（内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司 内蒙古自治区霍林郭勒市 029200）
摘要：近年来，在我国经济的高速发展进程中，能源利用率低、消费结构不合理、供需矛盾加剧等问题日益突出，生态环境恶化与经济发展的矛盾加剧，在很大程度上制约了经济持续快速健康的发展。环保改造中更改旧式燃烧器为低氮燃烧器。可是低氮燃烧器改造后给锅炉运行带来诸多问题，如何在短时间内实现低氮燃烧器改造后锅炉燃烧的全自动调节，并且还要保证机组的安全、稳定、经济、环保运行是当前亟待解决的问题。
关键词：锅炉；环境保护；技术
中国是一个以燃煤为主的发展中国家，能源构成以煤炭为主，随着经济的快速发展，煤炭的消耗量不断加大，因为燃烧所造成的大气污染也日渐严重，氮氧化物（NOX）污染是室外大气污染物之一，为积极响应国家政策，满足新的环保排放标准，绝大多数热电厂进行了锅炉低氮燃烧器的改造。
一、锅炉运行的问题
1、炉膛负压越大越好。燃煤炉如果不设计成负压运行，就不可避免地出现锅炉周围煤、灰、烟、火星乱冒，污染危害工作环境。但这绝不是说负压越大越好。炉膛负压过大，其一是风机电耗大大增加；二是炉膛漏风增加，锅炉热经济性降低，不利于节能；三是飞灰对沿程受热面的磨损加剧；四是会大大降低炉膛燃烧热效率。
2、蒸汽压力波动对机炉设备的安全经济运行没有影响。蒸汽压力是蒸汽质量的重要指标之一。汽压波动过大直接影响机组的安全和经济运行。运行中要求汽压的波动幅值不能太大，汽压过高很危险，原因是：因汽压过高引起安全阀起动，造成大量排汽损失；安全阀万一发生故障不动作，可能出现爆炸事故；3）机械应力大，会危及锅炉、汽轮机及蒸汽管道安全，还可能引起调速级叶片过负荷；蒸汽温度正常而压力升高时，机组末几级叶片的蒸汽湿度增大，使其工作条件恶化，发生水冲击。
3、炉膛压力正负与安全没有什么关系。炉膛压力正常与否，对设备、人身的安全有相当的影响。负压过大，加剧了对烟管、尾部对流管壁，如过热器、省煤器的磨损，其磨损量比正常运行状态下大几十倍。时间一长，对流管壁会磨损减薄，且易出现主汽温度偏高，发生超温爆管等事故。正压燃烧，对锅炉安全运行危害更大，主要有以下几点：受热面和炉排工况恶化；炉门、钢架变形，炉墙裂缝；加剧对流管壁的磨损；金属管壁过热，破坏水循环；易使烟管胀口泄漏；蒸汽大量带水，恶化蒸汽品质，发生水冲击；加剧受热面的腐蚀。因此，各锅炉使用单位要充分认识到炉膛压力与安全的关系，以确保锅炉安全运行。
4、定期排污次数越多越好。定期排污主要是指排除锅炉底部的存渣、污垢和腐蚀产物，减轻炉管结垢，防止堵塞，降低锅水含盐量，强化传热效果。有人认为，排污次数增多效果会更好。其实不然。频繁排污一是浪费大量热量，影响供热汽压的稳定；二是对锅炉水循环不利；三是排污阀阀芯、阀杆盘根损耗大，漏泄、爆管现象增加；四是一台锅炉热效率为60%，当压力升至1MPa 时，每增加一次排污浪费能源0.2%；当压力升至1.25MPa 时，每增加一次排污浪费能源0.5%，如果将排污率提高到20％左右，能源浪费就更大了；五是运行人员劳动量加大。因此，定期排污必须按照“勤排、少排、均匀排”的原则进行，每八小时至少排污一次，设专人操作。一般规定，每个排污点一次排污的时间不得大于30s，严禁超时。
5、燃料中的水分越少越好。一般教科书中都介绍，燃料中的水分是有害成分，是燃料中的杂质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水分会吸收燃料燃烧时的放热，增加排烟损失，同时会使燃煤给煤给粉困难；如果燃料油中含水，会使火焰脉动燃烧不稳，甚至锅炉灭火，因而有人认为燃料中的水分越少越好。其实，这是非常错误的。燃煤中的水分过少，一是挥发分容易大量析出；二是储煤有可能自燃；三是上煤过程中煤粉飞扬，污染环境；四是对燃烧不利。
6、炉膛过剩空气系数越小越好。炉内燃烧状况好坏，主要撒于风煤配比最佳与否，除了肉眼观察火焰、烟色和排渣外，关键要看炉膛过剩空气系数α1 的大小。α1 是指炉膛出口处供给每公斤燃料的实际空气量与理论空气量的比值。低α1 燃烧，可大大减少硫酸气体（SO3）和氮氧化物（NOX）的产生及环境污染，减轻腐蚀及排烟热损失。但α1 过小，固体未完全燃烧热损失q4 和气体未完全燃烧热损失q3 都增加，烟筒冒黑烟，炉渣及飞灰含碳量增大，燃烧不稳定，而且飞灰和碳黑将沾污、堵塞对流烟道、省煤器及空气预热器。如果增大到一定范围内，可使q3、q4 降低，但排烟热损失q2 却会增加。
二、锅炉运行的措施
低氮燃烧器虽然仍是燃烧器，但与原来的燃烧器原理差别较大，因此分析实际运行存在的问题后，采取了以下具体措施。
1、所有二次风门实现全自动跟踪调节。SOFA 风门的自动完全是从无到有的创新性实现。
2、组织进行燃烧调整。燃烧调整主要是针对低氮燃烧器的原理展开，即炉膛出口NOx 排放在满足设计的前提下，增加主燃烧区域的风量，尤其在升降负荷期间，从而保证主燃烧区域煤粉的燃烧和水冷壁及其他受热面吸热比例的分配。具体措施是：一是适当减少燃尽区域的二次风量，在满负荷由原来投入六层改为投入四层，低负荷由原来的五层改为三层；二是提高大风箱差压，从而增加了主燃烧器区域的送风量；三是调整燃尽风水平摆角，解决烟温和汽温偏差；四是低负荷适当增加送风量，达到提高再热汽温的目的；五是改变配煤掺烧方式，解决负荷响应速度和防止锅炉受热面高温腐蚀的问题。
3、改变煤种掺烧方式。掺烧方式的改变主要是考虑机组的负荷调节能力。在掺烧时，将热值高的煤种应用于A磨和F 磨，A 磨掺烧热值和挥发份较高的煤种有利于主汽压力的适时升高或降低，增强机组的负荷适应能力，应用于F磨主要是考虑挥发份较高的煤种易于快速燃尽，避免产生还原性的CO，导致高温腐蚀。吹灰方式的优化，低氮燃烧器实现了分级燃烧，由于主燃烧区域风量的减小而导致整体炉膛温度降低，从而减缓了水冷壁的结焦，因此水冷壁吹灰由原来的每日两次改为一次，烟道吹灰主要取决于空预器入口烟温和低温过热器出口汽温。
4、完善运行指标管理。随着低氮燃烧器的改造和环保指标的严格要求，为促进运行人员加强调整，规范运行管理，将炉膛出口NOx 的浓度、喷氨量列入小指标竞赛；引风机耗电率加大得分比例，通过规定提高了运行人员的调整水平，保证低氮燃烧器等设备改造后锅炉的安全经济运行。以运行分析基本是由专业或班组完成，专业的分析仅有专业性，而没有系统性。现 在分析的内容是针对现场出现的综合性问题或涉及系统较为复杂且多个专业交错的内容进行分析，每月必须进行一次。
5、完善绩效管理考核制度。发电部的绩效管理主要是针对运行中存在的问题和事故的避免进行考核和奖励的。但随着电厂运行方式的调整和设备改造的进行，有些需要完善，于是借着本次环保改造的机会，编制了机组运行调节性能（Kp）值的考核管理办法，环保指标的考核管理办法，根据现场实际修编了运行参数的考核管理办法。
通过运行管理的创新和燃烧器调整试验的成功进行，大大提高了运行管理水平，为实现节能降耗一流的火力发电厂奠定了坚实的基础。并且经过一系列的改造，公司的排放标准完全符合国家标准，并且发电负荷未受影响。
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[4] 韩子能，孙风江. 燃煤锅炉的气、煤混烧技术改造[J].工业炉，2013，（2）.
论文作者:张志强,张健
论文发表刊物:《河南电力》2018年18期
论文发表时间:2019/3/13
标签：炉膛论文; 锅炉论文; 燃烧器论文; 蒸汽论文; 负荷论文; 压力论文; 越好论文; 《河南电力》2018年18期论文;