飞灰含碳量高原因及调整
1. 煤质特性参数的影响
(1) 燃煤挥发分的影响.当挥发分增大时,煤粉着火温度降低,着火迅速,燃烧完全,使飞灰含碳量低;反之挥发分降低, 造成飞灰含碳量高升高.
(2) 燃煤水分的影响.燃煤水分增大时,着火热会随之增大,煤粉着火推迟,火焰中心上栘,使得炉膛整体温度水平下降,煤粉的燃尽程度降低, 造成飞灰含碳量高.
(3) 燃煤灰分的影响.当燃煤灰分增加时,由于加热灰分的热量增加和灰分会影响碳和氧的接触,造成火焰温度随之下降,煤粉的燃尽程度降低, 造成飞灰含碳量高.
(4) 煤粉细度的影响.煤粉细度直接影响飞灰可燃物的变化,煤粉越细,越均匀,则与空气接触的单位质量的煤粉面积与体积增大,燃烧就越充分,能充分燃尽,可以使飞灰含碳量降低.
2. 运行方面的影响
(1) 过量空气系数.当炉膛过量空气系数减少时,煤粉颗粒接触到的氧减少,碳的氧化速度减慢,煤粉燃尽程度降低,煤粉发生不完全燃烧,造成飞灰含碳量高.
(2) 机组负荷的影响.当锅炉负荷增加时,由于气流扰动加强,风煤混合更加均匀,燃烧更充分,但当锅炉在75%~80%额定负荷以上时,增加负荷会使炉膛的容积热负荷增加,缩短煤粉在炉内停留时间,使燃烧不充分. (3) 风煤配比的影响.一次风过高时将使煤粉着火推迟,影响锅炉燃烧的稳定性且使经济性降低;一次风量过低,不仅易造成制粉系统出力不足,氧量不足,还使煤粉挥发分燃烧不充分,导致飞灰含碳量高,此外,还有造成粉管堵的危险.
(4) 磨出口各一次煤粉管压力,速度及煤粉浓度不均匀性的影响.若同一台磨出口一次煤粉管静压、速度及煤粉浓度不同，将造成炉内火焰充满程度不好，火焰中心不集中，火焰可能会发生偏斜、贴壁等情况，造成炉内温度场分布不均匀，理论燃烧温度降低，炉内火焰充满度不好，局部燃烧不完全，使飞灰含碳量增加。若一次风速过高将导致煤粉着火推迟，火焰中心上移，燃烧不充分，使飞灰含碳量增加。同样二次风分配不匀也将造成燃烧的不流通分，使飞灰含碳量增加。
科技情报开发与经济 ＳＣＩ—ＴＥＣＨ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ ２００８年第ｌ８卷第３４期
文章编号：１００５—６０３３（２００８）３４—０２２１－０３ 收稿日期：２００８—１０－０８
循环流化床锅炉飞灰含碳量高的原因分析及措施
张英文
（山西省电力勘测设计院，山西太原，０３０００１）
摘要：对循环流化床锅炉存在的飞灰含碳量偏高的问题，从运行中的床压、氧量、给煤
粒度、飞灰粒度、炉膛高度、炉膛截面积、细颗粒在炉内停留时间等多方面进行了综合
分析，找出了飞灰含碳量偏高的根本原因，提出了降低飞灰含碳量的措施。
关键词：循环流化床锅炉；飞灰；含碳量；综合治理
中图分类号：ＴＫ２２９．６＋６ 文献标识码：Ａ
由于循环流化床（ＣＦＢ）机组具有对燃料适应性好、燃烧效率高、环
境友好及灰渣利用率高等优点，近几年来在我国得到了极其快速的发
展。但是与煤粉锅炉相比，循环流化床锅炉的飞灰含碳量比较高，有些锅
炉的飞灰含碳量高达２ｏ％～４０％，机械不完全的损失较大，锅炉的效率较
低，据估算，ＣＦＢ锅炉飞灰含碳量每降低３％，锅炉效率约提高ｌ％。飞灰
含碳量高不仅会影响锅炉效率，还制约飞灰的再利用和增加处理飞灰的
费用，污染环境。因此研究和探讨飞灰含碳量偏高的原因，对提高锅炉效
率、降低发电煤耗，节约能源具有不可忽视的作用。
１飞灰可燃物高的原因分析
１．１煤质及给煤粒径
循环流化床锅炉飞灰中颗粒的主要来源有：一是燃煤颗粒燃烧过程
的破碎和磨损形成的。它与煤种的挥发分和灰分的含量有关，是煤种的
特性决定的；二是给煤巾细颗粒带人锅炉的，与原煤的破碎设备有关。一
般来讲，燃ＪＩ＝｝ｊ挥发分比较高的煤种，其飞灰含碳量较低；燃ＪＩ＿｝ｊ无烟煤等挥 发分比较高的煤种飞灰含碳量较高，并且相差很大。燃煤煤质的变化对
流化床锅炉的燃烧及运行参数控制有很大影响，特别是运行中的流化
床，当煤质变化时，床温、床压将出现大幅波动，虽然可以通过调整配风 进行调整，但燃烧工况的恶化必然导致飞灰可燃物的增加。根据相关资
造成锅炉飞灰含碳量高的原因分析
飞灰含碳量是反映燃煤锅炉机组燃烧效率的主要运行经
济指标和重要技术指标。合理控制锅炉飞灰含碳量，对安全生产运行具有重要的意义。本文通过对中宁发电有限责任公司锅炉飞灰含碳量高的因数进行分析，为锅炉高效经济运行提供参考。
标签：锅炉 飞灰含碳量 燃烧工况
从锅炉效率考虑，机械不完全燃烧热损失和排烟损失是其中两个主要的热损失。排烟损失的降低是受到限制的，降低过多会造成尾部受热面的低温腐蚀。所以降低机械不完全燃烧损失是节能降耗的突破口，而降低飞灰含碳是其中重要的方面。锅炉飞灰含碳量每下降1%，锅炉效率上升0.519%，供电煤耗约降低1.019g/kwh。
1 现状调查
我公司锅炉型号为WGZ1112/17.5-3，系武汉锅炉厂生产的亚临界一次中间再热自然循环汽包炉。锅炉采用冷一次风正压中速磨直吹系统，双通道轴向旋流喷燃器，前后墙对冲布置，布置方式前墙三排燃烧器，后墙二排燃烧器。尾部双烟道，平衡通风，尾部烟道布置两台三分仓容克式空预器，每台炉配置两台轴流式动叶可调送风机，两台轴流式静叶可调引风机，两台离心式一次风机。炉底设有一台刮板式捞渣机连续固态排渣。
我公司节能质检中心要求锅炉飞灰含碳量指标降至2%以下。
2 飞灰含碳量高的影响
①会使锅炉效率有明显的下降，直接影响机组运行经济性。
②会造成飞灰变粗，增大尾部受热面的磨损，降低其使用寿命。
③炉内飞灰的熔点降低，易引发受热面结焦。
④会使电除尘效率降低，造成环境污染。
⑤造成锅炉气温、壁温越限频发，运行调整难度增大，甚至会导致尾部受热面再燃烧，引发机组安全事故。
3 飞灰含碳量高的因数分析
3.1 一次风的影响
一次风压过低，影响磨组干燥出力，甚至造成一次风管堵塞，着火点过于靠前，还可能烧坏喷燃气。一次风压过高，造成一次风速过高，降低煤粉气流的加热程度，使着火点推迟，大颗粒的煤可能不能完全燃烧，造成飞灰含碳量增大。
判断：r=0.235
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锅炉飞灰含碳量大的原因分析及对策
目前虽然锅炉飞灰、制粉单耗均已达较好水平，对飞灰、制粉单耗、煤粉细度也始终进行着跟踪调整，并已下达运行操作卡片。然而飞灰偏大问题一直未能得到根本解决。飞灰含碳量有所好转，但仍不能控制在国家规定标准以内。我厂为节约用水而采用的干除灰系统即将全面投运，综合利用灰渣的粉煤灰砖厂即将投产，也面临无原料的问题。为此我们重新组织在#5炉进行了燃烧调整试验，以期找出影响大渣含碳量大的主要因素及最佳运行方式，并相应进行了分析。
一、燃烧调整试验：
1. 利用配风装置按设计风速（一次风速30m/s）调平一次风。
2. 提高下排一次风速（一次风速35m/s）。
3. 调整风量，提高二次总风压，增加氧量。改变二次风配比，采取上小，下大配风方式，增加下二次风刚性，增加下二次风的托粉能力。
4. 采取两头大，中间小配风方式。
5.
降低下排给粉机转速：在能够保持燃烧工况相对稳定的前提下，减少下排给粉机给粉量，下排给粉机转速控制在500—550rpm，降低下一次风煤粉浓度，以进一步相对提高下二次风的托粉能力。
6. 在各个工况下，测量炉膛温度，取灰样、煤样，化验其大、小灰百分数，及煤粉细度，记录各运行参数。
7. 改变煤粉细度。
通过运行调整，飞灰含碳量由原来的18.5%下降到13.8%。在本次燃烧调整中发现#2、#3、#4角一层二次风风速偏低，无法托住下排一次风，联系锅炉分场进行了处理。处理后，#2角一层二次风风速由原来的27m/s提高到37m/s，#2、#4角一层二次风风速也有所提高。并在4月份利用停机机会进行了彻底处理。目前#5炉的飞灰含碳量一般控制在10%以下。
二、分析：
通过燃烧调整可以降低飞灰含碳量，但其手段是有限的。提高一次风速及降低下排给粉机转速均受到机组负荷的限制，负荷降低采用这种措施将影响燃烧的稳定性。在低负荷时受总风压的限制提高一层二次风的幅度是有限的，并且提高一层二次风影响燃烧的稳定性。降低煤粉细度将导致制粉单耗的增加，影响厂用电率。而提高二次风压将导致风机单耗增加，同时增加了预热器漏风。目前我厂#5、#6炉在高负荷时引风量不足，漏风率的增加将进一步加剧高负荷时缺风的问题。
