甘淑芳

（江西贛能股份有限公司豐城二期發(fā)電廠，江西豐城 331100）

0 引言

鍋爐飛灰可燃物及灰渣含碳量決定了鍋爐的機械不完全燃燒損失，是影響火力發(fā)電廠燃煤鍋爐熱效率的重要指標。一座裝機容量1 200 MW的火電廠，一年消耗原煤約300萬噸，按灰分含量為27%計算，年灰渣產生量81萬噸。如果燃燒不完全，灰渣中殘存2%的可燃物，則有1.62萬噸純碳未能利用，鍋爐熱效率將受到影響。而飛灰可燃物每降低1%，鍋爐效率約提高0.3%。

1 概述

豐城二期發(fā)電廠6號鍋爐采用的是SG2102/25.4-M959型超臨界參數變壓運行、單爐膛、一次再熱、平衡通風、全鋼爐架、露天布置、固態(tài)排渣、全懸吊結構π型爐。擺動燃燒器時，在熱態(tài)運行中一、二次風均可上下擺動，一次風最大擺角為±20%，二次風為±30%，一次風風率19.07%，二次風風率75.93%。爐膛漏風率5%，空預器漏風風率8%，設計飛灰含碳量為2%。

近期由于燃用混煤，6號機組飛灰含量一般在3%~9%，有時高達11%。

2 影響飛灰含量的因素

2.1 入爐煤質的影響

入爐煤質對飛灰含量的影響非常明顯，其中最大的是煤的灰份和揮發(fā)份，主要原因為：

1）煤中的灰份在燃燒過程中不但不能放出熱量而且還要吸收熱量。因此，灰份含量越大，發(fā)熱量越低，容易導致著火困難和著火延遲；同時爐膛燃燒溫度顯著降低，煤的燃盡度變差，造成飛灰可燃物高。

2）煤的揮發(fā)份越低，越難著火，燃燒時間也越長，燃盡程度就越低，飛灰含碳量也就越大。反之，則飛灰含碳量越小。

因此，運行中關鍵是要保證煤質穩(wěn)定且不能偏離設計值太多。6號鍋爐設計煤種為淮南煤，灰份25.31%，揮發(fā)份34.6%。目前實際現(xiàn)狀是入爐煤源較雜，難于滿足鍋爐設計要求。為此，在現(xiàn)有情況下需要對鍋爐運行進行燃燒調整。

2.2 煤粉細度的影響

煤粉細度越小，燃燒時間就越短，燃盡程度越高，飛灰含碳量也就越小。反之，則飛灰含碳量就越大。試驗中，通過調整磨煤機的變加載油壓、磨煤機折向檔板開度與磨煤機風量來調整煤粉細度。

試驗發(fā)現(xiàn)，6號爐A、E、F磨煤粉過粗，煤粉細度R90達28%以上，經過調整磨煤機折向檔板及磨煤機風煤比，E、F磨R90已調整至10%左右，A磨由于磨出口折向檔板一側有卡，只能調整一側，使R90在20%左右，6號爐因經過多次調整，調整周期較長，效果明顯，飛灰含碳量由7.21%下降至5.05%，下降了2.16%。

2.3 爐膛氧量的影響

在負荷及煤量一定下，增加風量，爐內氧量加大，煤粉燃燒更充分，燃盡程度就越好，飛灰含量就越低；但是風量的增加，會加大送、引風機、增壓風機的電耗，同時加大受熱面的磨損，既不經濟也不利于安全，并且風量增加到一定程度后，將不能再提高燃盡程度，反正而會降低爐膛溫度，使得飛灰含量增大，尤其在低負荷時，不利于燃燒的穩(wěn)定。

為此通過變氧量試驗得出不同負荷下鍋爐最佳運行氧量，見表1。

表1 不同負荷下最佳氧量

2.4 二次風配風影響

6號鍋爐燃燒器采用最新引進的低NOx同軸燃燒系統(tǒng)LNCFS，主要部件：CCOFA、SOFA、預置水平偏角的輔助風CFS、強化著火EI煤粉噴嘴、UFA（火下風）。

LNCFS通過在爐膛不同高度分布CCOFA和SO?FA將爐膛分布成三個相對獨立的部分：初始燃燒區(qū)、NOx還原區(qū)與燃燼區(qū)，在每個區(qū)域過量空氣系數由三個因素控制：總的OFA風量、CCOFA和SOFA風量的分配以及總的過量空氣系數，這種改進的空氣分級方法通過優(yōu)化每個區(qū)域的過量空氣系數，在有效降低NOx排放的同時能最大限度地提高燃燒效率。

SOFA風水平擺動能有效調整SOFA和煙氣的混和過程即降低爐膛出口煙溫偏差，同時降低飛灰含碳量和一氧化碳含量，SOFA水平擺動在±15°。

UFA：可以托住底部較粗煤粉、降低大渣含碳量。

CFS：在燃燒區(qū)域及上部四周水冷壁附近形成富空氣區(qū)，能有效防止爐內結焦和高溫腐蝕。CFS噴嘴與輔助風偏置15°。

燃料風：燃料風大小可以改變一次風粉的剛性，一般來說，層燃料風開度越大，一次風粉剛性越強，著火時間相對越晚，燃燒過程越長，燃盡程度越低，燒揮發(fā)份較低的煤種時，影響會更明顯，所以要根據煤種調整。

擺角影響：一般來說，擺角越高，火焰中心越高，煤粉燃燒時間越短，燃盡程度也就越低，造成飛灰含碳量增大。反之則飛灰含碳量就越小。

二次風配風試驗結果見表2所示。

通過450 MW和600 MW負荷下變配風試驗，說明二次風配風方式對飛灰含碳量有一定影響，運行中應多進行二次風配風方式的調整，找到適合鍋爐燃燒煤質的最佳配風方式。

2.5 負荷的影響

鍋爐負荷越高，煤量相對越高，火焰也越長，爐內二次風動力越強，煤粉在爐內停留時間也越短，燃盡效果差。但是，由于負荷高，爐內溫度也越高，煤粉著火容易，燃盡效果又會好些，而在實際運行中，有時會發(fā)現(xiàn)相同煤種650 MW與600 MW的飛灰含碳量差不多。所以低負荷運行時，隨著加負荷上升，飛灰含碳量會增加，但到一定負荷后，飛灰含碳量的變化就和負荷沒有太大關系了。

2.6 磨煤機參數的影響

磨出口溫度越高，著火時間越短，燃盡情況也越好，飛灰含碳量也就越小。但實際上受煤粉溫度的影響，磨出口溫度提高的空間不大，所以，正常運行中磨出口溫度對飛灰含碳量影響不大。

表2 二次風配風試驗數據

6號鍋爐采用的是液壓變加載中速磨煤機，在正常運行中，只要不堵磨，就無石子煤，這就造成煤粉中所有雜質均吹進爐膛，對飛灰含碳量有一定影響。

3 結論

由于所在地域的原因，難以做到煤質穩(wěn)定，在所進煤源較雜且負荷根據調度指令變化的情況下，運行調整鍋爐燃燒應注意幾點：

1）雖然加大磨煤機的碾磨力、關小折向檔板和降低磨風量，均會降低磨煤機出口煤粉的細度，但同時也增加了磨煤機的電耗，而且，關小折向檔板和降低磨風量也有可能增加磨煤機的石子煤排放量，所以運行中應當根據飛灰含碳量和各磨的電流及各磨石子煤情況將磨煤機的出口折向檔板調整到合適的開度，并確定磨煤機的合適風量。

2）預置水平偏角的輔助風CFS：在燃燒區(qū)域及上部四周水冷壁附近形成富空氣區(qū)，能有效防止爐內結焦和高溫腐蝕，建議正常運行時其開度不宜過小。

3）爐膛負壓影響：正常運行時應合理控制好負壓（-100~+50PA），防止煙氣流速過快,對飛灰含碳量也有定影響。

4）在經濟運行中，應當根據不同鍋爐的特性，綜合飛灰含碳量、風機電耗及鍋爐燃燒安全來調整氧量，并做好爐膛的保溫和清灰工作，確保鍋爐燃盡程度最佳。

4 結束語

隨著節(jié)能減排工作的深入推進，對火電廠的各項經濟指標要求也將越來越高，應不斷進行多方面的探索研究，盡量找出經濟可行的運行模式，在保證鍋爐正常運行前提下有效提高鍋爐效率，促進企業(yè)經濟效益的提高。

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