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1、锅炉燃烧调整基本知识及在运行中进行调整的注意事项一、燃烧调整的基本知识1、锅炉燃烧调整定义：有计划地改变某些可调参数及控制方式（即 燃料供给方式及配风方式），对燃烧工况做全面的调整并测出某些单项 指标值，然后将取得的结果进行科学的分析，从经济性、安全性等方面 加以比较，确定出最佳的运行方式并校整设备的运行特性，这样的试验、 测量和分析研究工作，称为锅炉燃烧调整试验。 调整试验的意义和目的：2、锅炉燃烧调整的目的：通过试验确定锅炉在现有设备和燃料性 质下的安全经济运行方式，获得锅炉在最佳运行方式下的技术经济特 性，其目的就是掌握锅炉运行的技术经济特性，确定锅炉燃烧系统的最 佳运行方式和各种影响因
2、素变化的规律，从而保证锅炉机组的安全经济 运行。对于固态排渣煤粉炉，燃烧调整的目的：保证达到正常稳定的汽压、汽温和蒸发量；着火稳定、燃烧稳定火焰均匀，避免结焦和烧坏燃烧器，保证水冷壁、过热器、再热器等受热面不超温； 通过调整使机组在不同负荷下保持最高的经济性； 环保，减少环境污染物的排放。插入 3二、炉内燃烧的影响因素：1、煤质： 挥发份挥发份高的好处：着火温度低，着火距离近，燃烧速度快、燃尽程度高挥发份高的坏处：燃烧器和水冷壁容易结焦挥发份低；稳定性和经济性差，最低稳燃负荷升高。水份汽化吸热、炉温降低、着火推迟和困难、飞灰增大、排烟损失增大、 干燥出力减少、易堵煤（煤粉管和磨煤机），低温腐蚀
3、（空预器、省煤 器）。 灰份增加磨煤机的出力（磨煤电耗增加）、增加一次风量、煤粉变粗， 炉温降低，着火推迟和困难，燃烧稳定和燃尽程度差；灰熔点低还容易 产生炉膛结焦。2、切圆半径 切圆半径大好处：混合、加热，着火充满度好，适用于挥发份低的煤种。坏处：偏转贴墙，冲刷水冷壁，容易结焦，燃烧损失增大。易着 火、挥发份高易结焦的煤种切圆半径要小。注意：大的切圆半径残余旋转可保持到炉出口甚至更远，使煤粉 的后期扰动强化，利于燃尽，加大了沿烟道方向的烟气的烟气量和烟温 的偏差，造成热偏差，过热超温。运行中切圆半径的调整手段：改变一、二次风的动量；喷嘴的停改变一、二次风的动量：改变上游气流的总动量（产生偏转
4、的原因）和下游一次风的刚性的对比来影响一次风的偏转。喷嘴的停运方式：同样负荷具有相同的总风量，当停运一层火嘴时其它火嘴的风量相应增大。火嘴结焦时射流几何射线偏转，切圆变乱。3、煤粉的细度、浓度煤粉越细：煤粉表面面积大，挥发份析出快，着火加热快。燃尽彻 底，飞灰含碳量少，但制粉电耗大； 煤粉浓度越高：风粉气流集中、放热集中、炉膛温度高、单位体积内辐射粒子增加，吸收炉内的辐射热增加，挥发份析出加快，着火 提前。煤粉浓度增大各种煤的着火指数降低，着火容易。4、锅炉负荷同一煤种，不同锅炉稳燃负荷不同；同一锅炉燃用不同的煤种最低稳燃负荷不同。同一煤种高负荷下损失小，低负荷下损失大。5、一、二次风的配合二
5、次风在煤粉着火前过早混入一次风对着火不利，尤其对挥发份低 的煤粉效果明显。也就是煤粉气流先着火，后混入二次风，过早的混合 等于增加了一次风率，使着火的热量增加。6、一次风粉气流的初温度提高风粉气流的温度 可以减少风粉气流的着火热，并提高炉内温度水平。实验结果一次风温从20C300C着火热可减少60%,到400C 可减少 80%。热风温度升高炉温度升高着火提前。三、常见情况下（变负荷）的燃烧调整：1、不同负荷下的燃烧调整的原则： 高负荷：火焰充满度好,易结焦,炉膛和燃烧器的结焦,过热器 和再热器的局部超温,适当提高一次风速度,推开着火距离。 低负荷：燃烧器少、炉温低、充满度低、燃烧不稳、经济性差
6、。采取的措施：增大过剩空气系数；降低一次风率和风速；集中火 嘴运行。尽量投运下层火嘴；减小煤粉细度；降低炉膛负压，减 少漏风。2、在不同负荷下燃料量和风量的调节 加负荷时：一、二风量增加，磨煤机的煤层降低，煤粉变粗， 一、二次风温降低，燃烧推迟，火焰中心上升，热偏差增大，炉 温先降后升。主，再热汽温度先降后升，主汽压力先降低后升高。 高负荷时，煤粉浓度升高，燃烧集中，结焦可能性升高，就需要 启动磨煤机均匀进粉分散燃烧。3、燃烧工况的判断正常的燃烧火焰明亮稳定，高负荷时火色偏白，低负荷时火色 偏黄，火焰中心在炉膛的中部，火焰充满度好，不触及水冷壁 距火嘴不远处着火，火焰中没有星点，排烟程浅灰色。
7、 火焰中有星点：可能煤粉分离现象；煤粉太粗；炉膛温度过低 火焰白亮刺眼：负荷过高；风量偏大；炉膛结渣； 火色暗红闪动：风量偏小；送风过大；炉膛漏风（炉温低）；煤 质的原因导致火焰发黄无力（太粗不均；水分高；灰份高）。燃油时的判断：A暗红闪动：风量偏小；油压偏低；雾化不良。B 黑烟：配风不足；喷嘴堵塞；炉温低。插入 1四、燃烧调整控制与调整的主要对象燃烧系统包括风、煤、烟三大方面，控制调整的主要对象有：1、炉膛风量和出口处过量空气系数；2、一、二次风的配比、风速；3、煤粉细度；4、各燃烧器的负荷分配和投停方式及磨煤机运行方式；5、二次风和周界风的配比；6、燃烧器摆角。主要通过对上述对象的调整来达
8、到安全、经济、环保运行的目的。 在调整的过程中，主要关注的参数有：金属壁温、主/再热汽温度及减温 水量、炉膛各处烟温、飞灰/大渣可燃物含量等的变化情况。在调整以前，需要确定调整的主体思路及方向，这是建立在对机组 运行情况及存在的问题有清楚的了解的基础之上。只有发现问题，并认 真科学地进行分析，才能较为准确地找到入手点，进行优化调整。例如： 2五、以上对燃烧调整的基本情况进行了说明，现结合河津发电分公司锅 炉的在运行中进行燃烧调整时的基本方法及注意事项进行说明。 1、河津发电分公司锅炉燃烧器的简介河津发电分公司一期锅炉有四层煤粉燃烧器，布置于炉膛四角，采 用四角切圆燃烧方式，假想切圆直径为：01
9、470mm0 1327m m,整组燃烧器为一、二次风间隔布置，为降低 NOX 的生成，采用了三菱 PM (pollution minimum )煤粉燃烧器，对煤粉进行浓淡分离。在燃烧器顶 部分别布置了一层 OFA 喷嘴和两层 AA 风喷嘴,整组燃烧器可上下摆 动 300。燃烧器的布置方式为：煤粉燃烧器自下而上呈A、B、C、D四层布 置, 16个喷嘴，AB层和CD层间各有一层油喷嘴，可带30%BMCR。二次风由LFA、间层辅助风和顶层燃尽风（OFA）及顶层AA风组成。辅助风喷嘴与煤粉燃烧器喷嘴相间布置，形成均等配风。燃烧器采用垂 直浓淡分离。根据流体力学可知，一次风混合物通过一次风管的最后一 个
10、弯头进入炉内时，在弯头横截面内，形成的煤粉浓度及气流压力不均 匀。在弯头外侧，由于惯性的作用，煤粉浓度高，煤粉颗粒特性较粗， 压力较高；在弯头内侧，情况则相反。由此会引起燃烧器出口截面风粉 不均，造成燃烧器出口局部富氧局部贫氧现象。 PM 燃烧器在一次风管 最后一个弯头处加装一分流装置，将一次风管分成上下两根独立的风 管，及上部管内煤粉较浓，下部管内煤粉较淡，分别喷入炉内。燃烧器 通道由圆变方并呈缩放型，利用缩放管的均流效果，使一次风混合物在 缩放型燃烧器通道内，浓度更趋均匀。在燃烧器顶部设置了 OFA及两层AA风，一是为控制NOX的生成，二是为煤粉颗粒后期燃烧提供适量空气，保证可燃物燃尽。在
11、此，对NOX的生成的机理进行简介：XNOX主要是以下两种途径形成的：燃烧用空气中氮的氧化“热 力型NOX”燃料所含氮的氧化“燃料型NOX” 热力型NOx的生 成速率取决于燃烧区中的温度和氧浓度；燃料型NOX占总NOX生成量 的份额则取决于燃料中以有机形式存在的氮元素的多少以及它有多少 在燃烧过程中被氧化而定。控制NOX生成的主要选择方案有：采用低NOx燃烧器采用燃尽风系统 采用再燃烧系统 控制系统优化/或神经网络升级增加SCR选择性催化还原锅炉燃烧过程中生成的NOX主要有温度型和燃料型NOX，影响温 度型NOX生成的主要因素为燃烧温度和氧气浓度。设计OFA和顶层AA 风的作用是将燃烧用空气分两
12、个阶段供入，使整个燃烧过程分为燃料过 剩和空气过剩两个阶段进行，即大多数二次风量从层间风道送入，使煤 粉在氧量不充分的条件下不完全燃烧，降低燃烧速度和炉膛温度峰值， 使温度型NOX生成量减少。同时由于燃料N分解生成化合物后因缺少 O2等含氧化合物而还原为N2,从而也抑制了燃料型NOX生成。当进入 第二燃烧阶段：OFA及顶层AA风喷嘴区域，由于此处风量送入，未燃 尽可燃物在此处可以充分燃烧，但是又由于可燃物浓度大为减少，空气 过量，炉膛温度不会在此区域提高较多，从而抑制了 NOX生成量。在低氮燃烧技术中，控制NOX的生成，主要需注意控制炉内燃烧温 度峰值，即减少在主燃烧区的风量的送入，增加顶层燃
13、尽风量。对我们 公司一期锅炉来言，即要减小 27 米左右侧二次风箱档板的开度，适当 增大角AA风和墙AA风量，但这样在主燃烧区燃烧温度低、风量小， 燃烧不充分，飞灰可燃物会增大，虽然在燃尽区域会进一步燃烧，但最 终飞灰含碳量会增大。另外，主燃烧器摆角下倾或分离燃尽风（我公司 叫顶层AA风）摆角上倾，有利于降低NOX的生成量，这是由于在主燃 烧区域生成的燃料型NOX还原生成N2的时间延长，更多的燃料型NOXX2X被还原。二期锅炉采用正四角布置的切向摆动式燃烧器，采用三台双进双出 磨煤机，共布置六层一次风喷口（每台磨煤机带两层一次风喷口） ， NO.14 号燃烧器一次风煤粉风室、油风室、二次风风室
14、射流中心线与 前水冷壁中心线夹角分别为38度和44 度,为了减少NOX的生成量和减 轻结焦，一部分二次风以拉开的方式送入炉内。为了减少炉膛出口和水 平烟道的烟温偏差，燃尽风室二次风射流中心线与主气流中心线反向偏 转 12 度，在炉膛中心线形成一个逆时针旋转的假想切圆和一个顺时针 旋转的假想切圆。本燃烧器采用水平浓淡煤粉燃烧技术，水平浓淡煤粉燃烧器是利 用煤粉入燃烧器一次风喷嘴体后，经百叶窗的离心分离作用，将一次风 气流分成浓淡两部分；两部分之间用垂直隔板分开，燃烧器出口处设有 带波纹形的稳燃钝体。浓相气流的煤粉浓度高着火特性好，即使在低负 荷情况下，浓相气流的风煤比仍可保持在较合适的范围内，使
15、着火特性 不会明显恶化。钝体形成的高温烟气回流区又为煤粉着火提供了充分的 热源。顶部燃尽风喷嘴是根据分级送风原理为降低燃烧区域的 NOX 生成 量而设置。同时，为了减弱炉膛内空气气流的残余旋转，减少炉膛出口 两侧烟温偏差，本喷嘴设计成与主气流反切1218II通过对锅炉二次风量、顶层AA风量及AA风摆角的调整，优化锅炉的燃烧，既保证锅炉安全经济的运行，又尽量控制烟气中NOX的排放X量。由于四台锅炉从燃烧器的配置到炉顶燃尽风的设置，实现了垂直方向分级配风（特别是一期锅炉）的均对降低NOX的排放量有很大的好处， 因此在燃烧调整时，主要是从安全、经济性方面来考虑。2、具体的燃烧调整在前面讲燃烧调整的对象时提到从风、烟、煤三个大方面来调整。风、烟主要指风量的调整、一二次风配比、风速的调整、各层配风的调 整。煤主要从煤粉细度、浓度、均匀性等来进行调整。风量的调整：对一期锅炉，在运行中燃烧调整主要控制参数有：通过对氧量设 定偏差来改变送风量。我公司两台350MW机组自动化程度较高， 在平时运行中，操作人员可以干预的量主要为进入炉内送风量的
