降低某廠6號(hào)爐飛灰可燃物淺析

（大唐國際張家口發(fā)電廠，河北 張家口 075133）

摘 要：針對近期飛灰可燃物偏大狀況，本文在現(xiàn)狀調(diào)查的基礎(chǔ)上，分析了飛灰影響因素，并制定了運(yùn)行調(diào)整相關(guān)的實(shí)施對策，提出了優(yōu)化改進(jìn)方法。

關(guān)鍵詞：飛灰可燃物;經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;影響因素

1 概述

飛灰可燃物是指由煙道經(jīng)除塵器排出的細(xì)灰中的含碳量。近期，由于煤質(zhì)差、負(fù)荷波動(dòng)大等因素，飛灰可燃物的含量日益升高，程不可控制趨勢。在運(yùn)行過程中由于飛灰可燃物含量的升高，不但降低了鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和鍋爐熱效率，甚至可能出現(xiàn)煙道內(nèi)可燃物堆積過多而形成二次燃燒的事故。對鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有較大影響。尤其自今年來二期各爐飛灰可燃物含量普遍升高，為機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，降低鍋爐飛灰可燃物必須盡快實(shí)行。

2 現(xiàn)狀分析

6號(hào)爐6月到8月的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)飛灰可燃物已超過規(guī)定值。6月均值為4.57%;7月均值為4.02%;8月均值為4.12%;嚴(yán)重影響鍋爐效率及安全運(yùn)行。

3 影響飛灰可燃物的原因分析

經(jīng)過分析提出了12條影響因素：包括配風(fēng)不當(dāng)、煤質(zhì)不穩(wěn)定、煤粉細(xì)度不合格、燃燒器的運(yùn)行方式、鍋爐燃燒器的運(yùn)行狀況、負(fù)荷波動(dòng)大、磨出口溫度、鍋爐出口氧量、爐膛負(fù)壓過大、火焰中心過高、鍋爐超出力運(yùn)行、檢測取樣不及時(shí)等因素，下面就運(yùn)行調(diào)整可控因素進(jìn)行分析。

3.1 配風(fēng)不當(dāng)

燃燒反應(yīng)速度主要取決于煤粉的化學(xué)反應(yīng)速度和氧氣擴(kuò)散到煤粉表面的擴(kuò)散速度。因而，要做到完全燃燒，要求一二次風(fēng)配合良好，并有良好的爐內(nèi)空氣動(dòng)力場。煤粉和空氣不但要在著火、燃燒階段充分混合，而且在燃燼階段也要加強(qiáng)擾動(dòng)混合。因?yàn)樵谌紶a階段中，可燃質(zhì)和氧的數(shù)量已經(jīng)很少，而且煤粉表面可能被一層灰分包裹著，妨礙空氣與煤粉可燃質(zhì)的接觸，所以此時(shí)加強(qiáng)擾動(dòng)混合，可破壞煤粉表面的灰層，增加煤粉和空氣的接觸機(jī)會(huì)，有利于燃燒完全。由于操作者技術(shù)等原因，對于一、二次風(fēng)配比變動(dòng)比較多，減弱了煤粉與空氣的充分混合，這點(diǎn)是飛灰可燃物高的主要因素之一。

3.2 煤質(zhì)不穩(wěn)定

煤的含碳量、揮發(fā)份的含量多少，直接影響煤粉進(jìn)入爐膛的著火時(shí)間。揮發(fā)份高、含碳低的煤粉，著火時(shí)間早，燃燒快，飛灰可燃物含量就低;揮發(fā)份含量低、含碳量高的煤粉，著火時(shí)間晚，完全燃燒時(shí)間長，飛灰可燃物含量高。這是一個(gè)重要原因。2014年我廠需要完成200萬噸褐煤摻燒任務(wù)，配煤摻燒已經(jīng)取得了巨大進(jìn)步，但由于種種因素，仍然會(huì)出現(xiàn)煤質(zhì)的大范圍變化的現(xiàn)象。主控人員無法控制煤質(zhì)的變化，因此確定為次要因素。

3.3 煤粉細(xì)度不合格

煤粉越粗，完全燃燒時(shí)間越長，而且煤粉著火后，煤灰吸附在煤粉表面，阻礙了煤粉與氧氣的結(jié)合，所有燃燒不完全，飛灰可燃物含量高;煤粉過細(xì)，容易自燃而且著火快，但制粉單耗增加較多。所以，煤粉細(xì)度是個(gè)重要的原因之一。

3.4 燃燒器的運(yùn)行方式

其它運(yùn)行方式不變，改變磨運(yùn)行方式，減少上層給煤機(jī)煤量，盡量燃用下層制粉系統(tǒng)，可增加煤粉在爐內(nèi)的燃燒時(shí)間，有利于完全燃燒，其飛灰可燃物下降，而且是可調(diào)節(jié)的，因此確定為主要因素。

3.5 鍋爐燃燒器的運(yùn)行狀況

鍋爐燃燒器由于工作的環(huán)境惡劣性，決定了只有通過加強(qiáng)維護(hù)來保證設(shè)備的完好率，因此利用每次停爐的時(shí)間對燃燒器進(jìn)行仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)有損壞時(shí)及時(shí)通知檢修處理。但運(yùn)行中為不可控因素。

3.6 負(fù)荷波動(dòng)大

負(fù)荷波動(dòng)大，會(huì)引起鍋爐燃燒的擾動(dòng)，影響飛灰可燃物的含量，但是我廠負(fù)荷跟隨電網(wǎng)調(diào)度，是不可控因素。因此負(fù)荷波動(dòng)是非主要因素。

3.7 磨出口溫度

磨煤機(jī)出口溫度的提高使入爐煤粉氣流初溫提高，將煤粉加熱到著火溫度所需要的熱量減少，加熱煤粉著火的時(shí)間縮短，著火點(diǎn)離燃燒器就更近一點(diǎn)，著火就更穩(wěn)定一些，對低負(fù)荷穩(wěn)燃更有利。由于著火提前，使整個(gè)燃燒有效行程增加，對降低飛灰可燃物起到了較好的作用，因此確定為主要因素。

3.8 鍋爐出口氧量

鍋爐出口氧量的大小直接標(biāo)志著爐膛送風(fēng)量的多少。氧量高，過?？諝饬吭黾?，使煤粉燃燒不完全就被帶出爐膛;氧量低送風(fēng)量少，過剩空氣量減少，煤粉缺氧燃燒，使燃燒不完全飛灰量升高，因此控制氧量在適當(dāng)范圍內(nèi)可以有效降低飛灰可燃物的大小。

3.9 爐膛負(fù)壓過大

爐膛負(fù)壓的大小直接影響煤粉在爐膛中的燃燒時(shí)間，如果負(fù)壓過大，煤粉尚未完全燃燒就被抽出爐膛，造成飛灰可燃物升高。因此確定為主要因素。

3.10 火焰中心過高

火焰中心過高主要是由于燃燒器的組合方式不當(dāng)、下層二次風(fēng)開度大、爐膛負(fù)壓過大或爐膛漏風(fēng)狀況造成的，減少了煤粉在爐膛的燃燒時(shí)間，使飛灰可燃物升高。因此是主要因素。

3.11 鍋爐超出力運(yùn)行

鍋爐超出力運(yùn)行時(shí)，由于燃燒所需空氣量及生成的煙氣量均增大，一旦現(xiàn)風(fēng)量不足時(shí)，將影響鍋爐燃燒工況，此時(shí)燃料在爐內(nèi)停留時(shí)間縮短，機(jī)械未完全燃燒熱損失、化學(xué)未完全燃燒熱損失增大，增大了飛灰可燃物含量。但鍋爐出力是根據(jù)發(fā)電量及供熱量控制，是人員不可控因素。確認(rèn)為非主要原因。

3.12 取樣化驗(yàn)不及時(shí)

飛灰取樣時(shí)，不及時(shí)將原來的飛灰倒掉更換，化驗(yàn)樣品時(shí)不認(rèn)真均會(huì)導(dǎo)致飛灰測量結(jié)果的偏差。確定為主要因素。

4 實(shí)施運(yùn)行調(diào)整對策

4.1 對策一：調(diào)整一、二次風(fēng)配比

在正塔配風(fēng)的基礎(chǔ)上逐漸開大上面的二次風(fēng)，起下壓火焰，使火焰中心下移的作用，以相對增加煤粉在爐內(nèi)的燃燒時(shí)間，達(dá)到同時(shí)降低灰渣、飛灰可燃物的目的。一、二次風(fēng)風(fēng)量配比是調(diào)整飛灰可燃物的關(guān)鍵。運(yùn)行中，一次風(fēng)主要用于輸送煤粉，并提供燃燒初期所用氧氣。二次風(fēng)用于補(bǔ)充煤粉燃燒后期所需的氧氣，并應(yīng)有一定的余量。所以我們要使一次風(fēng)速低一些，但要防止一次風(fēng)管堵塞;二次風(fēng)速盡量高些，增加空氣與煤粉的擾動(dòng)，使煤粉表面的灰層能夠被沖刷掉，增加煤粉可燃質(zhì)與空氣的接觸機(jī)會(huì)，使燃燒趨向于完全燃燒。在氮氧化物排放允許的范圍下，增大下層各二次風(fēng)門的開度，提高爐膛中心火焰溫度，使煤粉燃燒加劇，提高了燃燒效率?？山档惋w灰可燃物含量。

4.2 對策二：調(diào)整煤粉細(xì)度至合格

煤粉細(xì)度的測量調(diào)整直接影響著煤粉的燃燼程度，細(xì)度偏粗會(huì)引起飛灰可燃物偏高。但煤粉細(xì)度過低又會(huì)使制粉單耗增大，通過熱試組報(bào)告將5、6號(hào)磨煤機(jī)出口折向門調(diào)小，對降低飛灰起到了積極作用。

4.3 對策三：適時(shí)調(diào)整燃燒器的運(yùn)行方式

其它運(yùn)行方式不變，改變磨運(yùn)行方式，減少6號(hào)磨煤機(jī)的投運(yùn)，使用1—5號(hào)制粉系統(tǒng)，同時(shí)減少上層給煤機(jī)煤量，增加煤粉了在爐內(nèi)的燃燒時(shí)間，使飛灰可燃物下降。但是在實(shí)際運(yùn)行中，一味要求上給煤量少，能造成汽溫偏低。因此，在運(yùn)行當(dāng)中要綜合考慮，兼顧汽溫的調(diào)節(jié)。

4.4 對策四：提高磨出口溫度

根據(jù)制粉系統(tǒng)的安全性和利于鍋爐燃燒的說明，將磨出口溫度調(diào)整到95℃運(yùn)行后，對爐膛溫度再次測量。兩次測量發(fā)現(xiàn)在低、中負(fù)荷時(shí)同比爐膛溫度同比提高了100℃左右，主要是由于煤粉氣流初溫提高以后，將煤粉加熱到著火溫度所需要的熱量減少，加熱煤粉著火的時(shí)間縮短，著火點(diǎn)離燃燒器就更近一點(diǎn)，由于著火提前，使整個(gè)燃燒有效行程增加，對降低飛灰可燃物起到了較好的作用。

4.5 對策五：根據(jù)負(fù)荷及煤質(zhì)變化調(diào)節(jié)鍋爐出口氧量

根據(jù)不同負(fù)荷，保持不同的氧量，以充分燃燒 ，即控制爐膛出口氧含量值在3.5%～5%，不缺氧燃燒;根據(jù)煤質(zhì)的變化，維持不同的氧量，煤質(zhì)較好時(shí)維持同負(fù)荷相應(yīng)較高的氧量，煤質(zhì)較差時(shí)維持同負(fù)荷相應(yīng)較低的氧量。

4.6 對策六：適當(dāng)降低爐膛負(fù)壓

爐膛負(fù)壓的大小直接影響煤粉在爐膛中的燃燒時(shí)間，如果負(fù)壓過大，煤粉尚未完全燃燒就被抽出爐膛，造成飛灰可燃物升高。因此確定為主要因素。

4.7 對策七：降低火焰中心高度

優(yōu)化燃燒器的組合，燃用下層制粉系統(tǒng)，增加下層給煤率，減少上層給煤率。同時(shí)開大下層二次風(fēng)開度，適當(dāng)降低爐膛負(fù)壓，加大爐膛漏風(fēng)的檢查處理力度。

4.8 對策八：提高取樣化驗(yàn)的精度，

飛灰取樣時(shí)，及時(shí)將原來的飛灰倒掉更換，同時(shí)建議化學(xué)車間提高化驗(yàn)的精度。

經(jīng)過6號(hào)機(jī)組人員的努力，在9月份實(shí)施對策后，9月份到12月份我們的飛灰可燃物降低到3%以下，取得了良好的效果。

5 結(jié)論

根據(jù)以上分析的結(jié)果，制定了鞏固措施，使運(yùn)行人員提高對飛灰可燃物的重視程度，通過配風(fēng)、氧量調(diào)整、火焰位置等方法對主要影響因素進(jìn)行了調(diào)整調(diào)動(dòng)了有關(guān)人員的積極性。同時(shí)建議加大對鍋爐治理的投入，提高設(shè)備的健康水平。并建議輔控車間穩(wěn)定、可靠地向鍋爐供給設(shè)計(jì)煤種，將發(fā)熱量，揮發(fā)分，灰分變化控制在一定的范圍內(nèi)。

參考文獻(xiàn)：

[1]于潔.鍋爐運(yùn)行與維護(hù)[M].北京理工大學(xué)出版社，2014.

[2]王世昌.鍋爐原理[M].水利水電出版社，2009.

作者簡介：呂海波（1985-），男，河北承德人，本科，助理工程師。