鍋爐飛灰含碳量分析

張駿陽

摘 要：鍋爐飛灰含碳量是影響鍋爐效率的重要因素之一，并且對(duì)電除塵系統(tǒng)、粉煤灰質(zhì)量等均有一定影響。本文針對(duì)我公司實(shí)際情況，從煤質(zhì)、煤粉細(xì)度、火焰中心位置、一、二次風(fēng)配風(fēng)、制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式、人員因素等飛灰含碳量的影響因素出發(fā)，對(duì)各影響因素進(jìn)行一一加以分析，指導(dǎo)運(yùn)行人員對(duì)飛灰含碳量進(jìn)行調(diào)整，并通過點(diǎn)檢人員的設(shè)備治理，達(dá)到降低鍋爐飛灰含碳量的目的。

關(guān)鍵詞：飛灰含碳量；降低；鍋爐效率；火焰中心；煤粉細(xì)度

引言

飛灰含碳量是反映電站鍋爐燃燒效率的重要指標(biāo)，飛灰含碳量的高低直接影響電廠的反平衡供電煤耗，影響電廠的經(jīng)濟(jì)效益。研究表明，飛灰含碳量每增加一個(gè)百分點(diǎn)，供電煤耗將增加1.0g/KW·h。同時(shí)，飛灰對(duì)鍋爐的金屬管壁有一定的磨損，直接影響鍋爐的壽命。

1 設(shè)備概述

我廠一期為4×660MW超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，配置哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)制造，由三菱重工業(yè)株式會(huì)社提供技術(shù)支持的超超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行直流鍋爐。鍋爐型號(hào)：HG-2000/26.15-YM3。型式為П型布置、一次中間再熱、單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)。鍋爐為四墻切圓燃燒方式，采用改進(jìn)型低NOx PM（Pollution Minimum）主燃燒器和MACT（Mitsuibishi Advanced Combustion Technology）型低NOx分級(jí)送風(fēng)燃燒系統(tǒng)。配置兩臺(tái)豪頓華公司的31VNT1940（150）型容克式三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，，兩臺(tái)AN35e6（V19+4°）型靜葉可調(diào)軸流式增壓引風(fēng)機(jī)；兩臺(tái)FAF25-14-1型動(dòng)葉可調(diào)軸流式送風(fēng)機(jī)；兩臺(tái)PAF18-11.8-2型兩級(jí)動(dòng)葉可調(diào)軸流式一次風(fēng)機(jī)。采用型號(hào)：中速磨正壓直吹式系統(tǒng)，每爐配6臺(tái)HP1003磨煤機(jī)，6臺(tái)EG2490給煤機(jī)，B-MCR工況下5臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用。燃燒器采用擺動(dòng)式上下濃淡分離直流燃燒器，分六層布置。

2 影響鍋爐飛灰含碳量的因素

2.1 煤質(zhì)

鍋爐燃燒的好壞，很大程度上取決于燃煤品質(zhì)，而煤中水分、灰分、揮發(fā)分、含碳量等指標(biāo)都對(duì)燃燒有較大影響。為節(jié)約成本，我廠燃燒煤種基本為各煤種搭配燃燒，一般為塔優(yōu)、印尼褐煤、伊泰、神混、蒙混等煤種。褐煤與塔優(yōu)煤相比，可磨性好，揮發(fā)分含量高，更易于燃燒。因此，當(dāng)燃燒塔優(yōu)煤時(shí)的飛灰含碳量明顯高于燃燒褐煤時(shí)的飛灰含碳量。

2.2 煤粉細(xì)度

煤粉細(xì)度是影響鍋爐飛灰含碳量的重要因素之一。煤粉越細(xì)，單位質(zhì)量的煤粉與空氣的接觸面積越大，有利于煤粉的著火，使?fàn)t膛的著火點(diǎn)提前，越容易燃盡，飛灰含碳量越小。有實(shí)驗(yàn)表明，煤粉的燃盡時(shí)間與顆粒的初始直徑的1到2次方成正比。適當(dāng)提高磨煤機(jī)旋轉(zhuǎn)分離器轉(zhuǎn)速，降低磨煤機(jī)入口一次風(fēng)壓，可提高煤粉細(xì)度。同時(shí)，當(dāng)燃燒同一煤種的制粉系統(tǒng)，某臺(tái)磨的石子煤排量明顯偏大時(shí)，說明該磨磨輥間隙偏大，可利用磨的檢修機(jī)會(huì)，通知檢修人員適當(dāng)調(diào)整磨輥間隙。但是，磨輥間隙并不是越小越好，同樣分離器轉(zhuǎn)速也不是越高越好，這些都會(huì)提高制粉系統(tǒng)的電耗，影響設(shè)備的壽命，因此要權(quán)衡考慮，選擇最佳的分離器轉(zhuǎn)速和磨輥間隙，得出最經(jīng)濟(jì)的煤粉細(xì)度。不同的煤種可磨性系數(shù)和可燃性也不相同，當(dāng)燃燒褐煤時(shí)，可適當(dāng)減小分離器轉(zhuǎn)速，當(dāng)燃燒塔優(yōu)煤時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高分離器轉(zhuǎn)速。

2.3 火焰中心位置

煤粉進(jìn)入爐膛到離開爐膛的時(shí)間稱為在爐內(nèi)的燃燒時(shí)間，分為著火、燃燒和燃盡三個(gè)階段，這個(gè)時(shí)間越長，煤粉就越容易燃盡。提高火焰中心，煤粉在爐膛內(nèi)的燃燒時(shí)間縮短，不利于煤粉燃盡，鍋爐飛灰含碳量升高。通過改變?nèi)紵鲾[角，延長煤粉在爐膛內(nèi)燃燒時(shí)間，可降低鍋爐飛灰含碳量。但燃燒器擺角過大將會(huì)導(dǎo)致火焰貼墻，燒損管壁和燃燒器，影響四墻切圓效果。選擇合適的爐膛負(fù)壓，減小爐膛漏風(fēng)。

2.4 一、二次風(fēng)配風(fēng)

我廠4臺(tái)鍋爐均采用四墻切圓燃燒技術(shù)，送風(fēng)量通過省煤器出口氧量自動(dòng)調(diào)整，通過調(diào)整發(fā)現(xiàn)，二次風(fēng)配風(fēng)采用均等配風(fēng)可降低鍋爐飛灰含碳量。正常運(yùn)行時(shí)，關(guān)小附加風(fēng)和各油槍配風(fēng)，開大運(yùn)行制粉系統(tǒng)二次風(fēng)和輔助風(fēng)，保證合理的二次風(fēng)壓，使送風(fēng)與煤粉充分混合，更容易使煤粉燃盡，其余風(fēng)門開度過大，將使進(jìn)入運(yùn)行制粉系統(tǒng)對(duì)應(yīng)二次風(fēng)量減小，造成煤粉不完全燃燒，導(dǎo)致鍋爐飛灰含碳量升高。采用合理的一次風(fēng)速，使四墻切圓燃燒直徑合適，火焰均勻的充滿爐膛，燃燒充分，可降低鍋爐飛灰含碳量。風(fēng)速過小，火焰剛度不夠，容易燒壞噴嘴，同時(shí)造成一次風(fēng)管堵塞。風(fēng)速過大，加速了一次風(fēng)管道的磨損，增加了一次風(fēng)機(jī)的電耗，而且煤粉獲得的動(dòng)能過大，容易落入缺氧區(qū)，使煤粉無法充分燃燒。負(fù)荷變化大時(shí)，煤量隨著負(fù)荷大幅波動(dòng)，此時(shí)，應(yīng)先增加風(fēng)量，再加大給煤量。由于設(shè)計(jì)原因，我廠磨入口熱一次風(fēng)調(diào)門及各磨對(duì)應(yīng)二次風(fēng)層操和輔助風(fēng)層操擋板均無法投入自動(dòng)，需要運(yùn)行人員的手動(dòng)調(diào)節(jié)，造成調(diào)節(jié)滯后，極大的影響了鍋爐的燃燒品質(zhì)。

3 結(jié)束語

鍋爐飛灰含碳量是影響鍋爐效率的重要因素之一。通過選用合適的煤質(zhì)，提高煤粉細(xì)度，降低火焰中心高度，采用合理的一二次風(fēng)配風(fēng)及制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式，提高磨煤機(jī)出口風(fēng)粉溫度，調(diào)動(dòng)運(yùn)行人員調(diào)整的積極性等，都可以有效的降低鍋爐飛灰含碳量。但在調(diào)整的過程中，應(yīng)該權(quán)衡考慮，不能一味的只追求較低的飛灰含碳量，而忽略了對(duì)鍋爐其余經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)及設(shè)備損耗的影響，才能使機(jī)組長期安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

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