張宗軍

中鋁山東有限公司熱電廠 山東淄博 255051

從燃煤鍋爐的運(yùn)行效率考慮，鍋爐中產(chǎn)生不完全燃燒導(dǎo)致的熱損失以及排煙損失是鍋爐運(yùn)行的兩大能量損失。排煙損失是受多種因素制約的，如果排煙損失降低過多，會造成鍋爐尾部受熱面出現(xiàn)低溫腐蝕狀況。因此，要從機(jī)械不完全燃燒造成的損失這部分下手，尋找節(jié)能降耗的突破口，而降低飛灰含碳量是其重要的指標(biāo)。燃煤鍋爐的飛灰含碳量下降1%，則鍋爐燃燒效應(yīng)可上升0．52%，供電煤耗可下降1g/kwh。

1 燃煤鍋爐飛灰含碳量現(xiàn)狀調(diào)查

部分發(fā)電廠為了降低成本，燃煤鍋爐使用的煤種和鍋爐設(shè)計(jì)要求的煤種不同，甚至特性相差較大。電廠燃用的部分煤種灰份大、熱值高、水分大、揮發(fā)份低，導(dǎo)致飛灰含碳量高的問題變得嚴(yán)重。近年來，很多電廠成立了研究組，制定實(shí)驗(yàn)方案，通過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題，降低飛灰含碳量。部分電廠要求飛灰含碳量降低到2%以下。

2 飛灰含碳量高的不良影響

燃煤鍋爐的飛灰含碳量高會導(dǎo)致以下問題：燃煤鍋爐燃燒效率明顯降低，整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性會受到影響；飛灰含碳量高導(dǎo)致飛灰變得更粗，顆粒更大，鍋爐尾部受熱面的磨損程度提高，導(dǎo)致鍋爐使用壽命下降；燃煤鍋爐內(nèi)部飛灰的熔點(diǎn)降低，導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部的受熱面出現(xiàn)結(jié)焦，使得鍋爐運(yùn)行的安全性收到影響；鍋爐的電除塵效率因飛灰含碳量高而降低，環(huán)境污染嚴(yán)重；飛灰含碳量高造成鍋爐的壁溫和氣溫頻繁越限，運(yùn)行的維護(hù)調(diào)整難度越來越大，甚至導(dǎo)致鍋爐尾部受熱面再度燃燒，引發(fā)鍋爐安全事故。

3 燃煤鍋爐飛灰含碳量高的原因

3.1 鍋爐問題

部分電廠的燃煤鍋爐是改造完成，由全燒油改造為全燒煤，爐膛內(nèi)部材料結(jié)構(gòu)都沒改動。因爐膛深度不足，高度不足導(dǎo)致了燒煤后的飛灰含碳量較高。屬于先天不足的問題。

3.2 煤種問題

燃煤鍋爐設(shè)計(jì)要求對煤種有所限制，不同煤種的燃用特性如果與設(shè)計(jì)要求的煤種差別較大，則容易產(chǎn)生燃燒不完全問題，導(dǎo)致飛灰含碳量增加。其增加幅度不同，說明煤種選擇與運(yùn)行磨煤機(jī)的組合方式，配煤狀況等也有關(guān)系。當(dāng)煤種具備灰份高、水分高、熱值低、干揮發(fā)份低等特點(diǎn)時(shí)，或者這幾個(gè)指標(biāo)中有一個(gè)指標(biāo)很差時(shí)，飛灰含碳量較高[1]。

3.3 煤粉細(xì)度因素

對燃煤鍋爐的磨煤機(jī)的煤粉細(xì)度進(jìn)行測試，煤粉細(xì)度值與設(shè)計(jì)值之間的差別，容易對飛灰含碳量造成影響。

3.4 磨煤機(jī)問題

部分磨煤機(jī)的下煤管道與分離器的接口位置間隙較大，導(dǎo)致部分原煤顆粒直接落入一次風(fēng)管，進(jìn)入爐膛的煤粉顆粒超出標(biāo)準(zhǔn)的大，導(dǎo)致爐內(nèi)燃燒不完全。從爐膛后墻的觀察孔處可見較多的粗粉粒堆積在爐中[2]。

3.5 燃燒調(diào)整因素

大多數(shù)燃燒器的旋流風(fēng)導(dǎo)葉關(guān)部件不夠到位，漏風(fēng)率很高。燃煤鍋爐的爐體密封性差，觀察孔等孔洞位置關(guān)閉密封性差，爐膛內(nèi)的負(fù)壓過大等問題大量存在。為了控制磨煤機(jī)的分離器部分的出口位置煙溫，磨煤機(jī)的冷風(fēng)門敞開程度加大，導(dǎo)致冷風(fēng)進(jìn)入爐膛過度，爐膛溫度降低，燃燒過程被延長。為了避免爐膛內(nèi)部的大量結(jié)焦問題，氧氣量較高，爐膛溫度也會下降，可燃部分和煙氣的流速過快；磨煤機(jī)的渣斗中有積渣導(dǎo)致密封環(huán)被磨損，一次風(fēng)壓變得過高，煤粉著火太晚，也縮短了煤粉燃燒過程。整個(gè)燃煤鍋爐的運(yùn)行調(diào)整出現(xiàn)各種問題，則燃燒過程變短，造成飛灰含碳量高。

4 飛灰含碳量高的對策

4.1 燃管部可采取措施

燃管部對煤質(zhì)煤種的要求做好把關(guān)，燃煤低位發(fā)熱量須控制在13．3MJ/kg 到15．5MJ/kg 之間。燃管部每班需要將上一班的飛灰含碳量記錄并通知臺爐運(yùn)行工作人員，供工作人員參考。同時(shí)運(yùn)行工作人員要在司爐日志上做好記錄，根據(jù)煤質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整。燃管部門的飛灰取樣必須和鍋爐運(yùn)行人員一起就地取樣，保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確[3]。

4.2 料分廠的應(yīng)對措施

對煤場加強(qiáng)管理，放置駐煤發(fā)生自燃情況，降低貯煤的損耗，要按照要求對新老煤場的煤定期置換，每月置換量要求在萬噸以上。原煤倉配煤工作，要將煤通過刮板機(jī)分配到哥哥煤倉中，且分布在不同的高度上。各種煤種的混配比例須嚴(yán)格依照燃煤鍋爐設(shè)計(jì)要求進(jìn)行混配。

4.3 熱試組的應(yīng)對措施

熱試組須定期做煤粉細(xì)度試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)情況和實(shí)際情況通知運(yùn)行人員檢修磨煤機(jī)的旋流導(dǎo)葉開度。熱試組需要對鍋爐的氧量進(jìn)行調(diào)整校驗(yàn)。每臺磨煤機(jī)的檢修需要完成平衡通風(fēng)實(shí)驗(yàn)，風(fēng)管間的空氣流速差不能高于1m/s。熱試組定期對燃煤鍋爐的飛灰可燃物含量做好統(tǒng)計(jì)和記錄，并將記錄傳遞給發(fā)電部。

4.4 發(fā)電部的應(yīng)對措施

發(fā)電部在燃煤鍋爐運(yùn)行過程中應(yīng)做到如下措施：保持爐膛負(fù)壓在-10Pa 到-20Pa 之間，不可低于-20Pa。磨煤機(jī)分離器的出口位置煙溫要控制在80℃一下，并且盡量減少磨煤機(jī)的冷風(fēng)開度，避免鍋爐溫度降低。鍋爐在任何負(fù)載下的氧量需要保持在4%到5．6%之間。一次風(fēng)總管道的風(fēng)壓須保持在6．6kPa 到7．2kPa 之間，二次風(fēng)管道的總風(fēng)壓需要保持在2．7kPa 到3．3kPa 之間。鍋爐的負(fù)荷低于120MW 則應(yīng)該對鍋爐進(jìn)行投油穩(wěn)燃，避免鍋爐長時(shí)間在低負(fù)荷情況下運(yùn)行。

5 結(jié)語

由此可見，對燃煤鍋爐的運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查和分析，找出飛灰含碳量高的問題所在，對飛灰含碳量的影響因數(shù)進(jìn)行控制和調(diào)整，降低燃煤鍋爐的飛灰含碳量。燃煤鍋爐的運(yùn)行要保持動態(tài)平衡，影響飛灰含碳量的因素較多，并且互相聯(lián)系，彼此制約，因此在實(shí)際運(yùn)行燃煤鍋爐過程中，需要全面綜合考慮各項(xiàng)因數(shù)，進(jìn)行分析和調(diào)整，最終達(dá)到降低飛灰含碳量的目的，保證燃煤鍋爐穩(wěn)定高效安全運(yùn)行。