330MW鍋爐燃燒試驗及優化調整分析

張俊彪

摘要：本文從330MW鍋爐的燃燒試驗設備情況出發，就氧量調整試驗、配風調整試驗以及一次風壓調整試驗幾個試驗過程進行分析，就運行氧量的影響、煤粉細度影響、一次風溫影響、燃盡風開度影響、燃燒器擺角影響以及二次風配風影響分析了330MW鍋爐燃燒試驗的優化調整結果，旨在提升330MW鍋爐的生產效率。

關鍵詞：鍋爐燃燒;燃燒試驗;燃燒試驗優化

引言：鍋爐的運行對于火力發電廠來說是十分重要的生產組成部分，在鍋爐的燃燒過程中，能夠為火力發電提供足夠的能源。在鍋爐的燃燒過程中，如果能夠掌握鍋爐的燃燒規律與其他各種影響因素，從而進行優化調整，就能實現對鍋爐燃燒生產效率的提高，對于發電廠的生產、能源消耗以及安全運行具有重要意義。

1.330MW鍋爐燃燒試驗設備概況

某廠的330MW鍋爐為亞臨界參數，其中采用的全鋼架全懸吊結構，機身封閉通過燃燒器平衡通風。鍋爐爐膛采用的是百葉窗式水平濃淡噴嘴擺動式直流燃燒器，四角模式，其中采用切圓燃燒方式。每角每層都有一個氣動執行器控制氣流的進入，為層控結構。上下的燃盡風噴口能夠上下擺動20度角左右的范圍。

燃燒試驗調整方案

2.1氧量調整試驗

在氧量調整試驗中，會將氧量設置為2.9%、3.5%、3.8%這幾個氧量的條件下進行[1]。首先要考慮高負荷狀態下的運行氧量對于鍋爐燃燒狀態的影響，在這個狀態下，將燃盡風調整為50%??? 開度，其余的燃盡風全開，其余的周界風、二次風全部都調整到50%開度。在氧量為3.5%時，要注意觀察試驗中的鍋爐內部的爐渣飛濺情況，避免在試驗過程中造成爐渣飛濺。在該過程中，通過對不同氧量的鍋爐燃燒的觀察，能夠發現，在鍋爐的氧量為2.9%時，鍋爐燃燒的整體燃燒熱損失開始降低，等到氧量進一步增大時，燃燒熱損失卻并未進一步降低，并且在3.5%的氧量燃燒中，將其他的氣流調整到一定程度，但是并未降低鍋爐內部的爐渣的含量。也因此在高負荷工作時，可以將氧量調整在約2.9%左右的含量中，能夠節省熱損失，最大化利用能源。還可以在中負荷的工作情況下對氧量變化進行測試，并將其中的氧量調整為3%、3.5%、3.9%三個數值，之后通過對氧量的三次調整來測試鍋爐在中負荷之下對氧量的調整結果。其中在氧量提升后，鍋爐的不完全熱燃燒損失開始降低，并且在氧量為3%時效果最好，能夠將熱效率提升到94%，有效地提高了鍋爐燃燒過程中的效率。

2.2配風調整試驗

配風調整能夠對鍋爐的燃燒過程造成明顯影響，在負荷與氧量相同的情況下，對配風情況進行觀察，就能夠得出相關的合適的配風量。主要觀察過程中的一氧化碳、飛灰爐渣等部分的數值，對常規配風、均勻配風以及細腰配風進行測試。其中也要分為高負荷與中負荷兩種配風模式。在高負荷的配風模式時，需要將氧量調整到3%，鍋爐燃燒時對三種配風方式的效果進行考察。其中，細腰性配風的效果最佳，能夠將爐渣的含量降到最低為2.47%的比例，并且還能有效增加鍋爐內部的氣流流動，加強鍋爐的燃燒效率，而且還不會產生過多的有害氣體，是三種配風方式中最具有經濟效益與生產效益的配風方式。在中負荷的工作情況下，將氧量調整到3.5%，并將配風方式調整為燃盡風，因為中負荷的工作情況更加適合燃盡風的配風方式，將燃盡風的配風方式調整為100%、60%和80%，并將其與細腰風和常規配風進行對比，通過觀察這幾類不同的燃盡風的配風方式來進行相關的鍋爐燃燒試驗，在中負荷的工作情況該，仍然是細腰風要相對更加具有經濟效益與生產線交易。

2.3一次風壓調整試驗

通過對氧量、負荷、以及配風方式的研究，將這幾種元素的數值統一，就能夠對一次風壓進行試驗調整。在高負荷工作情況下，可以將一次風壓的壓力分別設定為7.5kPa、8.5kPa以及9.5kPa，在中負荷的工作情況下，將一次風壓調整為7kPa、7.8kPa、8.8kPa、9.4kPa四個數值，并且分別對這幾個數值的一次風壓進行相關的鍋爐燃燒試驗。在兩種不同限定條件的鍋爐燃燒試驗中，能夠看出其中的一次風壓在達到7.8kPa時能夠實現最低的能源消耗以及生產效率。

燃燒試驗結果優化分析

3.1運行氧量的影響

在實驗中，能夠看出負荷對氧量的影響很大，在鍋爐燃燒的過程中，氧量的變動還會受到燃料的性質影響。當煤炭的燃燒速度增快時，對氧量的需求較大，此時氧量的增大對于鍋爐內部的溫度影響較小，自然對于相關的熱能損耗的降低也比較有效。在氧量的變動中，還會對鍋爐內壁的結焦產生一定的影響，由于當今鍋爐的內壁一般都會采用高鐵型材料打造，氧量的增加能夠提升鍋爐內部的氧化性氣氛，因此會導致鍋爐的整體產生結焦現象，對鍋爐的運行造成影響。

3.2煤粉細度影響

在鍋爐燃燒中，會燃燒一定量的煤炭，其中煤炭的結構以及煤粉細度也能夠對鍋爐燃燒產生一定的影響，在鍋爐燃燒過程中，如果將煤粉細度從25%調整到20%，鍋爐內部的溫度會產生下移的現象，并且還會提升鍋爐內燃燒時對材料的燃燒程度，降低飛灰爐渣的比例[2]。因此在煤粉細度方面進行調整，能夠幫助鍋爐提高燃燒效率，還能保證鍋爐內部的結焦情況較少發生。

3.3燃燒器擺角的影響

燃燒器的擺角對于鍋爐的燃燒過程的效果與各個環節的情況變動有著一定的影響，但是其對于煤粉燃盡程度的改變并不大，且對于排煙溫度的影響也不大，相對其他部分的變動來說作用較小。但是在燃燒器擺角的改動方面，能夠大幅度地引起屏區煙溫的下降，下降幅度約在72℃左右，由于屏區的溫度大幅度下降，因此該區域的結焦的狀態也能夠有所減輕。但是鍋爐燃燒過程中產生的氣體排放量卻開始增長，這并不利于鍋爐燃燒的環保效益的實現，對于周邊的環境會造成污染。

3.4二次風配風影響

在配風方式中，還需要二次配風來幫助鍋爐提高自身的燃燒效果以及燃燒效率。在鍋爐燃燒過程中，二次配風能夠改變鍋爐內部的氣流變動，有利于減小切圓上方數值，并且還能防止溫度過高引起鍋爐內部部分區域的結焦，增加分級配風的效果，能夠實現對二次配風中燃盡煤粉，起到對于鍋爐燃燒效率的促進作用。

結論：隨著鍋爐燃燒的試驗不斷地改進與更新，能夠實現對于火電廠生產效率的提升與進步。鍋爐的燃燒試驗能夠考察對于鍋爐燃燒過程中起到影響作用的各個因素作用，從而合理地調配鍋爐燃燒中的各個元素數值，將鍋爐燃燒的效率與能源的消耗降低下來，實現鍋爐燃燒的生產價值與經濟效益的雙重提高。

參考文獻：

[1]郝鵬偉.330 MW鍋爐燃燒試驗及優化調整[J].重慶電力高等專科學校學報，2022，27（01）：18-21.

[2]黃新平.煤粉鍋爐燃燒初調整試驗和自動定值設置優化分析[J].通訊世界，2020，27（02）：168-169.