煤粉锅炉燃用劣质煤的燃烧调整分析(编辑修改稿)

煤粉锅炉燃用劣质煤的燃烧调整分析(编辑修改稿)内容摘要：

设备情况 浑江发电公司的 HG— 670/ — YM14 型两台锅炉，其入炉煤可燃基挥发份一般在 17～ 23%之间；低位发热量在 13000～ 16000kj/kg 之间；灰份在 42～ 52%之间。 劣质煤主要特点：挥发分含量低、发热量低、灰分含量大，可磨系数小。 锅炉燃用劣质煤时，煤粉气流的着火距离延长，火焰温度低、火焰中心易偏斜。 15 米处四面墙温度偏差大，火焰稳定性差，闪烁严重。 易造成局部断火，甚至造成锅炉灭火事故。 煤中灰分含量大，使火焰燃烧不剧烈，炉膛、受热面、烟道等处飞灰磨损加剧，易造成受热面及承压部件泄露及磨损 .或烟道及冷灰斗堵灰。 造成锅炉排渣困难。 严重时造成受热面积灰造成被迫停炉。 如此多的炉型、如此差的煤质，可以说是一个燃用劣质煤的 典型代表。 表 11 锅炉主要技术参数 项 目 单位 BMCR BRL 主蒸汽流量 t/h 670 630 主蒸汽温度 ℃ 540 540 主蒸汽压力 MPa 再热蒸汽 进 /出口温度 ℃ 302/540 302/540 再热蒸汽进 /出口压力 MPa 再热蒸汽流量 t/h 省煤器进口给水压力 MPa 省煤器进口给水温度 ℃ 243 243 热风温度（一 /二次风） ℃ 273/303 269/297 排烟温度（修正前 /后） ℃ 145/138 锅炉效率 % 表 12 煤质特性 项目 符号 单位 设计煤 校核煤 1 校核煤 2 实际煤质 收到基碳分 Car % 西安交通大学网络教育学院论文 2 项目 符号 单位 设计煤 校核煤 1 校核煤 2 实际煤质 收到基氢分 Har % 收到基氧分 Oar % 收到基氮分 Nar % 收到基硫分 Sar % 收到基灰分 Aar % 收到基水分 Mt % 可燃基挥发分 Vdaf % 19 18 18 收 到 基 低 位 发热值 kJ/kg 15500 14800 14700 14000 变形温度 DT ℃ 1150 1350 1150 软化温度 ST ℃ 1180 1430 1240 流动温度 FT ℃ 1280 1480 1320 分析原理 点组成 线，线组成面，面组成体。 如果把锅炉整个燃烧工况比作一个体，那么每一层燃烧器就是一个面，每一个角的燃烧器就是一条线，每一组燃烧器就是一个点。 下面我们就浑江发电公司锅炉燃煤特点，阐述一下锅炉燃用劣质煤时如何保证 适中的风、粉介入点 ， 使强、弱适中的位置恰当的点连贯成线 、 在炉内垂直和水平方向保持平整的面 、最终 形成炉内燃烧工况的有机的整体 ，以便促成一个稳定的燃烧工况。 1 绪论 3 图 11 我厂炉膛水平抛面图 Equation Chapter (Next) Section 1 2 确定适中的风、粉介入点的位置 5 2 确定适中的风、粉介入点的位置 确定煤粉着火点 对于锅炉整体燃烧工况来看，一组燃烧器只不过是一个点，但点却是组成体的基本要素。 而锅炉燃烧工况的破坏往往首先从一组燃烧器开始，所以我们必须从一点做起。 对于一组燃烧器来说，它也不是一个孤立的点，因为煤粉燃烧本身就是一个较复杂的过程，它受到诸多因素影响。 在燃用劣质煤时，我们希望煤粉的着火点应在 250～ 400mm 之间。 如果煤粉的着火点太迟，煤粉就会丧失初期强有力的混合，不仅使得煤粉着火困难、影响燃烧稳定性、不完全损失增加，还可能因着火点推迟造成炉膛出口结渣。 但着火点太早也不行，一是可能烧损燃烧器，二是可能造成燃 烧器附近结焦甚至造成一次风管堵塞。 所以必须保证煤粉着火点适中。 要想做到这一点，必须严格控制一次风速，一次风速越高单位内送入燃烧器内的出口区域的煤粉空气混合物越多，则加热到煤粉着火温度所需热量越多，加热时间越长，着火点越远，煤粉燃烧工况也就不好。 但一次风速过低，煤粉气流的刚性越差、混合卷吸高温烟气的能力差，对煤粉着火不利。 一次风速的控制应以不堵管、不烧损燃烧器、不影响煤粉气流卷吸为原则，管内风速通常保持在 20～25 米 /秒。 表 21 四层燃烧器水平布置图 A1 D1 A2 D2 A3 D3 A4 D4 一层粉 二层粉 三层粉 四层粉 B1 C1 B2 C2 B3 C3 B4 C4 表中： （ 1） A、 B、 C、 D 分别为长方形炉膛的四个角所安装的喷燃烧器代称， 4 为煤粉燃烧器所在的层面。 当面对炉膛前侧时， A 为炉左侧后角， B 为炉左侧前角， C为炉右侧前角， D 为炉右侧后角。 （ 2）一层 —— 四层粉为炉膛从上到下四层煤粉燃烧器。 把握二次风混入点 煤粉的燃烧主要是靠炉内高温烟气加热到着火状态，着火以后就应及时地将二次风送入。 但 350℃左右的二次风对于煤粉着火来说它还是要低得多，如果二次风过早地混 入，这就等于增加了一次风率，对煤粉燃烧不利。 而混入过晚，又不能适时地给煤粉燃烧提供足够的风量，造成不完全燃烧。 对于浑江这种着火较困难的煤种，最好西安交通大学网络教育学院论文 6 将二次风在离燃烧器出口一定距离处再与着火的煤粉气流相遇。 这就要靠控制二次风速来实现，我们一般控制 40～ 45 米 /秒左右。 燃料燃烧所用空气应遵循后一部分空气应在前一级空气基本用完以后再混入的原则，即采用所谓的分级配风。 表 22 喷燃器下排至上排布置图 左侧后 A4 A3 A2 A1 上 左侧前 B4 B3 B2 B1 上 右侧前 C4 C3 C2 C1 上 右 侧后 D4 D3 D2 D1 上 表中： A、 B、 C、 D 分别为长方形炉膛的四个角所安装的喷燃烧器代称， 4为煤粉燃烧器所在的层面。 当面对炉膛前侧时， A 为炉左侧后角， B 为炉左侧前角， C 为炉右侧前角， D 为炉右侧后角。 上是指炉膛高度方向。 控制经济煤粉细度 煤粉细度的大小不仅影响燃烧的稳定性，还对锅炉飞灰有一定的影响。 在锅炉燃用煤质较劣时，我们希望适当地降低煤粉细度，以增加煤粉与空气的接触面积，这样对着火有利，这样也就增加了燃烧“点”的稳定程度。 当然这必须是在不对煤粉经济细度造成较大影响的前提下进行。 目前，我们控制的煤粉细度是 R90 20～ 23%。 合理的风煤配比，即保持最佳的过剩空气量，即保持合理的氧量值。 我厂 2 台炉设计氧量35%，由于氧量计位置在 29 米省煤器入口处，受炉膛及烟道漏风的影响（漏风几乎不参与燃烧），因此不同的炉子、不同的负荷段，应保持不同的氧量值，以保证炉内过剩空气系数为。 一般来说， 200150MW负荷段控制氧量 46为宜， 150100MW负荷段控制氧量 68 为宜。 当然 2 台炉漏风情况不同， 5 炉漏风偏大，氧量值可视燃烧情况而定。 合理的炉内空气动力工况，即一、二次风配比。 对于劣质煤由于灰分偏大，挥发份偏小，使煤粉着火热增大，着火困难；而灰壳包裹碳粒，阻挡碳与氧气的接触界面，使燃烧推迟。 因此，调整上应参照集中配风的原则，保证下组燃烧器的稳定着火，又要保证后期二次风的充分混入。 即保持下组。