石楠

（大慶油田特種作業(yè)安全培訓(xùn)中心，黑龍江 大慶 163000)

前言

鍋爐飛灰含碳量對(duì)鍋爐運(yùn)行效率和機(jī)組總體性能有著很大的影響,但是由于受到煤質(zhì)、鍋爐運(yùn)行參數(shù)等復(fù)雜因素的影響,飛灰含碳量的高低直接影響電廠的綜合效益。因此，應(yīng)采用各種優(yōu)化措施降低鍋爐飛灰含碳量，提高鍋爐運(yùn)行效率，減少污染，增大電廠效益。

1.鍋爐飛灰含碳量過(guò)高的成因

在我國(guó)當(dāng)前的燃煤電廠中，主要是采用煤炭作為一次能源，利用皮帶傳送技術(shù)，向鍋爐輸送經(jīng)處理過(guò)的煤粉，煤粉燃燒加熱鍋爐使鍋爐中的水變?yōu)樗羝?，?jīng)一次加熱之后，水蒸汽進(jìn)入高壓缸。為了提高熱效率，應(yīng)對(duì)水蒸汽進(jìn)行二次加熱，水蒸汽進(jìn)入中壓缸。通過(guò)利用中壓缸的蒸汽去推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。從中壓缸引出進(jìn)入對(duì)稱(chēng)的低壓缸。已經(jīng)作過(guò)功的蒸汽一部分從中間段抽出供給煉油、化肥等兄弟企業(yè)，其余部分流經(jīng)凝汽器水冷，成為40 度左右的飽和水作為再利用水。在整個(gè)生產(chǎn)流程中，煤粉的燃燒是至關(guān)重要的，然而我國(guó)的燃燒鍋爐總會(huì)發(fā)生這樣的情況，但煤粉在燃燒過(guò)程中，由于燃燒中飛灰的含量過(guò)高，導(dǎo)致燃燒到一半的煤粉無(wú)法和空氣充分結(jié)合，導(dǎo)致燃燒停止，煤粉無(wú)法燃燒完善之后，直接變成煤渣被放置到鍋爐的排廢口處。

這樣的飛灰在鍋爐生產(chǎn)當(dāng)中經(jīng)常出現(xiàn)，煤渣無(wú)法再次進(jìn)行燃燒，導(dǎo)致企業(yè)的成本日益增加，鍋爐由于存在大量的飛灰無(wú)法能夠保證燃燒的質(zhì)量與燃燒的熱量，在每隔一段時(shí)間之后，都需要進(jìn)行大型維護(hù)，以減輕飛灰的影響。

2.降低鍋爐飛灰含碳量的措施

通過(guò)對(duì)影響飛灰含碳量種種因素的分析，可以采取以下措施加以改善：

2.1 適當(dāng)降低風(fēng)煤比。

參照《火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)規(guī)定》(DL/T5145-2002)降低磨煤機(jī)的風(fēng)煤比，在降低風(fēng)煤比的同時(shí)，應(yīng)控制磨煤機(jī)的最低一次風(fēng)量不能低于50t/h，以滿足送粉管道介質(zhì)流速不應(yīng)低于18m/s。

2.2 增設(shè)可調(diào)衛(wèi)燃帶。

衛(wèi)燃帶也就是燃燒帶，指燃燒器標(biāo)高附近敷設(shè)在水冷壁管四周的一層耐火材料?？烧{(diào)衛(wèi)燃帶就是衛(wèi)燃帶可以改變面積大小。當(dāng)燃用揮發(fā)分低的煤粉時(shí)，衛(wèi)燃帶可以降低被覆蓋水冷壁的吸熱量，提高燃燒區(qū)域的溫度，增強(qiáng)燃燒的穩(wěn)定性。當(dāng)燃用揮發(fā)分較高的煤粉時(shí)，通過(guò)減少衛(wèi)燃帶面積來(lái)調(diào)節(jié)。

2.3 調(diào)整煤粉細(xì)度均勻性

煤粉過(guò)粗，單位質(zhì)量的煤粉表面積越小，加熱升溫、揮發(fā)分的析出、著火及燃燒反應(yīng)速度越慢，煤粉燃燼所需時(shí)間越長(zhǎng)，飛灰可燃物含量越大，燃燒不完全。調(diào)整煤粉細(xì)度均勻性，單個(gè)顆粒燃燼所需時(shí)間減少，同時(shí)增加了煤粉和空氣的接觸面，燃燒速度提高。合理調(diào)節(jié)制粉系統(tǒng)的運(yùn)行方式，從粗粉分離器的內(nèi)部對(duì)其實(shí)際擋板開(kāi)度進(jìn)行校核，校正擋板開(kāi)度與刻度盤(pán)的一致性，保持粗粉分離器開(kāi)度均勻，避免由于實(shí)際開(kāi)度不均勻?qū)е麓罅矫悍鄣脑黾?，合理控制煤粉?xì)度均勻性。在其內(nèi)筒加裝了二次分離器，并在內(nèi)筒錐體下部加裝反射屏，提高了細(xì)粉分離器的效率，降低三次風(fēng)的攜粉量。還可以監(jiān)測(cè)一次風(fēng)粉混合物的溫度和濃度，單個(gè)調(diào)整給粉機(jī)下粉量，使各燃燒器風(fēng)粉濃度趨于一致，爐內(nèi)火焰分布更合理，實(shí)現(xiàn)平衡通風(fēng)、給粉均等、優(yōu)化燃燒。

2.4 改造燃燒器布置方式

靠近燃燒器的下部集中布置一次風(fēng)，分層布置二次風(fēng)噴口，盡可能提高煤粉濃度，有助于提高燃燒器區(qū)域局部熱負(fù)荷和溫度水平，并推遲一、二次風(fēng)的混合，從而改善燃料的著火條件。盡量多投下層燃燒器，適當(dāng)降低火焰中心，增加煤粉在爐內(nèi)的停留時(shí)間。

2.5 改善磨煤機(jī)運(yùn)行方式

下層磨維持高出力運(yùn)行，上層磨在低載方式下運(yùn)行。即：所謂的正寶塔式。給煤機(jī)通過(guò)加大下層磨的加載力來(lái)保證煤粉細(xì)度。當(dāng)然這種方式是不適用于特別難磨的煤。在總風(fēng)量不變的情況下，減少燃盡風(fēng)，相當(dāng)于增加了燃燒區(qū)域的送風(fēng)，使燃燒提前，降低了火焰中心，加快了燃燒。

2.6 適當(dāng)提高一次風(fēng)壓

一次風(fēng)壓提高后進(jìn)入爐膛的風(fēng)粉混合物卷吸高溫?zé)煔獾哪芰υ黾?，可以盡快使煤粉達(dá)到著火條件;其次，風(fēng)粉混合物在爐膛的行程增長(zhǎng)，可增加煤粉在爐內(nèi)的燃燒時(shí)間，這都會(huì)使煤粉的燃盡度提高。因此，調(diào)整時(shí)必須保證空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率小，堵塞輕，盡量提高熱風(fēng)溫度。在正常運(yùn)行中適當(dāng)加強(qiáng)空預(yù)器吹灰，避免空預(yù)器積灰，提高傳熱效果，提高一、二次風(fēng)溫度。同時(shí)，合理調(diào)整磨煤機(jī)出力，可以提高磨煤機(jī)出口風(fēng)溫?？刂棋仩t負(fù)壓范圍，不宜太高，要使煤粉在爐膛內(nèi)留有充足的燃燒時(shí)間。

2.7 合理配比一、二次風(fēng)

根據(jù)燃煤的揮發(fā)特性，合理配比一、二次風(fēng)，調(diào)整空氣動(dòng)力場(chǎng)，提高火焰爐內(nèi)充滿度，提高燃燒中心溫度。燃用低揮發(fā)分煤時(shí)，應(yīng)提高一次風(fēng)溫，適當(dāng)降低一次風(fēng)速，選用較小的一次風(fēng)率。燃用高揮發(fā)分煤時(shí)，一次風(fēng)溫應(yīng)低一些，一次風(fēng)速高一些，一次風(fēng)率大一些，有時(shí)有意使二次風(fēng)混入一次風(fēng)的時(shí)間早一些，將著火點(diǎn)推后，以免結(jié)渣或燒壞燃燒器。根據(jù)過(guò)量空氣系數(shù)，調(diào)整合理的二次風(fēng)風(fēng)門(mén)，保證后期煤粉燃燒充分、穩(wěn)定。調(diào)整降低一次風(fēng)率，保證較高的煤粉濃度;優(yōu)化吹灰方式，控制空氣預(yù)熱器的入口煙溫390～400℃，保證較高的一次風(fēng)溫，減少一次風(fēng)進(jìn)入爐膛后的吸熱量。同時(shí)還得注意，在調(diào)整一次風(fēng)速時(shí)，要保證一次風(fēng)管暢通，避免堵塞一次風(fēng)道而造成輸粉中斷。

2.8 供給充足的氧氣與最佳氧量

飛灰含碳量受氧量影響，氧量在4.8%附近達(dá)到最佳值。所以，在運(yùn)行中將氧量維持在4.5%～5.0%之間，能有效降低飛灰含碳量。而在燃燼階段氧氣要供給充足，鍋爐運(yùn)行過(guò)程需要保持合理的氧量。加強(qiáng)氧量監(jiān)視與調(diào)整，在負(fù)荷增加時(shí)，手動(dòng)干預(yù)風(fēng)量調(diào)節(jié)，提前增加送風(fēng)量，使得燃燒自動(dòng)增加負(fù)荷時(shí)先加煤、后加風(fēng)存在缺氧燃燒的現(xiàn)象得以補(bǔ)償。

結(jié)束語(yǔ)

鍋爐飛灰含碳量的影響因素是多方面的，如何控制好是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。降低飛灰含碳量的措施有多種，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的措施。在機(jī)組運(yùn)行中，加強(qiáng)對(duì)入爐煤質(zhì)的采樣化驗(yàn)。運(yùn)行人員應(yīng)針對(duì)當(dāng)前的煤質(zhì)，采取合理的運(yùn)行方式，及時(shí)調(diào)整，降低鍋爐的飛灰含碳量，提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

[1] 趙虹王紅巖翁善勇等.鍋爐飛灰含碳量異常偏高的試驗(yàn)研究[J].動(dòng)力工程，2004，24(6):785-78.

[2] 郭淑海邢希東.哈鍋 π 型鍋爐飛灰含炭量高原因分析及對(duì)策[J].工程與技術(shù)，2010.

[3] 路春美等，循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備與運(yùn)行[M].中國(guó)電力出版社，2003#i-c9 kx2 P6 M2 h3 o$～#A4O.R5 M${*C(m

[4] 劉德昌等，循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行及事故處理[M]，中國(guó)電力出版社，2006.