几种飞灰含碳量在线检测方式的比较

一、影响飞灰含碳量的主要因素1、煤种影响我公司燃用煤种挥发份低、灰分大，且煤质变化频繁。

燃煤的挥发份含量降低时，煤粉气流着火温度显著升高，着火热随之增大，者火困难，达到着火所需的时间变长，燃烧稳定性降低，火焰中心上移，炉膛辐射受热面吸收的热量减少，对流受热而吸收的热量增加，尾部排烟温度升高，排烟损失增大。

煤的灰份在燃烧过程中不但不会发出热量，而且还要吸收热量。

灰份含量越大，发热量越低，容易导致着火困难和着火延迟，同时炉膛温度降低，煤的燃烬程度降低，造成的飞灰可燃物升高。

灰份含量增大，碳粒燃烧过程中被灰层包裹，碳粒表面燃烧速度降低，火焰传播速度减小，造成燃烧不良，飞灰含碳量升高。

2、煤粉细度合理的煤粉细度是保证锅炉匕灰含碳量在正常范围主要因素之一，降低煤粉细度是降低飞灰可燃物的有效措施。

煤粉过粗，单位质量的煤粉表面积越小，加热升温、挥发份的析出着火及燃烧反应速度越慢，因而着火越缓慢，煤粉燃烬所需时间越长，飞灰可燃物含量越大，燃烧不完全；另一方面提高煤粉的均匀性，也有利于煤粉的完全燃烧,较粗的煤粉若不能很好的与空气搅拌混合,将导致着火不好,燃烧时间较长,这也是影响E灰可燃物的主要因素。

3、一次风速的影响一次风速偏高，一次风速过高带来的危害如下：a）这直接导致煤粉气流的着火点偏远，着火推迟，燃烧过程缩短。

既不利于稳燃，又影响了燃烬。

b）一次风中较大的煤粉颗粒获得动能过大，飞出煤粉气流，落到周围的缺氧区，影响燃烬。

C）切圆直径变小，火焰不能均匀的充满炉膛，炉膛中心烟气流速过快，缩短了煤粉的炉内停留时间。

造成炉内温度分布不均匀和烟气流速不均匀。

不利于稳定着火和燃烧。

d）加剧了管道和喷嘴的磨损。

4、二次风、煤粉配合情况二次风、煤粉混合充分，燃烧才能迅速而完全。

5、磨煤机出口风粉混合物温度风粉混合物温度降低必将导致煤粉着火推迟，煤粉燃烬程度差，导致飞灰含碳量上升。

6、磨煤机运行台数运行台数越越多，乏气带粉在炉膛上部越多，这些粉由于燃烧环境温度高、时间短等，导致飞灰含碳量增加。

锅炉飞灰含碳量是反映锅炉运行效率和锅炉机组性能的关键指标，由于在实际生产过程中会受到煤质、设备运行参数以及其他方面等多种因素的影响，导致出现锅炉飞灰含碳量偏高的情况，从而影响生产效率，降低了设备的使用寿命，对环境也造成了更大破坏。

因此必须要想方设法研究锅炉飞灰含碳量偏高的原因，找出制约因素，并采取有效的措施加以解决，从而更好地提升电厂运行效率和生产质量。

锅炉飞灰含碳量偏高对锅炉生产运行的影响飞灰含碳量是燃煤锅炉机组燃烧情况的重要反映和控制指标，如果工艺控制不当，造成飞灰含碳量偏高，一方面能够造成锅炉机组机械不完全燃烧损失增多。

机械不完全燃烧损失是指锅炉中还有飞灰灰渣没有燃尽的物质，从而造成热量的损耗，进而对锅炉的热效率产生影响，导致煤耗相应增大。

另一方面飞灰含碳量偏高，将导致飞灰的质量下降，从而影响干灰的综合处理和应用，对环境造成污染。

因此必须要高度重视飞灰含碳量这一影响指标。

造成飞灰含碳量偏高主要有以下几方面原因：根本原因是燃料不完全燃烧（1）由于各种因素造成炉膛火焰中心偏上，使煤粉在炉内燃烧不完全造成飞灰含碳量增大。

（2）风粉配合不均或燃烧调整不合理，造成燃料燃烧不充分飞灰含碳量增大。

（3）制粉系统的运行情况，从多次煤粉取样情况来看，煤粉的合格率也不理想。

主要是磨煤机本身性能与设计性能有较大的差距，另外粗粉分离挡板、磨煤机风量以及煤的可磨性会直接影响煤粉细度，使飞灰含碳量增大。

（4）空预器漏风率偏大，炉膛氧量不足。

空预器的漏风率高达30%~40%，大大高于设计值20%，锅炉由于漏风缺氧燃烧，使飞灰含碳量严重偏高。

（5）吹灰器不能正常投运、二次风量及配风不合理，以及二次风温等锅炉燃烧的外围条件影响到锅炉的燃烧好坏，进而影响到飞灰含碳量。

（6）煤质差：由于掺烧燃煤变化频繁，如灰分大、挥发份低的煤粉，水份较大的原煤，或是含碳量较高的无烟煤，由于不符合设计煤种，都会造成燃料燃烧不充分，飞灰含碳量增大。

HQCT-I 智能型飞灰含碳量在线检测装置用户用户手册手册手册北京华清优燃科技有限公司二零零九年三月一日目 录1、前言 (2)2、测量原理 (2)3、系统结构及功能说明 (3)4、性能指标 (8)5、现场安装条件及说明 (8)6、操作说明 (12)7、系统维护要点 (13)8、接线原理说明 (15)1、前言飞灰含碳量是衡量燃煤电站锅炉优化燃烧的重要指标之一，对燃煤锅炉飞灰含碳量实现在线检测，有利于指导锅炉燃烧的优化运行，正确调整风煤比；合理地控制飞灰含碳量，有利于降低发电成本，提高机组运行的经济性。

目前对飞灰含碳量的定量测量一般采用“化学灼烧失重法”，这是一种离线的实验室分析方法，这种方法虽有其精度高的特点，但因受灰样采集、样品代表性、分析时间滞后等因素影响，导致测量的结果不能及时准确地反映当前的锅炉燃烧的工况，对锅炉燃烧的控制和燃烧调整的指导缺乏实时性。

我公司研制成功了一种智能型飞灰含碳量在线检测系统，该系统以微波谐振测量技术为基础，并采用先进的嵌入式PC系统进行计算分析，确保飞灰含碳量的测量结果准确可靠，在实际运行中实现了对飞灰含碳量进行直观的、数字化的控制和调整。

同时，该系统的机械工艺方面设计精巧实用，成功解决了取样灰路的堵塞问题，确保系统长期稳定可靠运行。

本系统克服了传统化学灼烧失重法的离线、滞后等缺点，测量结果不受煤种变化影响，真正做到了连续稳定地对飞灰含碳量的实时在线测量。

原理测量原理2、测量HQCT-I智能型飞灰测碳仪表是利用飞灰中的碳粒能够吸收微波能量的机理进行测量。

锅炉尾部烟气中的飞灰由于煤粉燃烧不完全而含有碳粒，这些碳粒能够吸收微波能量，引起微波能量的衰减；同时由于飞灰中其他成分对微波的吸收不敏感，因此通过微波谐振测量技术，获取衰减的微波能量和含碳量的关系，就可以分析确定飞灰中碳的含量。

3、系统结构及功能说明系统结构及功能说明3.1系统结构说明本系统的基本结构为取灰装置和仪表机柜组成，如图1所示。

火电厂飞灰含碳量高的原因及对策发表时间：2019-06-21T09:13:06.553Z 来源：《电力设备》2019年第1期作者：李拓[导读] 摘要：飞灰含碳量是影响锅炉效率的重要因素之一，本文分别从入炉煤的着火、燃烧以及燃烬实际过程的多方面进行分析，查找影响飞灰含碳量高的因素。

(国电库车发电有限公司新疆阿克苏 842000)摘要：飞灰含碳量是影响锅炉效率的重要因素之一，本文分别从入炉煤的着火、燃烧以及燃烬实际过程的多方面进行分析，查找影响飞灰含碳量高的因素。

并针对影响因素，提出合理应对方案，为大型电站锅炉飞灰含碳量的控制、锅炉的优化运行提供参考。

关键词：锅炉；飞灰含碳量；煤质；调整；导言随着电力行业改革的深入进行，受新能源发电高速发展影响，如何优化运行、节能降耗，已经成为火力发电企业生产经营的重要工作。

而配煤掺烧则是降低燃料成本的主要手段，由于掺烧煤种与设计煤种煤质有较大差距，因此如何调整燃烧，提高锅炉效率则成了锅炉运行调整的一个重要课题。

对现代大型电站锅炉而言，机械未完全燃烧热损失是影响锅炉效率的重要指标，本文从大型电站锅炉的飞灰含碳量影响因素出发，提出相应的控制方法，达到提高锅炉效率的目的。

1 影响飞灰含碳量的因素1.1 煤质影响(1) 灰分的影响煤中的灰分会降低发热量，妨碍可燃物与氧的接触，使煤着火和燃烧困难，增加燃烧损失。

燃料中灰分增加，会使火焰温度降低，着火推迟，煤粉燃烬度变差，故机械未完全燃烧热损失随之增加。

(2) 挥发分的影响挥发分越高的煤，越容易着火，燃烧也易于完成。

这是因为挥发分是气体可燃物，着火温度低，易于着火。

挥发分多，相对来说煤中难燃的焦炭便少，使煤易于燃烧完全。

大量的挥发分析出，着火燃烧时可以放出大量热量，提高炉内温度，易于煤的燃烬。

另外，挥发分是从煤的内部析出的，析出后使煤具有孔隙性，使煤和空气接触面变大，利于完全燃烧。

(3)水分的影响煤中水分多，燃烧时放出的有效热量便减少，降低炉内温度，甚至会使煤着火困难，从而使灰中残留碳增加。

飞灰含碳量的影响因素概括起来主要有三方面：燃料特性、锅炉结构及其附属设备、锅炉的运行燃料特性主要包括煤的热值、挥发分含量及煤的粒度。

一燃料特性 1. 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含碳量的增加。

对于挥发分含量较高、结构比较松散的烟煤、褐煤和油页岩等燃料，燃烧速率较高，飞灰含碳量较小。

对于挥发分含量低，结构密实的无烟煤、石煤等相同条件下飞灰含碳量要高出很多煤种对飞灰含碳量的影响很大，对于挥发分含量较高、结构比较松软的烟煤，褐煤和油叶岩等燃料，当煤进人流化床受到热解时，首先析出挥发分，煤粒变成多孔的松散结构，周围的氧向粒子内部扩散和燃烧产物向外扩散的阻力小，可以提高燃烧速率，降低飞灰含碳量。

对于挥发分含量少，结构密实的无烟煤、石煤等，当煤粒表面燃烧后形成一层坚硬的灰壳，阻碍燃烧产物向外扩散和氧气向内扩散，燃煤燃层困难，灰壳所包覆的碳核中。

一般而言，飞灰含碳量随煤种干燥基挥发分含量增加而减少，但也要注意到挥发分高、含灰量低的烟煤的煤由于剧烈的一次破碎和二次破碎产生大量的细焦碳颗粒，从而增加飞灰含碳量。

而对于含灰量高、含碳量低的煤颗粒增加，其燃烧所产生的飞灰颗粒的含碳量降低。

经研究如果以干燥无灰基挥发分除以发热量所得的数值作为一个煤质指标，会发现飞灰含碳量和煤质之间明显的相关关系。

2．煤的粒径煤的颗粒粒径影响流化质量和稀、浓相区的颗粒浓度。

在一定的运行风速和给料量下，床料的粒度决定了颗粒在床内的行为。

当煤的颗粒粒径增大后，稀相区颗粒浓度减小，而浓相区颗粒浓度增加。

研究表明，颗粒浓度越高，颗粒的扰动也越大，相互间的碰撞的机会也越多，传热系数就大。

由此可知，当燃煤粒径增大后，燃烧室上部燃烧份额偏少，燃烧温度偏低，燃烧效果变差和受热面发挥不了应有的吸热作用，会造成过热蒸汽温度偏低，蒸汽参数得不到保证。

煤的颗粒粒径增加对蒸发量的影响主要表现在其循环颗粒量的减少。

循环流化床锅炉灰渣含碳量影响因素研究随着工业化进程的不断发展，燃烧过程中产生的大量固体废弃物，如煤炭、木材等的灰渣成为了一个不可忽视的问题。

目前，循环流化床锅炉是燃烧固态燃料的重要设备之一，其灰渣含碳量直接关系到设备的运行效率和环境保护。

因此，本文主要从循环流化床锅炉灰渣的含碳量出发，探讨了其受到的影响因素以及对其进行控制的方法。

一、循环流化床锅炉灰渣含碳量的定义循环流化床锅炉是应用于煤炭等燃料的一种燃烧方式，它的燃烧方式与传统的燃烧方式有所不同。

在循环流化床锅炉中，燃料的燃烧产生的灰渣是通过气力输送（飞灰）或机械输送（底灰）排出的。

循环流化床锅炉灰渣含碳量是指灰渣中的碳含量比例。

二、影响循环流化床锅炉灰渣含碳量的因素1.煤质煤质对灰渣含碳量的影响比较显著。

在循环流化床锅炉燃烧过程中，煤质的含碳量高，灰熔点高，灰渣生成量少，灰渣中的碳含量也相对较少。

2.燃烧温度燃烧温度是影响循环流化床锅炉灰渣含碳量的重要因素之一。

在适当的燃烧温度下，煤的燃烧会更加充分，也会更容易使灰渣中的碳得到完全燃烧。

因此，适当提高循环流化床锅炉的燃烧温度，对于降低灰渣中的碳含量是十分重要的。

3.空气过剩系数循环流化床锅炉的供气量会直接影响到燃料的燃烧程度以及灰渣含碳量。

空气过剩系数越高，碳的燃烧就越充分，灰渣中的碳含量也就越少。

4.风速循环流化床锅炉中，风速的变化会对煤粉的稳定性，煤粉的燃烧速率和灰渣的含碳量产生直接影响。

提高风速会增加煤粉的燃烧速率，降低灰渣中的碳含量。

三、影响循环流化床锅炉灰渣含碳量的控制方法1.优质煤使用使用高含碳、低灰熔点的优质煤可以降低灰渣中的碳含量。

2.调节燃烧温度通过调节循环流化床锅炉的燃烧温度，使其在适当的范围内进行燃烧，可以降低灰渣中的碳含量。

3.控制空气过剩系数控制循环流化床锅炉的空气过剩系数，使其保持适当的水平，可以有效地降低灰渣中的碳含量。

4.控制风速调整循环流化床锅炉中的风速。

灰渣含碳量的标准因国家和工艺而异。

在某些国家，如欧盟委员会，灰渣的碳含量被限制在5%以下。

而在美国，EPA (Environmental Protection Agency)制定的《Clean Air Act》规定，工业废物中的有机物含量必须低于10%。

对于固定床造气炉，其灰渣的含碳量正常时一般在16-21%，炉况不好时可以达到30%甚至更高。

而富氧气化灰渣含碳量为10—15%。

灰渣含碳量是指煤气发生炉排出的灰渣中没有气化的煤炭成分数量。

它与原料煤的灰分含量、灰分性质、操作条件及发生炉结构有关。

灰渣含碳量越高，说明没有气化的煤炭越多，属于资源浪费。

在煤气化过程中，原煤中的绝大部分灰分不参与气化反应，为维持气化过程的连续稳定，必须不断的将灰分排出炉外。

灰渣的含碳量是由于熔融的灰分将未反应的原料包裹不能继续与气化剂接触成为碳核而随灰渣一起排出炉外的，也会造成一定的能量损失。

灰渣含碳量以灰渣中碳所占的质量百分比表示，一般固定床煤气发生炉排出灰渣含碳量要求低于10%，最好5%以下。

对于固态排渣而言，原料煤灰熔点低、灰分含量高、气化过程中水蒸气用量大以及操作过程中料层移动过快都将导致排出灰渣中含碳量增加。

控制好原料煤的灰分含量、灰分性质，以及煤气发生炉的操作条件和结构，对于降低灰渣含碳量，提高碳资源利用率具有重要意义。

灰渣含碳量的控制对于煤气化过程的经济性和效率至关重要。

为了降低灰渣含碳量，以下措施可以采取：1. 选择合适的原料煤：选用灰分含量低、灰熔点低、煤的可磨性好、机械强度高、反应活性好的煤种，以降低煤气化过程中的残碳率。

2. 优化煤气发生炉操作条件：控制适当的炉内温度和压力，确保原料煤在炉内充分气化和燃烧。

同时，合理控制水蒸气用量，使其与煤的反应活性相匹配。

3. 改善煤气发生炉结构：设计合理的炉型和尺寸，确保炉内气流分布均匀，使原料煤在炉内停留时间充足，提高其气化效率。

4. 加强原料煤的预处理：对原料煤进行破碎、筛分、干燥等预处理，以提高其反应活性和气化效率。