摘要：主要阐述了锅炉运行中采用低氧燃烧的原理，在运行中通过燃烧调整采用低氧燃烧方式对锅炉燃烧的经济性、锅炉热效率影响以及采用低氧燃烧方式运行后锅炉内的燃烧工况有哪些变化。
关键词：锅炉；低氧燃烧；燃烧调整；燃烧工况
1、简介
大庆油田热电厂4号机组锅炉，是由哈尔滨锅炉厂有限则热公司所生产的1025t/h，亚临界自燃循环单炉膛，一次中间再热平衡通风汽包锅炉，采用正压直吹式制粉系统，直流式煤粉燃烧器四角布置，双切圆燃烧，摆动燃烧器调节再热器温，喷水减温调节过热汽温。
2、锅炉燃烧调整的目的
锅炉燃烧的好坏直接影响了锅炉热效率与锅炉运行参数的经济性，各大电厂每年通过对针对锅炉燃烧调整使得机组每年能够节省燃煤上百万吨，使得每度电燃煤消耗量下降约3~7克左右。对锅炉进行燃烧调整不仅仅减少了燃煤用量，降低了锅炉烟尘对大气的排放量，从这里来看更是对环保做出了突出的贡献，通过对锅炉燃烧工况的调整，保证锅炉的运行参数稳定在了规定范围内并提供了合乎参数的蒸汽来满足机组运行的需要。保证了机组的安全运行。尽量降低了锅炉因不完全燃烧造成的损失，有效提高了锅炉的热效率。通过低氧燃烧调整也降低了锅炉引风机、送风机、一次风机的运行出力，节省了厂用电，降低了氮氧化物的排放，减少了对大气环境的污染。
3、低氧燃烧对锅炉运行的影响
（1）对NOx和SOx排放的影响
锅炉采用低氧燃烧，可以大幅降低脱硝系统中NOx、SOx的排放量和锅炉排烟热损失，因为燃料在炉膛中的着火阶段，由于炉内氧量较低导致煤粉挥发分中的氮元素不易转化为NOx，而煤中的硫元素也因为氧量较低而导致生成SO2较少，使得燃烧时间有所延长。所以可以通过改变运行中炉内氧量来减少NOx和SOx的排放。
（2）对锅炉效率的影响
油田热电厂#4机组涉及排烟温度为131℃，在夏天时排烟温度会高达140℃，明显偏高，通过调节送风机与一次风机出力，改变锅炉氧量，对锅炉燃烧进行优化调整，我们发现降低过氧空气系数可以减少锅炉排烟热损失，提高锅炉效率，由于通过调整风机处理减少了炉膛内的氧量，也降低了送、引、一次风机的电耗。
（3）低氧燃烧对炉膛结焦的影响
锅炉进行低氧燃烧时，由于供应的氧量较少导致空气与煤粉的混合没有之前足氧燃烧充分，导致煤粉的燃烧不完全，容易产生CO导致煤灰的熔点大幅度降低，使得炉膛内壁更容易结焦，造成锅炉堵焦等现象发生，影响了锅炉的正常运行。
（4）对锅炉厂用电的影响
锅炉低氧燃烧进行调整，为了使炉膛内呈低氧燃烧，需降低锅炉两侧引风机、送风机、一次风机处出力，降低炉内总风量将原有氧量从3.7%降低至2.9%左右。风机出力降低使得风机用电量下降，厂用电量下降，锅炉经济性提升。
4、锅炉低氧燃烧调整方案
（1）辅助风挡板的调整
我们通过现场的长期调整发现不同的辅助风挡板开度对锅炉在低氧燃烧状态中的参数有很大的不同。我们最常见的采用的为“收腰型”的辅助风配风模式，降低炉膛中间的配风量，延长中部煤粉在炉膛中燃烧时间，燃尽风挡板开度保持在20%~40%之间，防止炉膛火焰升到影响过热器温度。下二层辅助风开度不变，根据负荷变化保持在10%~30%之间，这样可以有效降低炉内燃尽的煤灰与炉渣等物质的产生。同时经过调整使得煤粉上升速度延长，在NOx还原区时间的延长能够有效降低NOx的排放量，减少脱硝系统液氨用量，进一步提高锅炉经济性。
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（2）保持炉膛风箱压差
控制锅炉的大风箱压差来保证辅助风的刚性使得辅助风可以延迟与一次风的混合，使得煤粉在炉内燃烧时间得以延长，有利于NOx的还原与减少其生成。
（3）周界风的调整
锅炉的周界风能够起到增加一次风的刚性作用。防止锅炉内风量发生偏移导致煤粉贴墙燃烧对锅炉水冷壁造成冲刷，影响其寿命甚至导致水冷壁爆管造成机组停机，严重影响了机组的安全运行。在煤粉着火后能够及时提供少量的辅助风有助于提高燃烧效率。
（4）一次风的调整
在锅炉降低一次风的情况下要能够保证锅炉的燃烧器不会发生烧损、结焦等现象的发生，锅炉的制粉系统一次风管道不会发生堵塞、积粉等情况。适当降低一次风量能够提高一次风温度，减少周界风能够有利于煤粉中的挥发分提前析出导致着火提前，是煤粉在炉膛内停留时间延长。使得NOx生成量减少，减少了脱硝系统中液氨用量。
在保证一次风管路没有堵塞等情况发生时，可以尽量保持低一些的一次风量，一次风由于温度较低对于进入炉膛会降低排烟温度，易导致发生低温受热面的腐蚀等情况发生，一般根据锅炉负荷和燃煤用量等情况将一次风压力设定在7.8KPa~9.0 KPa之间。
（5）控制制粉系统与炉膛风箱烟道等处漏风量
制粉系统、锅炉风箱、烟道等处发生漏风现象会使得冷空气进入炉膛，提高炉内排烟温度，降低锅炉效率。在平时的例行巡检中发现炉膛底部干渣机看渣孔、锅炉本体看火孔等等经常检查部位应确保其关闭，发现制粉系统、炉膛风箱烟道发生漏风情况要及时联系检修处理。
（6）根据负荷调整风量
当锅炉负荷较高时，适度减少燃烧区域风量以此提高锅炉经济性。当风量过小时会使得炉膛出口温度生高，造成排烟温度的生高，导致锅炉排烟热损失的增加。
当锅炉负荷较低时，应适当降低燃烧区域风量来保证锅炉的经济性，来保证煤粉的完全燃烧。风量过大会使得炉内温度较低造成了主再热器温度较低，影响锅炉热效率。
5、总结
我们在机组进行低氧燃烧调节前必须对锅炉的热效率、供电煤耗、锅炉飞灰含碳量、厂用电率、NOx排放量进行记录并与进行低氧燃烧调整后的参数进行对比，不断试验最后找出最佳调整方法，以便日后运行调整提供参考。
通过锅炉的调整进行低氧燃烧可以在一定程度上降低锅炉出口烟气中NOx的含量，减少了脱硝液氨用量，提高了锅炉热效率。
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作者简介：
翟英博：男：（1987.9—）汉， 籍贯：黑龙江省大庆市。研究方向: 热能动力工程。
论文作者:翟英博
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/4
标签：锅炉论文; 低氧论文; 炉膛论文; 风量论文; 机组论文; 煤粉论文; 热效率论文; 《电力设备》2017年第7期论文;