急剧增加,炉内压力和温度急剧升高。

需要注意的是,在锅炉点火阶段或燃烧不稳定时,如果炉内积聚了大量的未燃燃料,此时点火这很有可能造成爆炸。因此,运行人员必须严格,准确地按照运行规程的操作顺序控制燃料和空气的投入并熟练掌握点火程序以及具有快速、准确的判断能力。

事实上,在破坏性炉膛爆炸发生之前,总要发生一些先导性事件。

例如,燃料的着火性能变差或点火装置的能量不足以及未及时投入点火装置。由于这些条件的变化,使送入炉内的燃料与空气未能及时转变为不易反应的氧化物或惰性产物,因而积累了大量活性可燃易爆产物。这种积累过程需要持续相当长的时间。即爆炸发生前总要有一段较长的孕育时间。



9

炉膛负低负荷稳燃技术

1.提高一次风气流中的煤粉浓度提高一次风气流中的煤粉浓度,减少一次风量,可减少着火热;同时又提高了煤粉气流中挥发份的浓度,使火焰传播速度提高;再加上燃烧放热相对集中,使着火区保持高温状态。

这三个条件集中在一起,强化了着火条件,使着火稳定性提高。

当然,煤粉浓度并不是越高越好。煤粉浓度过高时,由于着火区严重缺氧,而影响挥发份的充分燃烧,造成大量煤烟的产生,此时还因挥发份中的热量没有充分释放出来,影响颗粒温度的升高,延缓着火。或者因挥发份燃烧缺氧,使火焰不能正常传播,而引起着火不稳定。

可见,存在一个有利于稳定着火的最佳煤粉浓度。有利于着火的最佳煤粉浓度与煤种有关,挥发份大的烟煤,其最佳煤粉浓度低于挥发份小的贫煤。

2.提高煤粉气流初温提高煤粉气流初温,可减少煤粉气流的着火热,并提高炉内温度水平,使着火提前。提高煤粉气流初温的直接办法是提高热风温度。

3.提高煤粉颗粒细度煤粉的燃烧反应主要是在颗粒表面上进行的,煤粉颗粒越细,单位质量的煤粉表面积越大,火焰传播速度越快。燃烧速度就越高,火焰传播速度越快,燃烧放热速度越快,煤粉颗粒就越容易被加热,因而也越容易稳定燃烧。

试验研究发现,煤粉燃尽时间与颗粒直径的平方成正比,当锅炉燃用煤质一定时,提高煤粉细度能显著提高煤粉气流着火的稳定性。不过煤粉颗粒细度受磨煤出力与磨煤电耗的限制,不可能任意提高。

4.在难燃煤中加入易燃燃料当锅炉负荷很低或煤质很差时,可投入助燃用雾化燃油或气体燃料,混入燃烧器出口的煤粉气流中,来改善煤粉的燃烧特性,维持着火的稳定性,有时为了节省燃油,也可混入挥发份较大的煤粉,以提高着火的稳定性。
回复

使用道具 举报

11

主题

45

帖子

183

积分

管理员

Rank: 9Rank: 9Rank: 9

积分
183
发表于 2021-2-10 00:27:50 | 显示全部楼层
垃圾焚烧锅炉运行技术经验总结

对于垃圾焚烧发电厂的锅炉运行人员来说,维持锅炉设备的正常持续运行在日常的操作中占据着一个不可比拟的位置。一般来说,锅炉运行包括几个方面:日常监视与调整操作;事故处理;启动与停止;优化运行方式与技术改进。在锅炉正常运行的时候,日常运行的监视与调整操作占主要部分,我们运行人员的绝大部分时间都是围绕这一内容。

在锅炉日常运行的监视和调整操作方面来说,“稳定”是关键,压力,温度,水位,负压,输灰等等参数,保持稳定工况是安全经济运行的重要保障。

简单来说,稳定工况主要通过“平衡”的手段来取得的,例如汽机负荷与炉内燃烧工况取得平衡,则压力稳定;给水量与蒸发量(产气量)取得平衡,则水位稳定;引风量与送风量相平衡,则负压稳定。

而根据锅炉运行调节的目的,采取必要的调节手段,是每一个运行人员应掌握的知识。

日常调节的关键------“汽压”

在锅炉各主要参数中,保持主汽压力稳定是其中关键,只有汽压稳定了,其余参数才能稳定下来。汽压不稳,汽温,水位都会随之变化,所以调节时首先要从压力着手。

汽压分为外扰和内扰,对于小电厂而言,外扰即外界负荷一般变化不大,因此汽压的变化都是由内扰即炉内工况改变引起的,故保持炉内燃烧工况的稳定是汽压稳定的前提。

如果燃烧工况发生改变,比如配风比,垃圾发热量等因素改变,压力就会发生变化,要求我们进行调节,从而在炉内工况变化的过渡状态进入稳定燃烧状态。

关注氧量变化

氧量是监视炉内过量空气系数的一个指标,它与炉内燃烧工况的变化息息相关,如果在外界负荷,燃烧方式,引送风量,漏风量等参数不变的情况下,氧量就与炉内燃料的放热量相对应。

一般来说,稳定工况下,炉内的放热量与送风量相匹配,氧量保持基本不变,主汽压力也相应稳定在某一数值。氧量增大,说明炉内放热量小于送风量,这时压力就会下降,就要求加大垃圾焚烧量,维持压力。

而因为汽包的蓄热能力和燃烧设备的惯性,主汽压力的变化速度慢于氧量的变化速度,因此,关注氧量变化就可以提前判断压力的变化方向,从而对压力的调节起到超前调节的效果,这是调节压力稳定运行的一个主要依据。当然氧量变化也不能完全说明是燃料放热量引起,在一些引起燃烧工况变化的操作或事件发生时,也会引起氧量变化。

如吹灰打焦等,但也可以根据其变化来判断操作的正确或分析事件的原因。总之,关注氧量变化除了可以控制燃烧的经济性,也是保持各参数稳定的一个重要手段。

而在事故处理及燃烧不稳定的时候,氧量变化更为明显,特别是氧量突然之间大幅上升,很可能是炉内燃烧极微弱,这往往是即将发生大量出生料的情况,出现这种情况,应立即减缓炉排速度,并加强燃烧,不能犹豫延迟。

注意“提前调节”和“过度调节”相结合

对于蒸汽母管制系统,由于设备较复杂,燃烧系统和蒸汽系统惯性大,因此在参数变化时迟滞较大,但变化的趋势保持较长,所以在调节时应注意“提前调节”和“过度调节”相结合,特别是对于汽压来说,如果压力开始下降,就要求在下降初期开始增加燃料量,延缓其下降幅度,这就是“提前调节”,而如果压力已经降低一段时间,就要过多增加燃料量,使压力回升,即“过度调节”。

同时对于母管制系统,压力变化时不能盲目调节,应分析其变化的具体原因,尽量针对性调节,这样才能更好更快恢复稳定。

注意“粗调”与“细调”相结合

在运行参数变化幅度较大的情况下,应采用“快速调节”和“过度调节”的方式,使参数能尽快改变其变化趋势,即“粗调”。特别是在事故处理下,对水位的调节,尤应注意。

事故情况下,如“甩负荷”“锅炉灭火”等,这时的水位变化幅度非常大,而且由于“虚假水位”的影响,变化速度也很快,要求运行人员反应迅速,及时调节。

五、抓住调节的目的与关键,避免因小失大

日常正常运行中,调节的目的与关键是保持参数稳定,尽量提高机组经济性,要求我们精心操作,细心调整,耐心监视。而在机组异常运行时,则应根据需要采取不同运行方式进行调整。

例如挥发份较高时,水份高时等等,这时就要求调节以安全运行为目的,就要采取相应的运行方式保证机组安全运行。特别是在事故处理的时候,以不扩大事故,尽快恢复为目的,要求运行人员心中有数,抓住调节关键,避免调节时机失误,造成事故扩大。

比如在“汽机甩负荷”时,锅炉水位调节就是关键,反应不及时就会出现水位事故;而在“锅炉灭火”时,检查MFT动作正常、火焰检测器灭火告警正确与否是关键,如果灭火后未排净可燃气体进行点火,可能造成造成“爆燃”,或者未及时关闭减温水造成汽机水冲击,就使得事故扩大,损失严重。

六、判断与分析参数变化原因,避免盲目调节

任何参数的变化都有其内在原因,要求我们在发现其变化时及时判断与认真分析,找出根源,对症下药,针对性调节,避免盲目调节,反复调节。

很多运行监视参数都是相互关联,相互影响,例如温度变化,不能仅仅依靠减温水调节,应综合其他参数分析温度变化的原因,而采取不同的处理方式,这样可以避免造成温度反复波动。

要对各个参数变化的影响因素心中有数,对所监视的参数有一定的敏感性,及时找到根源,采取正确的应变措施。

一般情况下,垃圾成分发生改变时,运行参数是缓慢变化的,如果运行参数突然变化很大,说明燃烧工况有很大变化,十有八九是事故发生,应及时检查,及时分析,及时处理。

七、注意理论与实践的差异

平时注意观察总结,以实践验证理论。炉内燃烧工况是一个非常复杂的集体,影响因素很多,而分析起来非常困难,即使两台炉设计相同,运行方式相同,但运行的实际情况也不一样,因此日常运行中注意总结,以理论为指导,而以实际效果为目标,进行调节,尽量提高机组的安全经济性。





回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

Archiver|手机版|小黑屋|锅炉之路

GMT+8, 2021-10-19 16:02 , Processed in 0.093928 second(s), 28 queries .

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2020, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表