淺談鍋爐飛灰含碳量成因及降低措施

石楠

（大慶油田特種作業(yè)安全培訓(xùn)中心，黑龍江 大慶 163000)

前言

鍋爐飛灰含碳量對鍋爐運行效率和機組總體性能有著很大的影響,但是由于受到煤質(zhì)、鍋爐運行參數(shù)等復(fù)雜因素的影響,飛灰含碳量的高低直接影響電廠的綜合效益。因此，應(yīng)采用各種優(yōu)化措施降低鍋爐飛灰含碳量，提高鍋爐運行效率，減少污染，增大電廠效益。

1.鍋爐飛灰含碳量過高的成因

在我國當(dāng)前的燃煤電廠中，主要是采用煤炭作為一次能源，利用皮帶傳送技術(shù)，向鍋爐輸送經(jīng)處理過的煤粉，煤粉燃燒加熱鍋爐使鍋爐中的水變?yōu)樗羝?，?jīng)一次加熱之后，水蒸汽進入高壓缸。為了提高熱效率，應(yīng)對水蒸汽進行二次加熱，水蒸汽進入中壓缸。通過利用中壓缸的蒸汽去推動汽輪發(fā)電機發(fā)電。從中壓缸引出進入對稱的低壓缸。已經(jīng)作過功的蒸汽一部分從中間段抽出供給煉油、化肥等兄弟企業(yè)，其余部分流經(jīng)凝汽器水冷，成為40 度左右的飽和水作為再利用水。在整個生產(chǎn)流程中，煤粉的燃燒是至關(guān)重要的，然而我國的燃燒鍋爐總會發(fā)生這樣的情況，但煤粉在燃燒過程中，由于燃燒中飛灰的含量過高，導(dǎo)致燃燒到一半的煤粉無法和空氣充分結(jié)合，導(dǎo)致燃燒停止，煤粉無法燃燒完善之后，直接變成煤渣被放置到鍋爐的排廢口處。

這樣的飛灰在鍋爐生產(chǎn)當(dāng)中經(jīng)常出現(xiàn)，煤渣無法再次進行燃燒，導(dǎo)致企業(yè)的成本日益增加，鍋爐由于存在大量的飛灰無法能夠保證燃燒的質(zhì)量與燃燒的熱量，在每隔一段時間之后，都需要進行大型維護，以減輕飛灰的影響。

2.降低鍋爐飛灰含碳量的措施

通過對影響飛灰含碳量種種因素的分析，可以采取以下措施加以改善：

2.1 適當(dāng)降低風(fēng)煤比。

參照《火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)設(shè)計計算技術(shù)規(guī)定》(DL/T5145-2002)降低磨煤機的風(fēng)煤比，在降低風(fēng)煤比的同時，應(yīng)控制磨煤機的最低一次風(fēng)量不能低于50t/h，以滿足送粉管道介質(zhì)流速不應(yīng)低于18m/s。

2.2 增設(shè)可調(diào)衛(wèi)燃帶。

衛(wèi)燃帶也就是燃燒帶，指燃燒器標(biāo)高附近敷設(shè)在水冷壁管四周的一層耐火材料?？烧{(diào)衛(wèi)燃帶就是衛(wèi)燃帶可以改變面積大小。當(dāng)燃用揮發(fā)分低的煤粉時，衛(wèi)燃帶可以降低被覆蓋水冷壁的吸熱量，提高燃燒區(qū)域的溫度，增強燃燒的穩(wěn)定性。當(dāng)燃用揮發(fā)分較高的煤粉時，通過減少衛(wèi)燃帶面積來調(diào)節(jié)。

2.3 調(diào)整煤粉細度均勻性

煤粉過粗，單位質(zhì)量的煤粉表面積越小，加熱升溫、揮發(fā)分的析出、著火及燃燒反應(yīng)速度越慢，煤粉燃燼所需時間越長，飛灰可燃物含量越大，燃燒不完全。調(diào)整煤粉細度均勻性，單個顆粒燃燼所需時間減少，同時增加了煤粉和空氣的接觸面，燃燒速度提高。合理調(diào)節(jié)制粉系統(tǒng)的運行方式，從粗粉分離器的內(nèi)部對其實際擋板開度進行校核，校正擋板開度與刻度盤的一致性，保持粗粉分離器開度均勻，避免由于實際開度不均勻?qū)е麓罅矫悍鄣脑黾?，合理控制煤粉細度均勻性。在其?nèi)筒加裝了二次分離器，并在內(nèi)筒錐體下部加裝反射屏，提高了細粉分離器的效率，降低三次風(fēng)的攜粉量。還可以監(jiān)測一次風(fēng)粉混合物的溫度和濃度，單個調(diào)整給粉機下粉量，使各燃燒器風(fēng)粉濃度趨于一致，爐內(nèi)火焰分布更合理，實現(xiàn)平衡通風(fēng)、給粉均等、優(yōu)化燃燒。

2.4 改造燃燒器布置方式

靠近燃燒器的下部集中布置一次風(fēng)，分層布置二次風(fēng)噴口，盡可能提高煤粉濃度，有助于提高燃燒器區(qū)域局部熱負荷和溫度水平，并推遲一、二次風(fēng)的混合，從而改善燃料的著火條件。盡量多投下層燃燒器，適當(dāng)降低火焰中心，增加煤粉在爐內(nèi)的停留時間。

2.5 改善磨煤機運行方式

下層磨維持高出力運行，上層磨在低載方式下運行。即：所謂的正寶塔式。給煤機通過加大下層磨的加載力來保證煤粉細度。當(dāng)然這種方式是不適用于特別難磨的煤。在總風(fēng)量不變的情況下，減少燃盡風(fēng)，相當(dāng)于增加了燃燒區(qū)域的送風(fēng)，使燃燒提前，降低了火焰中心，加快了燃燒。

2.6 適當(dāng)提高一次風(fēng)壓

一次風(fēng)壓提高后進入爐膛的風(fēng)粉混合物卷吸高溫?zé)煔獾哪芰υ黾?，可以盡快使煤粉達到著火條件;其次，風(fēng)粉混合物在爐膛的行程增長，可增加煤粉在爐內(nèi)的燃燒時間，這都會使煤粉的燃盡度提高。因此，調(diào)整時必須保證空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率小，堵塞輕，盡量提高熱風(fēng)溫度。在正常運行中適當(dāng)加強空預(yù)器吹灰，避免空預(yù)器積灰，提高傳熱效果，提高一、二次風(fēng)溫度。同時，合理調(diào)整磨煤機出力，可以提高磨煤機出口風(fēng)溫?？刂棋仩t負壓范圍，不宜太高，要使煤粉在爐膛內(nèi)留有充足的燃燒時間。

2.7 合理配比一、二次風(fēng)

根據(jù)燃煤的揮發(fā)特性，合理配比一、二次風(fēng)，調(diào)整空氣動力場，提高火焰爐內(nèi)充滿度，提高燃燒中心溫度。燃用低揮發(fā)分煤時，應(yīng)提高一次風(fēng)溫，適當(dāng)降低一次風(fēng)速，選用較小的一次風(fēng)率。燃用高揮發(fā)分煤時，一次風(fēng)溫應(yīng)低一些，一次風(fēng)速高一些，一次風(fēng)率大一些，有時有意使二次風(fēng)混入一次風(fēng)的時間早一些，將著火點推后，以免結(jié)渣或燒壞燃燒器。根據(jù)過量空氣系數(shù)，調(diào)整合理的二次風(fēng)風(fēng)門，保證后期煤粉燃燒充分、穩(wěn)定。調(diào)整降低一次風(fēng)率，保證較高的煤粉濃度;優(yōu)化吹灰方式，控制空氣預(yù)熱器的入口煙溫390～400℃，保證較高的一次風(fēng)溫，減少一次風(fēng)進入爐膛后的吸熱量。同時還得注意，在調(diào)整一次風(fēng)速時，要保證一次風(fēng)管暢通，避免堵塞一次風(fēng)道而造成輸粉中斷。

2.8 供給充足的氧氣與最佳氧量

飛灰含碳量受氧量影響，氧量在4.8%附近達到最佳值。所以，在運行中將氧量維持在4.5%～5.0%之間，能有效降低飛灰含碳量。而在燃燼階段氧氣要供給充足，鍋爐運行過程需要保持合理的氧量。加強氧量監(jiān)視與調(diào)整，在負荷增加時，手動干預(yù)風(fēng)量調(diào)節(jié)，提前增加送風(fēng)量，使得燃燒自動增加負荷時先加煤、后加風(fēng)存在缺氧燃燒的現(xiàn)象得以補償。

結(jié)束語

鍋爐飛灰含碳量的影響因素是多方面的，如何控制好是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。降低飛灰含碳量的措施有多種，應(yīng)根據(jù)實際情況選擇最經(jīng)濟實用的措施。在機組運行中，加強對入爐煤質(zhì)的采樣化驗。運行人員應(yīng)針對當(dāng)前的煤質(zhì)，采取合理的運行方式，及時調(diào)整，降低鍋爐的飛灰含碳量，提高機組運行經(jīng)濟性。

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