锅炉的风量调节与燃烧调整

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1、锅炉的风量调节与燃烧调整锅炉的风量调节与燃烧调整主 要 内 容一、概述二、燃料量与风量的调节三、燃烧器的调节及运行方式四、燃烧调整试验一、概述1.调整的目的2.影响炉内燃烧的因素3.负荷与媒质变化时的燃烧调整1、调整的目的进行燃烧调整的目的是：在满足外界电负荷需要的蒸 汽数量和合格的蒸汽品质的基础上，保证锅炉运行的安全性 和经济性。具体可归纳为：保证正常稳定的汽压、汽温和蒸发量；着火稳定、燃烧完全，火焰均匀充满炉膛、不结渣 、不烧损燃烧器，过热器、再热器不超温；使机组运行保持最高的经济性；减少燃烧污染物的排放。2、影响炉内燃烧的因素媒质 煤粉细度 煤粉浓度 锅炉负荷 一、二次风的配合 一次风煤

2、粉气流初温3、负荷与媒质变化时的燃烧 调整不同负荷下的燃烧调整高负荷运行时，燃烧调整时应注意将火焰中心位置调 整居中，避免火焰偏斜；燃烧器全部投入并均匀分配燃烧率 ，防止局部热负荷过大；高负荷时煤粉在炉内的停留时间较 短而排烟损失较大，为此可在条件允许的情况下，适当降低 过量空气系数，提高锅炉效率。低负荷运行时，为稳定着火和燃烧，低负荷时应尽可 能集中火嘴运行，并可适当增大过量空气系数，降低一次风 率和风速。为提高炉膛温度，可适当降低炉膛负压，以减少 漏风 3、负荷与媒质变化时的燃烧 调整煤质变化时的燃烧调整无烟煤、贫煤的挥发分较低，燃烧时的最大问题是 着火。燃烧配风的原则是采取较小的一次风率

3、和风速，以 增大煤份浓度、减少着火热并使着火提前；适当增大内二 次风速和旋流强度，加强对高温烟气的卷吸能力，保证稳 定燃烧；媒质较差时可增加煤粉细度，以强化着火和燃尽 ，同时也要求较大的过量空气系数。挥发分高的烟煤，一般着火不成问题，需要主要燃 烧的安全性，可适当减少二次风率并多投一些燃烧器降低 燃烧器区域热负荷，以防止结焦。 二、燃料量与风量的调 节1.燃料量的调节2.氧量控制与送风量的调节3.炉膛负压监控与引风机的调节1、燃料量的调节当锅炉负荷变动不大时，可通过调节运行着的制粉系 统的出力来解决。对于中速磨，当负荷增加时，可先开大一 次风机的进风挡板，增加磨煤机的通风量，以利用磨煤机内 的

4、存煤量作为增加负荷的缓冲调节，然后增加给煤量，同时 开大二次风量。相反，当负荷减少时，则应先减少给煤量， 然后降低磨煤机的通风量。以上调节可避免出粉量和燃烧工 况的骤然变化，还可减少调节过程中的石子煤量和防止堵磨 。燃烧过程的稳定性，要求燃烧器出口处的风量和粉量 尽可能同时改变，以便在调节过程中始终保持稳定的风煤比 。在调节给煤量和风机风量时，应注意监视辅机的电流 变化、挡板开度指示、风压以及有关参数的变化，防止电流 超限和堵塞煤粉管道等异常情况的发生。 2、氧量控制与送风量的调 节炉膛氧量的控制过量空气系数与烟气中的氧量存在如下的近似关系=21/(21-O2)从运行经济性方面来看，在变化的一

5、定范围内，随着炉 内送风的增加（增大），由于供氧充分、炉内气流混合扰动好 ，燃烧损失逐渐减少；但排烟量增大，因而排烟损失相应增加。 使以上两项损失之和达到最小的，称最佳过量空气系数。最佳 过量空气系数的大小与锅炉的负荷、燃料性质、配风工况等有关 。通过燃烧调整试验可以确定锅炉在不同负荷、燃用不同媒质时 的最佳过量空气系数。通常情况，锅炉在高负荷时过量空气系数小而低负荷时过 量空气系数高，运行人员可以通过氧量的变化来控制送入炉内空 气量的多少。2、氧量控制与送风量的调 节送风量的调节送风量调节的依据是炉膛出口的过量空气系数，一般按最 佳过量空气系数调节风量，以取得最高的锅炉效率。一般情况下，增负

6、荷时应先增加风量，再增加燃料量；减 负荷时应先减少燃料量在减少风量，这样动态中始终保持总风量 大于总燃料量，确保锅炉燃烧安全并避免燃烧损失过大。锅炉送风量调节的具体办法，对轴流式风机，通过改变风 机动叶安装角进行调节。在调节风量时应注意观察风机电流、风 压、炉膛负压、氧量等指示值的变化，以判断调节是否有效。 3、炉膛负压监控与引风机的 调节炉膛负压监控的意义炉膛负压是反映炉内燃烧工况是否正常的重要运行参数之 一。正常运行时炉膛负压一般维持在3050Pa。如果炉膛负压过 大，不但会增大炉膛和烟道的漏风，还可直接指示炉内燃烧的状 况。运行实践表明，当锅炉燃烧工况变化或不正常时，最先 反映的相象是炉

7、膛负压的变化。如果锅炉发生灭火，首先反映出 的是炉膛负压剧烈波动并向负方向到最大，然后才是汽压、汽温 、水位、蒸汽流量等的变化。因此运行中加强对炉膛负压的监视 是十分重要的。当燃烧不稳定时，炉膛负压产生大幅度的变化， 强烈的负压波动往往是锅炉灭火的先兆。这时，必须加强监视并 检查炉内火焰燃烧状况，分析原因并及时进行适当的调节和处理 。3、炉膛负压监控与引风机的 调节引风机的调节当锅炉增、减负荷时，随着进入炉内的燃料量和风量的改 变，燃烧后产生的烟气量也随之改变。此时，必须调节引风机满 足炉膛负压的需求。引风机的调节方法与送风机的调节方法基本相同。对轴流 式风机，通过改变风机动叶安装角进行调节。

8、调节引风量时需根 据负荷大小和风机的工作特性来考虑引风机运行方式的合理性。当锅炉负荷变化需要进行风量调节时，为避免炉膛出现正 压，在增加负荷时应先增加引风量，然后再增加送风量和燃料量 ；减小负荷时则应先减少燃料量和送风量，然后再减少引风量。三、燃烧器的调节及运行方 式1.旋流燃烧器的燃烧特性2.旋流燃烧器的燃烧调整3.燃烧器的运行方式1、旋流燃烧器的燃烧特性旋流燃烧器利用强烈的旋转气流产生强大的回流区， 将高温烟气卷吸至燃烧器根部，强化燃料的着火、混合及燃 烧。旋流燃烧器对煤种的适应性，基本上表现为通过不同的 结构能对回流区的大小和位置进行不同的调节。决定旋流燃烧器工作性能的最重要特性是旋流强

9、度。 旋流强度对回流区大小的影响是：随着旋流强度的增大，回 流区的尺寸变大，回流量增加。当回流率（回流量与一次风 量之比）超过一定数值后，煤粉就可以达到稳定燃烧。旋流强度对射程的影响是：随着旋流强度的增大，回 流区的尺寸变大，介质在旋转过程中耗散更多能量而迅速衰 竭，因此射程变短。总旋流强度不仅与结构有关，还与各射 流的流量有关2、旋流燃烧器的燃烧调整结构及调节特点旋流燃烧器为英国三井-巴布科克公司设计低NOx轴向 旋流燃烧器。布置方式为前后墙对冲布置，30只燃烧器分3层 布置在炉膛前后墙上，每层中的5只燃烧器由一台磨煤机供粉 。制粉系统采用中速磨冷一次风机正压直吹式制粉系统，设 计6台中速磨

10、煤机。BMCR工况燃烧设计煤种时，5台运行，1台 备用。 低NOx 轴向旋流煤粉燃烧器2、旋流燃烧器的燃烧调整返回2、旋流燃烧器的燃烧调整返回2、旋流燃烧器的燃烧调整燃烧器的配风原则及燃烧调节n分级配风及燃烧工况组织燃烧的基础是分级送风。即二次风旋转射入炉膛 ，先与一次风射流作用形成回流区，卷吸已着火前沿的高温 烟气，在燃烧器出口形成一个富燃料的内部着火区域。回流 区强度可通过二次风量和二次风旋流强度进行调节。随着外 二次风和内二次风的混合，在内部燃烧区的边缘之外构成一 个燃料过稀的外部燃烧区域。燃尽过程随着内二、外二次风 的混合而进行与完成。在内部燃烧区（富燃料区）火焰温度 较高但O2浓度低

11、，故NOx的生存量不多。而在外部燃烧区（富 氧区）虽氧量多但由于辐射换热，温度相对较低，同样抑制 了NOx的生存量。从燃烧着火的角度来看，二次风分批补入着 火气流的分级燃烧方式也是较有利的。2、旋流燃烧器的燃烧调整燃烧器的配风原则及燃烧调节n一次风速、风率的调整一次风率除影响着火吸热量外，还与旋转的二次风协同 作用，共同影响燃烧器出口回流区的大小和一二次风的混合。一般来说，煤的燃烧性能较差或一次风温较低时，一次 风率可以小，相应的一次风速可低些，但必须保证煤粉的正常 运输；煤的燃烧性能较好或一次风温较高时，一次风率则较大 ，一次风速较高。 2、旋流燃烧器的燃烧调整燃烧器的配风原则及燃烧调节n二

12、次风的调整二次风在形成燃烧器的空气动力场及发展燃烧方面起主 导作用。运行中二次风量的调节是借助炉膛出口过量空气系数 控制总风量的。内二次风挡板是改变内、外二次风配比的重要机构它基 本控制燃料的着火点。外二次风虽也为旋转气流，但它一般只能对内部燃烧区 以后的燃烧过程起加强混合、促进燃尽的作用。一般来讲，对于高挥发分的煤，外二次风率需要更大一 些，内二次风率需要小一些。这样可使火焰离喷口远些，保护 燃烧器并强化燃烧。2、旋流燃烧器的燃烧调整燃烧器的配风原则及燃烧调节n中心风和燃尽风的调整中心风量的大小会影响到火焰中心的温度和着火点至燃 烧器喷口的距离。燃尽风加入燃烧器系统，使分级燃烧在更大的空间实

13、施 ，不仅可控制NOx的排放，也可调整炉膛温度和火焰中心位置 ，并且对煤粉的燃尽也会发生影响。燃尽风的调节原则：当燃用挥发分比较高的烟煤时，可 适当调高燃尽风量，使主燃烧区相对缺氧，降低燃烧区域炉膛 温度。当燃用劣质煤及低负荷燃烧时，燃尽风量应减少或关闭 ，主燃烧区风量供应充足，燃烧效率高、炉膛温度高，有利于 燃烧的稳定。2、旋流燃烧器的燃烧调整燃烧器的配风原则及燃烧调节n优化调整依次按一次风、外二次风挡板、内二次风挡板、旋流 器位置的顺序，依次进行参数优化调整，待前一个参数得到 最佳值后，即将其固定，调整下一个参数。调整时的目标是 省煤器出口的烟气成分均匀性和CO的持续降低。3、燃烧器的运行

14、方式所谓燃烧器的运行方式是指燃烧器负荷分配及投停方式 。为保持正确的火焰中心位置避免火焰偏斜，一般将投运 的各燃烧器的负荷尽量分配均匀、对称。通常高负荷时投入全 部燃烧器。低负荷时，可有两种方式：一是各燃烧器均匀减风 、减粉，但这种方式各风速也会随着降低；二是停掉部分燃烧 器，可保持各风速、风率不变。究竟停那些燃烧器合适，要通 过燃烧调整实验决定。锅炉高负荷运行时，主要问题是防止结焦和汽温偏高。 锅炉低负荷运行时应合理选择减负荷的方式，当负荷降低不多 时，可采用各燃烧器均匀减风减粉的方式；当负荷进一步降低 时，就应关掉部分喷嘴，以维持各风速、风率和煤粉浓度不至 偏离设计值太远。降低锅炉负荷宜按

15、从上至下的顺序依次停掉 燃烧器。四、燃烧调整试验燃烧调整试验是指对新投产或大修后的锅炉，以及燃 烧设备、炉膛结构有较大的变动时，为了了解和掌握设备性 能，确定最合理、最经济的运行方式和参数控制要求而进行 的有计划的测量、试验、计算和分析工作。1.一次风均匀性试验2.煤粉细度调整3.过量空气系数调整4.燃烧器投停方式5.锅炉负荷特性试验1、一次风均匀性试验锅炉各一次风管在现场布置时由于长度、弯头数目、 爬坡高度的不同造成了各管道阻力的原始差异。顾它们在相 同的压差之下工作时，就会造成各一次风管的风量和煤粉量 的分配不均，给锅炉的正常燃烧和安全运行带来不良影响。 因此必须通过试验调整，将锅炉各一次

16、风管的阻力调平。一 次风管阻力的调整试验通常先在冷态下进行，在热态下复测 和重新调平。对于直吹式制粉系统，由于同一台磨煤机各支管的煤 粉流量在离开分离器后即无调节手段，所以，即使热态调平 也只能达到风量调平。风量调平对煤粉量的均匀性有一定的 改善作用。 2、煤粉细度调整经济煤粉细度是指锅炉的不完全燃烧损失与制粉系统 电耗之和，即（q4+ qzm ）为最小的煤粉细度。煤粉细度试验一般在额定负荷的80100%下进行。试 验前先调整锅炉各运行参数稳定，然后分别将煤粉细度调至 各个预定水平，在每一稳定工况下，测取q4损失与制粉单耗 qzm的各有关数据，并从中确定最经济的煤粉细度。 3、过量空气系数调整最佳过量空气系数（使q2+q3+q4最小）的调整试验应在 选定的锅炉负荷和稳定的运行媒质下进行；同时，确保锅炉 漏风系数在允许的范围以内。过量空气系数的调整试验值可 在炉膛出口设计值附近选取34个值进行。试验应保持一次 风不变，只是依靠改变二次风量来调整锅炉的过量空气系数 值。在每一个预定的试验工况下，按锅炉反平衡试验的要求 对