锅炉燃烧调整
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一、燃烧控制系统的基本任务电站锅炉燃烧过程实质是将燃料化学能转变为蒸汽热能的能量形式转换过程。
燃烧过程控制的根本任务是使燃烧所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要,并保证锅炉安全经济运行。
1、维持蒸汽压力稳定锅炉蒸汽压力作为表征锅炉运行状态的重要参数,不仅直接关系到锅炉设备的安全运行,而且其是否稳定反映了燃烧过程中能量供求关系。
在单元机组中,锅炉蒸汽压力控制与汽机负荷控制是相互关联的,锅炉燃烧控制系统的任务是及时调整锅炉燃料量,使锅炉的能量输出与汽机为适应对外界负荷需求而需要的能量输入相适应,其标志是蒸汽压力的稳定。
2、保证燃烧过程的经济性保证燃烧过程的经济性是提高锅炉效率的重要方面,它是通过维持进入炉膛的燃料量与送风量之间的最佳比值来实现,即在有足够的风量使燃料得以充分燃烧的同时,尽可能减少排烟造成的热损失。
3、维持炉膛压力稳定锅炉炉膛压力是否稳定反映了燃烧过程中进入炉膛的风量与流出炉膛的烟气量之间的工质平衡关系。
若送风量大于引风量,炉膛压力升高,太高的压力会造成炉膛向外喷火;反之,送风量小于引风量炉膛压力下降,过低的压力会造成漏风而降低炉膛温度,影响炉内燃烧工况,经济性下降。
所以说,炉膛压力是否在允许范围内变化,关系到锅炉的安全经济运行。
锅炉燃烧过程的上述三项控制任务是不可分开的,它的三个被控参数(被调量)(即蒸汽压力、过剩空气系数或最佳含氧量、炉膛压力)与三个调节量(即燃料量、送风量、引风量)间存在着关联。
因此燃烧控制系统内的各子系统应协调动作,共同完成其控制任务。
二、汽压被控对象的动态特性燃烧率扰动下的汽压动态特性:燃料量扰动下的汽压对象的动态响应曲线。
汽机调门开度扰动下的汽压动态特性:锅炉燃料量不变,汽机调门开度阶跃变化。
三、燃烧控制系统组成的基本原则1、燃烧控制系统在外界负荷需求改变后应立即改变锅炉的燃料量,维持燃烧过程的能量平衡。
然而,主蒸汽压力对燃料量的响应呈现较大的迟延和惯性,特别是采用直吹式制粉系统的燃烧过程,如何迅速改变燃烧率至关重要。
锅炉燃烧调整知识01 锅炉燃烧过程自动调节的任务锅炉燃烧过程自动调节的任务如下:① 维持热负荷与电负荷平衡,以燃料量调节蒸汽量,维持蒸汽压力。
② 维持燃烧充分,当燃料改变时,相应调节送风量,维持适当风煤比例。
③ 保持炉膛负压不变,调节引风与送风配合比,以维持炉膛负压。
02 锅炉风量与燃料量配合风量过大或过小都会给锅炉安全经济运行带来不良影响。
锅炉的送风量是经过送风机进口挡板进行调节的。
经调节后的送风机送出风量,经过一、二次风的配合调节才能更好地满足燃烧的需要,一、二次风的风量分配应根据它们所起的作用进行调节。
一次风应满足进入炉膛风粉混合物挥发分燃烧及固体焦炭质点的氧化需要。
二次风量不仅要满足燃烧的需要,而且补充二次风末段空气量的不足,更重要的是二次风能与刚刚进入炉膛的可燃物混合,这就需要较高的二次风速,以便在高温火焰中起到搅拌混合作用,混合越好,则燃烧得越快、越完全。
一、二次风还可调节由于煤粉管道或燃烧器的阻力不同而造成的各燃烧器风量的偏差,以及由于煤粉管道或燃烧器中燃料浓度偏差所需求的风量。
此外,炉膛内火焰的偏斜、烟气温度的偏差、火焰中心位置等均需要用风量调整。
03 四角切圆锅炉二次风调整四角切圆锅炉二次风采用的是大风箱供风方式,每角的18只喷口连接于一个共同的大风箱,风箱内设有18个分隔室,分别与18个喷口相通。
各分隔室入口处均有百叶窗式的调节挡板。
二次风的调节依据是维持最佳氧量。
辅助风是二次风中最主要的部分。
它的作用是调整二次风箱和炉膛之间的压差(原则上不低于380Pa)。
从而保证进入炉膛的二次风有合适的流速,以便入炉后对煤粉气流造成很好的扰动和混合,使燃烧工况良好。
总二次风量按照燃料量和氧量值进行调节,各燃烧器辅助风的风门开度按相关规程要求的炉膛/风箱压差进行调节。
油层均有各自的油配风,油配风的开度有两种控制方式:油枪投入前,该油枪的油配风挡板开至20%以上;油枪停用时,则与辅助风一样,按炉膛/风箱压差进行调节。
锅炉燃烧火焰中心调整锅炉燃烧火焰中心调整是锅炉燃烧调整重要一项,一般而言火焰中心在炉膛中的正确位置,一般应在燃烧器平均高度所在平面的几何中心处,火焰中心位置太低时,可能引起冷灰斗处结渣;火焰中心位置太高,使炉膛出口烟温升高,导致炉膛出口对流受热面结焦及过热器壁温升高;火焰中心在炉膛内偏向某一侧时,会引起锅炉受热面换热不均匀及该侧炉墙的冲刷和结焦。
火焰中心位置的变动,对锅炉传热及锅炉安全工作均有影响。
一、影响锅炉燃烧火焰中心偏心因素分析1、煤种煤质变影响由于原煤受市场因素影响使得煤价上涨,使得机组燃用煤种存在较大的变化。
不同的煤质,原煤的含碳量、挥发分、水分、灰分等因素不同,使得煤粉进入炉膛后完全燃烧的时间不同,尤其是原煤含碳量、挥发分两个因素,含碳量越大,煤粉完全燃烧滞后,火焰中心上升,挥发分越大,煤粉越容易燃烧,火焰中心下降。
2、一次风速与风温影响机组运行中,一次风速越大,使得火焰中心升高。
一次风温温度低,使得一次风对煤粉干燥、加热的能力变若,火焰中心升高。
3、二次风配风不合理燃烧器。
二次风分为下层主燃烧区我厂锅炉燃烧器采用复合空气分级低NOx和上层燃尽风区,上下燃尽风区配风量影响着火焰中心的高度和火焰偏斜情况,上部燃尽风量配比较正常偏大时炉膛火焰中心升高,炉膛主燃烧区起旋风量和上部燃尽区消旋风量及炉膛与二次风箱差压均影响着炉膛火焰中心的偏斜情况。
4、总风量过大锅炉燃烧总风量过大,使得锅炉炉膛燃烧风量增大,使得火焰中心升高。
5、炉底漏风炉底漏风,使得锅炉炉膛燃烧实际总风增大,火焰中心升高。
6、锅炉燃烧器摆角调整不当,使得锅炉燃烧火焰中心抬高或降低。
二、控制措施与对策1、优化配煤。
针对不同煤源煤种,根据煤种的含碳量、挥发分、水分、灰分的煤种进行合理配煤掺烧,以稳定的加权平均值进入炉膛燃烧。
运行人员加强煤种煤质参数监视,控制不同煤种的二次风配风量。
2、控制合理的煤粉细度。
我们知道其他情况不变的情况下,煤粉越细,煤粉越容易燃烧,炉膛火焰中心相对降低;煤粉越粗,煤粉燃烧滞后,炉膛火焰中心相对升高。
BT-GL-02-13XXXXXXXX扩建工程#3机组锅炉燃烧调整试验方案XXXXXXXX科学研究院二〇二四年一月签字页批准:审核:编写:目录1.编制依据 (5)2.调试目的 (5)3.系统及主要设备技术规范 (5)4.试验内容 (7)5.锅炉燃烧调整应具备的条件 (7)6.试验程序 (8)7.试验方法和步骤 (8)8.职责分工 (9)9.环境、职业健康、安全、风险因素控制措施 (10)1.编制依据1.1《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程(1996年版)》1.2《电力建设施工及验收技术规范》锅炉篇(1992年版)1.3《火电工程调整试运质量检验及评定标准》(1996年版)1.4《火电工程启动调试工作规定》(1996年版)1.5设计图纸及设备设明书2.调试目的锅炉燃烧的好坏对锅炉及电厂运行的安全性和经济性都有很大的影响,锅炉燃烧调整可以确保着火稳定,燃烧中心适中,火焰分布均匀,配风合理,避免结焦等,维持锅炉汽温、汽压和蒸发量稳定正常,使锅炉保持较高的经济性运行。
本措施的制定是为了在整套启动阶段指导锅炉燃烧调整,保证在锅炉试运中能够安全正常运行。
3.系统及主要设备技术规范3.1系统简介XXXXXXXX扩建工程#3机组锅炉是由东方锅炉有限责任公司制造的DG1065/18.2-Ⅱ6型亚临界压力一次中间再热自然循环汽包炉。
锅炉采用摆动式燃烧器、四角布置、切向燃烧。
单炉膛、全钢架悬吊结构、平衡通风、固态排渣。
锅炉采用正压直吹式制粉系统,配五台HP863型中速磨煤机,布置在炉前,四台磨煤机可带MCR负荷,一台备用。
燃烧器为可上下摆动的直流燃烧器,采用四角布置、切向燃烧。
上组所有喷口均可上下摆动±30°,下组所有喷口均可上下摆动±15°。
油燃烧器共12个,分三层布置。
燃用轻柴油。
油枪采用简单机械雾化型喷嘴3.2 锅炉主要技术规范3.2.1煤质分析3.2.2 锅炉主要技术参数如下过热蒸汽流量 1065 t/h过热蒸汽压力 17.36 MPa过热蒸汽温度 540 ℃再热蒸汽流量 875 t/h再热蒸汽进口温度 332 ℃再热蒸汽出口温度 540 ℃再热蒸汽进口压力 3.94 MPa再热蒸汽出口压力 3.78 MPa给水温度 281 ℃排烟温度(修正前) 132 ℃排烟温度(修正后) 126 ℃过热器喷水量(一级) 36.61 t/h过热器喷水量(二级) 9.15t/h二次气喷水量 21.96t/h锅筒工作压力18.77 MPa锅炉效率 92.93 %3.2.3燃烧器规范4.试验内容4.1 锅炉主保护的检查确认;4.2 燃烧调整;5.锅炉燃烧调整应具备的条件5.1 在锅炉启动前必须对FSSS系统的各项功能进行试验,确保其动作正确可靠。
锅炉燃烧调整及各项指标的控制措施防止锅炉结焦和降低污染排放指标措施——针对此题目进行内容的增减细化和完善,要充分发挥合力团队和专工及主任层面作用,总结经验,真正发挥指导运行人员操作的目的!而不是为完成我布置的工作去应付!建议妥否请考虑!在锅炉运行调整中,在每一个运行工况下,对每一个参数的调整及控制的好坏,直接反映出锅炉燃烧调整的水平,最终反映在整台机组运行的稳定性上。
针对我公司情况,锅炉调整主要是对燃烧系统的调整,其次是各个参数的调整及控制。
下面将详细介绍锅炉调整的每一个环节。
燃烧调整部分:一、送、引风量的调整及控制在平衡通风的燃煤锅炉风量的调整中,原则上直接采用调节送、引风机动叶或静叶开度的大小来调整。
总风量的大小,主要依据锅炉所带负荷的高低、氧量的大小以及炉膛负压来控制。
目前#1、2炉引风量的调节,在稳定工况运行时主要是投入自动调节。
送风量的调节,在负荷稳定时投入自动调节,在负荷波动大时手动调节。
在点炉前吹扫条件中规定风量大于30%所对应的风量的质量流量为280T/H,根据这一基准,在正常调整中,按照负荷高低和规定氧量的大小来控制送风量。
将炉膛负压调节在-19.8Pa~-98Pa为基准来控制引风量。
二、燃料量的调整及控制1、锅炉负荷小幅度变动时调节原则:通过调节运行着的制粉系统的出力来进行。
调节过程(以少量加负荷为例)1)在给煤量不变的情况下,首先将A磨煤机的调整做为燃烧稳定的基础,然后通过适当开B、C磨煤机容量风门开度来调整负荷,调整时不要大幅度开容量风门,根据负荷情况,可单侧或双侧调整,调整幅度控制在2%开度左右,调整后,密切注意汽包压力或主汽压力以及氧量的变化趋势,如果压力上升快,可适当对单侧容量风门回调来进行控制。
2)在各台磨煤机容量风门开至40-45%时,此时应根据磨煤机料位及电流情况,来增加给煤量,根据长时间观察,每台磨煤机给煤量最稳定工况出力在54-56T/H之间,在掺烧劣质煤(如金生小窑煤)时,出力在48-50T/H之间。
第四章 锅炉的燃烧调整第一节 概述一、燃烧调节的目的 目的:稳定性(安全性): 经济性:二、影响炉内燃烧的因素 ● 煤质η⎧↓↓⇒⇒↑↑⇒⎨⎩着火温度,着火距离燃尽易挥发份炉膛和燃烧器出口结焦图4-1 zjBα↓−−→↑−−−−−−→↑⇒为了防止堵管和燃尽难发热量给粉或给煤一次风速直吹:煤粉粗42q q ⎧⎧↑⇒⇒⇒↑⎪⎨↑⇒↑⇒↑⎨⎩⎪⎩汽化吸热炉温低燃尽难经济性:水分烟气量安全性:磨煤机与煤粉管堵管 ● 切圆直径D ⎧↑⇒⎨⎩邻角来流吹至根部,着火容易一次风煤粉气流偏转,贴壁,炉膛结焦 ● 煤粉细度,图4-2● 煤粉浓度,图4-3↑⇒↑↑⇒煤粉浓度单位体积放热量风粉气流黑度迅速吸收炉膛的辐射热● 锅炉负荷,图4-4B ↓⇒↓⇒炉温着火困难 ● 一、二次风的配合⎫⇒↑⇒⎬⇒⎭混合早着火热着火推迟混合时机:煤粉先着火,然后二次风混合混合晚缺氧● 一次风煤粉气流初温,图4-5↑⇒↓⇒一次风温度着火热着火容易 三、负荷与煤质变化时的燃烧调整B α⎧⎧⎪⎪⎪↓⇒↑⇒⇒⎨⎨⎪⎪⎩⎪⎩提高一次风速(防止燃烧器烧坏)着火容易分散火嘴(降低煤粉浓度)炉温结焦火球居中(偏斜易结焦)汽温超温降低(降低排烟热损失)B α⎧⎪⎪⎧⎪↓⇒↓⇒⇒⎨⎨⎩⎪↓⎪⎪⇒⇒↑⇒↓⎩集中火嘴,最下排(提高煤粉浓度)适当增大,(稳定切圆)燃烧不稳炉温降低一次风率和风速(提高煤粉浓度)汽温偏低煤粉细度降低锅炉负压减少漏风热风量着火热D α⎧⇒↑⎪⇒↑⎪↓⇒⇒⎨↓⎪⎪↑⇒↓⎩降低一次风率和一次风速煤粉浓度提高二次风速,避免一二次风过早混合挥发份着火困难煤粉细度热损失 α⇒⎧⎪⎪↑⇒↓⇒⎨⎪⎪⎩分散火嘴降低热负荷提高一次风率和一次风速挥发份安全性降低二次风速,提前混合适当降低 第二节 燃料量与风量的调节一、燃料量的调节 1、中储系统转速、投切、对角、成层、平稳、高低限 负荷变动大,先给粉机数目(粗调),再给粉机转速(细调) 负荷变动小时,粉机转速(细调) 成层投停,对角投停先投风,后投份;先停粉,后停风。
锅炉燃烧的调整⏹炉内燃烧调整的任务可归纳为三点:⏹维持蒸汽压力、温度在正常范围内。
⏹着火和燃烧稳定,燃烧中心适当,火焰分布均匀,燃烧完全。
⏹对于平衡通风的锅炉来说,应维持一定的炉膛负压锅炉进行监视和调整的主要内容有:⏹1)使锅炉参数达到额定值,满足机组负荷要求。
⏹2)保持稳定和正常的汽温汽压。
⏹3)均衡给煤、给水,维持正常的水煤比。
⏹4)保持合格的炉水和蒸汽品质。
⏹5)保持良好的燃烧,减少热损失,提高锅炉效率。
⏹6)及时调整锅炉运行工况,使机组在安全、经济的最佳工况下运行。
⏹煤粉的正常燃烧,应具有限的金黄色火焰,火色稳定和均匀,火焰中心在燃烧室中部,不触及四周水冷壁;火焰下不低于冷灰斗一半的深度,火焰中不应有煤粉分离出来,也不应有明显的星点,烟囱的排放呈淡灰色。
⏹如火焰亮白刺眼,表示风量偏大,这时的炉膛温度较高;⏹如火焰暗红,则表示风量过小,或煤粉太粗、漏风多等,此时炉膛温度偏低;⏹火焰发黄、无力,则是煤的水分高或挥发分低的反应。
制粉系统运行调整⏹(1)调整磨煤机出力时,应同时调节。
⏹(2)根据磨煤机研磨件磨损情况,及时调整加载力,保证制粉系统出力。
⏹(3)定期进行煤粉取样分析细度,通过对分离器的调整,使煤粉细度符合要求。
⏹(4)维持磨煤机出口温度正常。
一、煤粉量的调整⏹配有直吹式制粉系统的锅炉⏹当锅炉负荷有较大变动时,即需启动或停止一套制粉系统。
⏹锅炉负荷变化不大时,可通过调节运行中的制粉系统出力来解决。
⏹对于带直吹式制粉系统的煤粉炉,其燃料量的调节是用改变给煤量来实现的,因而对负荷改变的响应频率较仓储式制粉系统较慢。
二、风量的调整⏹锅炉的负荷变化时,送入炉内的风量必须与送入炉内的燃料量相适应,同时也必须对引风量进行相应的调整。
⏹1.送风调整⏹进入锅炉的空气主要是有组织的一、二、三次风,其次是少量的漏风。
⏹2.炉膛负压及引风调整煤粉细度的调节⏹中速磨煤机固定式离心分离器的调节,通常是改变安装在磨煤机上部的可调切向叶片角度(即折向挡板开度)来改变风粉气流的流动速度和旋转半径,从而达到改变煤粉的离心力和粗细粉分离效果的目的。
锅炉燃烧调整一、燃料量调整:1、负荷增加时,相应增加风量及进入炉膛燃料量;负荷减少时,相应减少风量及进入炉膛燃料量。
2、当锅炉负荷变化不大时,可通过调整运行制粉系统的出力来调整燃料量。
若锅炉负荷增加,要求制粉系统出力增大时,应先开磨煤机进口的风量,利用磨煤机内的存粉作为增负荷开始的缓冲调整,然后增加给煤量,同时相应开大二次风门。
反之,当锅炉负荷降低时,则应减少给煤量,磨煤机通风量以及二次风量。
3、当锅炉负荷变化较大时,需要通过启停制粉系统来调整燃料量。
其原则是:(1)保证磨煤机在合适的负荷下运行。
(2)保证燃烧器的运行方式尽量集中、同层和对角投入,能保证燃烧工况良好,火焰分布均匀,以防止热负荷过于集中造成水冷壁运行工况恶化。
燃烧器应尽量避免缺角运行,保持磨煤机料位稳定,但防止过低或过高运行,保持炉内燃烧工况经常处于最佳状态。
当发现燃烧不稳时,应迅速投入油枪稳定燃烧。
(3)在启动制粉系统时,应及时调整一、二次风及炉膛压力,并及时调整运行制粉系统的出力,保持燃烧稳定,防止负荷骤增骤减。
燃油系统要处于循环备用状态,定期对油枪进行试投,发现缺陷要及时联系检修处理。
4、磨煤机运行中,通风量应保持在规定范围内。
磨煤机通风量过小,一次风速过低,煤粉在炉膛内着火过早会烧坏燃烧器喷嘴,严重时造成一次风管堵塞及磨煤机满煤。
磨煤机通风量过大,会造成煤粉细度大,使煤粉在炉膛内着火推迟,引起燃烧不稳,并加剧一次风管磨损。
5、锅炉低负荷运行或燃用劣质煤时,炉膛温度较低,燃烧不稳定时应及时投入油枪助燃稳定燃烧。
6、切换制粉系统时,应先启动备用制粉系统,再停运准备检修的制粉系统。
停运的燃烧器要保持一定量的周界风冷却,以防止烧坏燃烧器喷口。
7、投运备用磨煤机时,应先开启清扫风门,对一次风管逐个进行吹扫,启动磨煤机,建立料位后,逐渐开大容量风,并调整相应的二次风挡板,观察着火情况是否正常,正常情况下控制磨煤机分离器出口一次风压在2.0~4.0KPa左右,以确保一次风粉均匀性及燃烧器出口风速及风率合理性。
锅炉燃烧调整一、燃烧调整的目的和任务锅炉燃烧工况的好坏,不但直接影响锅炉本身的运行工况和参数变化,而且对整个机组运行的安全、经济均将有着极大的影响,因此无论正常运行或是启停过程,均应合理组织燃烧,以确保燃烧工况稳定、良好。
锅炉燃烧调整的任务是:l、保证锅炉参数稳定在规定范围并产生足够数量的合格蒸汽以满足外界负荷的需要;2、保证锅炉运行安全可靠;3、尽量减少不完全燃烧损失,以提高锅炉运行的经济性;4、使NOxSOx及锅炉各项排放指标控制在允许范围内。
燃烧工况稳定、良好,是保证锅炉安全可靠运行的必要条件。
燃烧过程不稳定不但将引起蒸汽参数发生波动,而且还将引起未燃烬可燃物在尾部受热面的沉积,以致给尾部烟道带来再燃烧的威胁。
炉膛温度过低不但影响燃料的着火和正常燃烧,还容易造成炉膛熄火。
炉膛温度过高、燃烧室内火焰充满程度差或火焰中心偏斜等,将引起水冷壁局部结渣,或由于热负荷分布不均匀而使水冷壁和过热器、再热器等受热面的热偏差增大,严重时甚至造成局部管壁超温或过热器爆管事故。
燃烧工况的稳定和良好是提高机组运行经济性的可靠保证。
只有燃烧稳定了,才能确保锅炉其它运行工况的稳定;只有锅炉运行工况稳定了,才能保持蒸汽的高参数运行。
此外,锅炉燃烧工况的稳定、良好,是采用低氧燃烧的先决条件,采用低氧燃烧,对降低排烟热损失、提高锅炉热效率,减少NOx和SOx的生成都是极为有效的。
提高燃烧的经济性,就要求保持合理的风、粉配合,一、二次风配比,送、吸风配合和保持适当高的炉膛温度。
合理的风、粉配合就是要保持炉膛内最佳的过剩空气系数;合理的二、二次风配比就是要保证着火迅速,燃烧完全;合理的送、吸风配合就是要保持适当的炉膛负压。
无论在稳定工况或变工况下运行时,只要这些配合、比例调节得当,就可以减少燃烧损失,提高锅炉效率。
对于现代火力发电机组,锅炉效率每提高l%,整个机组效率将提高约0.3—0.4%,标准煤耗可下降3—4g/(kW•h)。
要达到上述目的,在运行操作时应注意保持适当的燃烧器一、二次风配比,即保持适当的一、二次风的出口速度和风率,以建立正常的空气动力场,使风粉均匀混合,保证燃烧良好着火和稳定燃烧。
此外,还应优化燃烧器的组合方式和进行各燃烧器负荷的合理分配,加强锅炉风量、燃料量和煤粉细度等的调节,使锅炉始终保持安全经济的状态运行。
锅炉运行中经常碰到的燃烧工况变动是负荷或燃料品质的改变,当发生上述变动时,必须及时调节送人炉膛的燃料量和空气量,使燃烧工况得到相应的加强或减弱。
在高负荷运行时,由于炉膛温度高,煤粉着火和风煤混合条件均较好,燃烧一般比较稳定。
为了提高锅炉效率,可根据煤质等具体情况,适当降低过剩空气系数运行。
过剩空气系数减小,排烟热损失必然降低,而且由于炉膛温度提高并降低了烟速,煤粉在炉膛内停留的时间相对延长。
只要过剩空气控制适当,不完全燃烧损失并不会增加,锅炉效率便可得到提高。
低负荷时,由于燃烧减弱,投入的煤粉燃烧器可能减少,炉膛温度和热风温度均较低,火焰充满程度差,为了减少不完全燃烧损失,锅炉风量又往往偏大,使燃烧稳定性、经济性都下降。
因此,低负荷时,在风量满足要求的情况下,应适当降低一次风风速使着火点推前,并适当降低二次风的风速,以增强高温烟气的回流,以利于燃料的着火和燃烧;尽量采用多火嘴、少燃料、燃烧器对称投入均匀分布的方式,以利于火焰问的相互引燃和改善炉膛火焰的充满程度;在燃用低挥发分的煤种时应采用集中火嘴增加煤粉浓度的方式,使炉膛热负荷集中,以利于燃料的点燃。
二、影响燃烧的因素和强化燃烧的措施l、影响燃烧的因素(1)燃料品质的影响锅炉燃烧设备是按设计煤种设计的,煤质和特性不同,燃烧器的结构特性也就不同。
因此,锅炉正常运行中一般要求燃煤的品质与燃烧设备和运行方式相适应,但在锅炉实际运行中,燃煤品质往往变化较大。
由于任何燃烧设备对煤种的适应总有一定的限度,因而燃煤品质的较大变化,对燃烧的稳定性和经济性均将产生直接的影响。
燃料中挥发分含量增加,煤粉的着火温度便将降低;挥发分含量减少,煤粉的着火温度便将相应升高,着火温度升高,着火热就增大,因而燃用挥发分低的煤种时着火就困难,达到着火所需时间就较长,着火距离就较远。
在相同的风粉比条件下,挥发分降低,煤粉火炬中火焰传播的速度将显著降低,从而使火焰扩展条件变差,着火速度减慢,燃烧稳定性降低。
对于挥发分很低的无烟煤而言,含氧量较高时较容易着火。
此外,挥发分的含量对煤粉的燃烬也有直接的影响。
通常燃煤的挥发分含量越高,越容易着火,燃烧过程越稳定,不完全燃烧损失也就越小。
灰分过高的煤着火速度慢,燃烧稳定性差,而且燃烧时由于灰分容易隔绝可燃质与氧化剂的接触,因而多灰分的煤燃烬性能也较差。
煤的灰分越高,加热灰分造成的热量消耗增多,使燃烧温度下降。
此外,固态飞灰随烟气流动,会使受热面磨损和堵灰;熔化的灰还会在受热面上形成结渣,影响各受热面传热比例的变化;燃烧器喷口结渣时,不但影响燃烧器的安全运行,而且还将对炉内燃烧工况产生直接的影响。
水分对燃烧过程的影响主要表现在水分多的煤引燃着火困难,且会延长燃烧过程,降低燃烧室温度,增加不完全燃烧及排烟热损失。
因为煤燃烧时,水分蒸发需要吸收热量,使煤的实际发热量降低、燃烧温度下降。
此外,煤的水分过高时还将影响煤粉细度及磨煤机的出力,并将造成制粉系统的堵煤或堵粉,严重时甚至引起燃烧异常等故障情况。
(2)煤粉细度的影响煤粉越细,表面积越大,在其它条件相同的情况下,加热时温升越快,挥发分的析出、着火及化学反应速度也就越快,因而越容易着火。
煤粉细度越细。
所需燃烧时间越短,燃烧也就越完全。
(3)一次风的风量、风速、风温的影响正常运行中,减少风粉混合物中一次风的数量,一方面相当于提高煤粉的浓度,将使煤粉的着火热降低;另一方面在同样高温烟气量的回流下,可使煤粉达到更高的温度,因而可加速着火过程,对煤粉的着火和燃烧有利。
但一次风量过低,则往往会由于着火初期得不到足够的氧气,使反应速度反而减慢而不利于着火扩展。
一次风量应以能满足挥发分的燃烧为原则。
一次风速过高,将降低煤粉气流的加热程度,使着火点推迟,容易引起燃烧不稳,且煤粉燃烧也不易完全;特别是降低负荷时,由于炉内温度较低,甚至有可能产生火焰中断或熄火,此时,应设法降低一次风速。
但一次风速过低会造成一次风管堵塞,而且着火点过于靠前,还可能烧坏喷燃器。
一次风温越高,煤粉气流达到着火点所需热量就越少,着火速度就越快。
但一次风温过高,对于燃用高挥发分的煤种时,往往会由于着点离燃烧器喷口过近而造成结渣或烧坏喷燃器。
反之,一次风温过低,则会使煤粉的着火点推迟,对着火不利。
(4)燃烧器特性的影响对于同一台锅炉而言,燃烧器出口截面越大,混合物着火结束离开喷口距离就越远,即火焰相应拉长。
小尺寸燃烧器能增加煤粉气流点燃的表面积,使着火速度加快,着火距离缩短,一方面将使膛出口温度不致过高,另一方面又能燃烧完全。
直流燃烧器着火区的吸热面积虽较小,但由于能得到炉膛中温度较高烟气的混入和加热,因而在着火条件上还是比较好的。
直流燃烧器组织切圆燃烧时后期煤粉与空气的混合较充分,而且可根据不同燃料对二次风混入时间的要求,进行结构和布置特性上的设计,以改善燃烬程度。
旋流燃烧器着火区的吸热面积大,着火条件好,能独立着火燃烧,特别是在大型锅炉上采用时可有效地解决炉膛出口烟气的偏斜问题,但对煤种的适应性较差。
(5)锅炉负荷的影响锅炉负荷降低时,炉膛平均温度降低,燃烧器区域的温度也要相应降低,对煤粉气流的着火不利。
当锅炉负荷降低到一定值时,为了稳定炉火,必须投用油枪进行助燃。
无助燃油枪时煤粉能稳定着火和燃烧的锅炉允许最低负荷,与锅炉本身的特性、所燃用的煤种和燃烧器的型式等有关。
燃用低挥发分煤种或劣质烟煤时,其最低负荷值便要升高;燃用优质烟煤时,其值便可降低。
锅炉全烧煤时的允许最低负荷,应通过燃烧试验来确定。
(6)过膛空气系数的影响。
炉膛过剩空气系数过大,将使炉膛温度降低,对着火和燃烧都不利,而且还将造成锅炉排烟热损失的增加。
过剩空气系数过小时,又将造成缺氧燃烧,使燃烧不完全。
(7)一次风与二次风配合的影响一、二次风的混合特性也是影响着火和燃烧的重要因素。
二次风在煤粉着火以前过早地混合,对着火是不利的。
因为这种过早的混合等于增加了一次风量,将使煤粉气流加热到着火温度的时间延长,着火点推迟。
如果二次风过迟混人,又会使着火后的燃烧缺氧。
故二次风的送人应与火焰根部有一定的距离,使煤粉气流先着火,当燃烧过程发展到迫切需要氧气时,再与二次风混合。
(8)燃烧时间的影响燃烧时间对煤粉燃烧完全程度影响很大。
燃烧时间的长短主要决定于炉膛容积的大小,一般来说,容积越大,则煤粉在炉膛中流动时间越长,此外,燃烧时间的长短还与火焰充满程度有关,火焰充满程度差,就等于缩小了炉膛容积,使煤粉颗粒在炉膛中停留的时间变短。
燃用低挥发分的煤种时,一般应适当加大炉膛容积,以延长燃烧时间。
此外,炭粒的燃烬,占了燃烧过程的大部分时间和空间,因此尽量缩短着火阶段,可以增加燃烬阶段的时间和空间,将有利于炭粒的燃烬。
2、良好燃烧的必要条件综上所述,影响燃烧的因素很多,而好的燃烧,必须具备以下条件:(1)供给完全燃烧所必须的空气量;(2)维持适当高的炉膛温度;(3)空气与燃料具有良好的混合;(4)有足够的燃烧时间。
3、强化煤粉燃烧的措施根据影响着火和燃烧因素的分析,强化煤粉燃烧,一般可采取如下措施:(1)提高热风温度;(2)保持合适的空气量,根据煤种,控制合理的一次风量;(3)选择适当的气流速度,以保证适当的着火点位置;(4)根据燃烧过程的发展,及时送人二次风,既不使燃烧缺氧,又不降低火焰温度;(5)保持着火区的高温,加强气流中高温烟气的卷吸:(6)选择适当的煤粉细度;(7)维持远离燃烧器的火炬尾部具有足够高的温度,以增强燃烬阶段的燃烧程度。
三、煤粉细度的确定煤粉细度不但影响煤粉的着火和燃烧条件,而且对燃烧的经济性也将产生直接的影响。
煤粉越细,燃烧越快越完全,不完全燃烧损失越低。
燃烧细的煤粉时还可降低炉膛过剩空气系数,使排烟热损失减少。
但磨制细的煤粉需要消耗较多的电能和制粉设备的金属;反之煤粉越粗,则制粉设备的电耗及金属损耗可越少,但不完全燃烧就要增大。
适当的煤粉细度可使排烟热损失和机械不完全燃烧损失((12+q4)以及制粉设备的电耗和金属消耗(即设备磨损)的总和为最小。
总损失最小时的煤粉细度,称为煤粉的“经济细度”。
影响煤粉经济细度的因素有:煤种特性、制粉系统特性、燃烧设备的型式和完善程度以及运行工况等。
煤中挥发分的含量是决定煤粉经济细度的主要因素。
当锅炉燃煤的挥发分含量较多时,由于相对容易燃烧,故煤粉可以适当粗一些。
当煤中含有较多的灰分时,由于灰分会阻碍燃烧,此时就要求煤粉能适当细一些。