淺談影響鍋爐燃燒調整的因素

徐鵬雅 國電東北電力有限公司沈西熱電廠

鍋爐燃燒調整是一項非常復雜的過程，尤其在鍋爐燃料量的調節、鍋爐風量的調節、噴燃器出口風速及風率的調節、爐膛負壓的控制等方面對鍋爐燃燒調整的影響很大。燃料量的調節是燃燒調節的重要一環。當外界負荷變化需要調節鍋爐出力時，隨著燃料量的改變，對鍋爐的風量也需做相應的調節。保持適當的噴燃器出口一、二次風的出口速度和風率是建立正常的爐內空氣動力場和穩定燃燒的必要條件。鍋爐運行中必須監視好爐膛負壓，并按照不同的變化情況做出正確的判斷，據此再及時地進行必要的調節和處理。

一、燃料量的調節

中儲式制粉系統的鍋爐：

中儲式制粉系統的特點之一是制粉系統運行工況變化與鍋爐負荷沒有直接的關系。當鍋爐負荷（出力）發生變化時，需要調節進入爐內的燃料量，它通過啟停給粉機、投入（或停止）給粉機臺數來實現。

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

反之，在停用噴燃器時，則先停給粉機并關小二次風，一次風吹掃數分鐘后再關閉，以防一次風管內煤分沉積。為防止停用的噴燃器受熱燒壞，有時對其一、二次風門保持適當開度，以冷卻噴口。

二、風量的調節

（一）鍋爐風量對鍋爐運行的影響

當外界負荷變化需要調節鍋爐出力時，隨著燃料量的改變，對鍋爐的風量也需做相應的調節。在實際運行中，在一定的范圍內，隨著爐內過剩空氣系數的增加，可以改變燃料與空氣的接觸和混合，有利于完全燃燒。但是，當過剩空氣系數過大時，可能使不完全燃燒損失反而有所增加，使煙氣容積也相應增大，煙氣流速也提高，因而使送、引風機的耗電量也增加。

但若爐內過剩空氣系數過小，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氣體，降低了灰分的熔點因而引起水冷壁結渣。這將會導致鍋爐運行惡化，嚴重時會被迫停爐。

總之，風量過大或過小都會給鍋爐的安全經濟運行帶來不良的影響。

（二）鍋爐風量調整方式

鍋爐的風量控制是通過送風機進口導向擋板調節的。經調節后送風機送出的風量，經過一、二次風的配合調節才能更好的滿足燃燒的需求。一、二次風的風量分配應根據它們所起的作用進行調節。

（三）噴燃器出口風速及風率的調節

保持適當的噴燃器出口一、二次風的出口速度和風率是建立正常的爐內空氣動力場和穩定燃燒的必要條件。

一次風速過高會推遲著火的時間；過低則會燒損噴燃器出口管，并可能造成一次風管內煤粉沉積一直阻塞管道。二次風速過高或過低都可能破壞氣流與燃料的正常混合、攪拌，從而降低燃燒的穩定性和經濟性。風率的變化也將對燃燒工況有著很大的影響，當一次風率過大時，為達到風粉混合物著火溫度所需的吸熱量就要多。如一次風溫較低就更為不利。

三、煤質對鍋爐運行的影響

（一）揮發份的影響

揮發份含量是判斷燃煤燃燒性能的重要指標。

燃用褐煤，揮發份較高，揮發份含量越大，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，這樣易于造成爐內高溫，從而有助于固定碳的迅速著火、燃燒與燃盡；揮發份析出時產生的孔隙越多、越大，這樣增大了反應表面積，使反應速度加快。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，發熱量越低，容易導致著火困難，著火延遲。灰份含量增加，碳粒可能為灰層嚴重包裹，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與揮發份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相對減少，發熱量降低，著火熱隨之增大，導致著火推遲，甚至著火發生困難，水份變成水蒸氣所需的熱量就越多，這樣使鍋爐內的溫度水平下降，從而影響了煤粉燃燒的穩定性和完全性，導致機械與化學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，發生安全事故。

（四）發熱量的影響

發熱量是反映煤粉燃燒好壞的一個重要指標，當煤的發熱量下降到一定的程度，不僅會引起燃燒不穩定、不完全，影響鍋爐運行的經濟性，而且可能導致滅火放炮等嚴重事故的發生。據試驗數據統計，燃煤的低位發熱量每下降1MJ/Kg，發電煤耗約上升20g/kwh，廠用電率約上升0.5%。因此從發電生產的安全穩定性和經濟效益考慮，發電用煤應該有一定的質量要求。

四、結論與展望

本文從燃料量的調節、鍋爐風量的調節、噴燃器出口風速及風率的調節等方面對鍋爐燃燒調整的影響做簡要分析。這些因素對鍋爐的燃燒調整都非常重要。隨著設計類型的定型，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驗，何種的系統對應相應的調整手段，已形成模式化，在實際生產中根據需要進行相應的調整。

本論文重點是煤種對燃燒調整的影響。從煤種對電廠設備和經濟性的影響，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份、灰分、水分、發熱量等因素的影響。為適應新煤種，迫不得已改變已經成熟的調整手法。并與原調整手法對照，通過對新調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、經濟性、安全性，為電廠大量燃燒褐煤奠定了基礎。