浅谈锅炉燃烧调整综述

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1、 浅 论 锅 炉 燃 烧 调 整 发电部运行二值 任维兵 一、锅炉燃烧调整的目的和意义 （一）目的：保证锅炉汽温、汽压和蒸发量稳定正常；着火 稳定，火焰中心适当，火焰分布均匀，配风合理，避免结焦； 锅炉运行保持较高的经济性。 （二）意义：锅炉燃烧调整的好坏对锅炉及整个电厂运行的 安全和经济有很大的影响，燃烧的调节要适应外界负荷的要求 。 二、锅炉燃烧系统主要设备及作用 （一）炉膛作用是：保证燃料完全燃烧，合理组织炉内热交换，使 风粉充分混合的有机场所。 （二）炉膛设计应满足以下要求： （1）合理布置燃烧器使燃料能迅速着火，并有良好的空气动力场 ，使各壁面热负荷均匀，即要火焰在炉内充满程度好，减

2、少气流的死 滞区和旋涡区，又要避免火焰冲刷墙壁，以免结焦； （2）炉膛要有足够的容积和高度保证燃料完全燃烧； （3）能布置合适的蒸发受热面，以满足锅炉容量的要求，同时保 证合适的炉膛出口烟温，防止结焦和管壁超温； （4）炉膛辐射受热面应有可靠的水动力特性；5）便于检修、安装 、运行经济。 （三）燃烧器作用及基本要求： （1）燃烧器作用：保证燃料和燃烧用的空气在进入炉膛时能充分 混合及时的着火和稳定燃烧。 （2）燃烧器基本要求： 能使煤粉气流稳定的着火； 着火后一、二次风能及时合理混合确保较高的燃烧效率； 火焰在炉内充满程度好不贴壁不刷墙，避免结焦； 有较好的燃烧适应性和负荷调节范围； 阻力小；

3、 能减少NOx的生成。 （四）四角切圆燃烧方式的主要特点： （1）四角射流着火后相交互相点燃，切圆燃烧是以整个炉膛作为整 体来组织燃烧的，故燃烧器工况与整个炉膛空气动力场关系密切； （2)四角射流在炉膛内相交后强烈旋转湍流的热质交换和动量交换十 分强烈，故能加速着火后燃料的燃尽； （3）四角切向燃烧有强烈的湍流扩散和良好的炉内空气动力结构， 烟气在炉内充满程度好，热负荷分布均匀； （4）切圆燃烧负荷调节灵活，对煤种适应性强，控制和调节手段较 多； （5）炉膛结构简单； （6）采用摆动式直流燃烧器时，运行中改变上下摆动角度即可 改变炉膛出口烟温达到调节再热汽温目的； （7）便于实现分段送风，组织

4、分级燃烧，从而抑制NOx的生成 。 （五）点火装置作用：在炉启动，低负荷运行，燃料变差时用 来稳燃或作为辅助燃烧，我厂采用高能点火及等离子点火。 三、锅炉燃烧调整的内容和方法 （一）锅炉燃烧调整的主要内容及方法 （1）根据煤质，确定适当的一、二次风及周界风的配比，组织良好 的炉内燃烧工况，按设计煤种（或实际燃用煤种）控制调整一、二次 风及周界风达到合理的配风要求，并注意监视左、右两侧风量比，及 时调整消除风量偏差； （2）经常检查炉内燃烧工况，观察煤粉的着火情况，有无偏斜冲刷 炉墙现象； （3）监测炉膛出口左、右侧烟温偏差； （4）注意锅炉运行中漏风情况，正常运行中所有门孔应严密关闭； （5）

5、根据炉前煤的分析，及时了解煤质变化，并采取相应的措施； （6）二次风的调节，根据满足省煤器出口最佳过量空气系数及辅 助风、燃料风和顶部二次风的分配进行； （7）改变锅炉负荷时，应注意风煤比的匹配。当负荷变化不大时 ，可调整给煤机的转速，调整速度不宜过大，尽量减少对燃烧的影响 。当负荷变化幅度大时，应启、停磨煤机； （8）燃烧调整时，还应注意各段过热器蒸汽和再热器蒸汽工质温 度的变化以防管壁超温，注意炉膛结焦情况，如发现结焦应及时消除 ，并定期进行水冷壁吹灰，当结焦严重时，应降低锅炉负荷； （9）当燃烧不稳定时，应停止水冷壁吹灰及打焦，并投入油枪或 等离子，稳定燃烧； （10）调整汽压时，在汽压

6、上升过程中，应注意提前减少煤量 ，在汽压趋于稳定时，再适当增加煤量，以稳定汽压，不使汽压下 降。遇有汽压过高，大量减煤时，注意同时减风，如配合不好，反 而使汽压瞬间上升； （11）根据实际燃用的煤质保持合理的煤粉细度，根据化学分 析及时调整分离器的挡板开度，低负荷时，可适当降低细度，以利 燃烧； （12）低负荷时要少投燃烧器，保持较高的煤粉浓度。高负荷 时，要多投燃烧器，使炉内热负荷均匀，燃烧稳定； （13）经常检查燃烧器工作状况及时除渣，尤其应注意高负荷 时燃烧低熔点煤； （14）遇到下列情况时要注意燃烧的调整，防止造成燃烧不稳甚至灭 火： 负荷变化时； 煤质变化时； 磨煤机煤量变化时； 制

7、粉系统故障时； 燃烧不稳投油时； （15）中速磨煤机直吹制粉系统燃烧调整迟缓性大，在运行中应根据 负荷及汽压的变化情况及时调整煤量和风量： 负荷变化、汽压上升过程中应提前减少煤量，当汽压趋于稳定 后再适当增加煤量保持汽压稳定； 正常运行中尽量用一台磨煤机进行煤量调节，其余运行的磨煤 机带相对稳定的负荷，切忌几台磨同时调节煤量，造成燃烧不稳及汽 温、汽压失调； 增加负荷时应先增加风量，再增加煤量；减负荷时先减少煤量 ，再减少风量。 （二）本炉燃烧器设计的几个特点 （1）本燃烧器是采用引进的技术设计和制造。燃烧器布置在四角 上，为四角切圆燃烧系统。 （2）采用上下浓淡一次风喷嘴和同心反切燃烧技术：

8、 上下浓淡分离一次风喷嘴，一次风喷嘴中装有V 型钝体，使 得一次风在V 型钝体前方形成稳定的回流区，卷吸高温烟气，起到稳 定火焰的作用； 采用同心反切燃烧技术。二次风射流沿着与一次风相反的旋 转方向射入炉膛，一次风与二次风强烈混合，有助于煤粉完全燃烧。 同时，形成炉膛中央富燃料、炉膛四周富氧的燃烧结构，大大减少了 一次风冲刷水冷壁结焦的可能性。另外在燃烧初期，上下浓淡分离技 术有利于降低NOx 的排放量。 （3）降低NOx 排放采用以下技术措施： 凑燃尽风（CCOFA），燃烧器最顶上一层就定义为CCOFA层 ； 水平摆动的分离燃尽风（SOFA），二层与主燃烧器分离的 二次风喷嘴； 预置水平偏角

9、的辅助风喷嘴（CFS）； 强化着火（WR）煤粉喷嘴； （4）四个角的主燃烧器喷嘴拥有各自的摆动连杆。通过摇臂装置 和主连杆由摆动气缸装置驱动上、下摆动各20，二次风喷嘴可上 、下摆动各30，顶部手动二次风喷嘴可上摆动30、 下摆动各 6。在锅炉运行中，通过燃烧器摆动可以调节再热器温度。 （三）根据煤质调整燃烧 （1）烟煤的调整方法： 一般来讲电厂使用的煤种绝大多数为烟煤，其挥发分一般均达到 左右，高的可达以上，热量也都在大卡以上。在使 用烟煤的锅炉一般情况下，锅炉运行中一次风速和风量均应保持较高 的速度和相应增加一次风量。这是因为烟煤的挥发份较高，着火不易 太近，以免喷口结焦，影响射流角度及保

10、护喷咀不致于烧坏，因烟煤 具有较高的挥发份，适当地增加一次风的速度，并不影响其出口着火 的速度和距离，同时，因一次风速度的增加，使射流刚生加强，增加 了其出口后卷吸炉膛高温辐射热的能力，同时为其着火后保证挥发份 及含碳量烧尽而创造了良好的与空气混合的条件。再则，一次风速度 的增加，而加强了一次风中的风粉混合物对假想切园中心低压涡流区 域的穿透性，从而使中心保持较高的温度。 当然，在调整手段上采用这种较高的一次风速和风量时，还应 考虑到运行负荷的大小，也不能一味地强调煤种的挥发份而忽视负 荷率，否则在负荷较小时，恰当的风粉比例如果被破坏也要产生问 题同时，上下排各火咀也应根据投往返粉量以及管子的

11、长度，弯头 损失的大小各一次风管的不同阻力不考虑一次风门的开度和风压， 从而使燃烧中心相对地集中在正确的位置。 在烟煤的燃烧调整过程中，二次风的配备方式应采用荷包式的 配风方法，即上，下排的二次风开大些，中排开小些（低负荷时可 关闭），并且相应降低二次风的速度。（注：也就是在增加一次风 速度的同时而降了二次风的速度，也可关小二次风，缩小一，二次 风在速度上的剪刀差。 适当地降低二次风速及风量，这是因为二次风除了其本身具 有较高的温度及提供燃烧所需要的氧量以外，其在运行中的一个很大 的特性，是在燃烧区域产生的风粉混合物的横向运动，由其大于一次 风的速度形成切园。在加大一次风对切园的穿透性的同时，

12、减缓其对 横向运动的速度，就一方面使切园中心保持较高的温度有利于燃烧， 另一方面延缓了煤粉在炉膛中停留的时间，有利于煤的含碳量，挥发 份的燃尽，使热量绝大部分在炉膛中进行辐射放热。 上排二次风开大些，这是因为上排二次风不仅提供上排火咀 煤粉烧尽所需的氧量，还担负着其它炉内未燃尽煤粉所需要的空气量 ，以及根据运行参数（汽温）尽可能地延缓煤粉在炉膛中向上飞行的 速度以增加其参加燃烧反应的时间和减少减温水的使用量提高经济性 。 下排开大的原因是，一则除了托住下排煤粉不向下落，形成 悬浮式的燃烧，减少机械不完全燃烧的损失，另外，应尽可能地 减少和阻止炉底的漏风率。 中排二次风量开小一些，可使切园中心保

13、持较高，较集中的 温度，有利于加强燃烧的稳定性。 采用如此的配风方式，使总体上形成切园直径小，横向运动 即旋转速度慢的悬浮式燃烧状态。当然在一二次风的配备上和调 整时，应避免冲刷，结焦等情况的发生。 在保持以上配风的原则的情况下，一般来讲，在氧量的反应 上应是正常的，因氧量反应的炉膛风量的总量因一，二次风均参 加氧量的反应，它即有利于含炭量的燃尽，排烟损失的减少和降 低磨损从而延长设备使用寿命。 如果降低二次风的同时（横向运动速度）氧量有所减小（只要 不是过小），应该考虑到过量空气系数的适当降低后，排烟损失 也必然降低，这是因为炉膛内具相应高的温度，同时降低了烟气 速度（在保持同一炉膛负压的情

14、况下是必然的），使煤粉在炉膛 内停留的时间相对加增加，混合利用有效空气的时间增加，因此 ，不完全燃烧损失（飞灰可燃物）可能不增加或增加很少，而排 烟损失却有较大幅度的下降，从而使整体锅炉效率有较大的提高 。 （2）挥发份较低煤种的燃烧调整方法 挥发份较低的煤种的燃烧困难关键是其着火点的温度要求高， 喷咀出口着火距离远，因而在一，二次风的配备上与烟煤有较大 的差别。 首先，一次风速应适当降低，在燃用挥发份较小煤种时一般要 将粉制细一些等到，当然也不能太低，以避免出口刚性太差，扰 动卷吸弱或粉管堵塞。以提高出口火焰根部的温度，同时使扩散 角增大，回流热量增大，尽可能使喷口着火距离近一些。 同时在二

15、次风量的配备上应采用倒塔形的配风原则，也就是在 二次风量的配备上，下排应小一些，中排开度适中，上排开度加 大。 下排二次风量开小一些（仅以能托住煤粉为限）。目的是以提高 炉膛下部温度，对着火引燃煤粉创造良好的条件，同时降低了火焰中 心假想切园涡流区域的高度，以延长煤粉在炉膛中停留的时间。 中排二次风量应比使用高挥发份煤开度要大一些，作用：一是补 充氧量，因下排开度较小，二则也延缓下排煤粉向上运动的时间。 一排应开大些，这是因为在燃烧区域随烟气向上运动。烟气温度 逐渐升高，中心一般均在燃烧器上方附近，二则在此区域下排煤粉已 基本着火，加上挥发份较小的煤种，一般来讲含碳量都比较高，为配 合加强燃烧

16、强度，此区域所需要的空气量较大，应开大一些，再则加 大上排可弥补氧量不足，因下排开度较小，中排一般来讲管径较小， 出风量也不大，加大上排对火焰也有下压的效果，可防止挥发较小的 煤种因着火晚而造成火焰中心升高，汽温偏高，同时还可减少减温水 的使用量，有利于降低飞灰，排烟损失，提高经济效益。 同时，这种调整方法，由于降低了一次风速的同时，而增加了 二次风速，这也就是说，由于一次风速的降低，喷咀出口以后的射 流卷吸能力有所下降，对切园的穿透性也有所下降，因而切园中心 的低压涡流区的直径增大，与此同时，二次风速的增加，加强了横 向运动旋流速度，炉膛有效空间的利用较高，煤粉在二次风形成的 强裂的横向运动中与空气得以良好的混合，吸收高温辐射热量来促 使和加强其燃烧的化学反应使其尽可能地燃尽。总的形态印象为中 心低，切园直径大，横向旋流强。 （3）低劣质煤的燃烧调整方法 低质煤，劣质煤一般是指煤的含碳量低，灰份大，水份大，但 一般来讲这种煤的挥发份还是可以的。 此类煤种在燃烧使用中的主要问题在于尽管