（大唐安庆生物质能发电有限公司 安徽省安庆市 246000）
摘要：在对生物质发电厂锅炉机组的运行机制进行研究之后可以发现，产生飞灰含碳量增多的主要原因是锅炉中的燃料没有充分燃烧就随烟气排出。而导致锅炉内部的燃料燃烧不充分的原因有很多，在对某生物质发电厂锅炉的运行参数进行分析之后得出，燃料配比不均、人工操作不当、设备选择不合理以及运行调整不及时等问题都可能导致飞灰含碳量增加。文中就针对以上问题进行探讨，并提出相应的控制措施。
关键词：发电厂；锅炉；飞灰；碳含量
一、某生物质发电厂锅炉飞灰含碳量现状
在2016年的9月开始，厂内的两台锅炉相继表现出飞灰含碳量过高的异常现象，#2炉表现的更为明显，自发现飞灰含碳量过高的异常情况开始对平均飞灰量进行统计，数据显示仅#1炉每天的飞灰含碳量就达到8.35%，而#2炉每天的飞灰含碳量则达到了11.12%，飞灰含碳量增高则说明锅炉的燃烧效率降低，飞灰含碳量越高则锅炉燃烧效率越低，对电厂的生长效率带来严重影响。
除此之外，飞灰含碳量过高则会导致很多未燃尽的可燃物在锅炉尾部或者除尘器内大量聚集，当这些可燃物的量达到一定值时，就会在尾部或者除尘器中发生再次燃烧，在一定的环境下还可能产生爆炸，严重影响电厂的安全生产。要想保证电厂的安全生产和提升电厂的生产效率，就需要对锅炉飞灰含碳量过高的问题进行探讨，找出对应的解决措施，只有这样才能保证安全生产和电厂的经济效益。
二、飞灰含碳量过高的原因探讨
为了研究某生物质发电厂出现的锅炉飞灰含碳量过高的原因，我们锅炉的各项运行参数进行对比，希望可以通过各项参数的分析找出产生飞灰含碳量过程的主要原因，下面就针对总结出的几点原因进行阐述：
1、燃料原因
（1）燃料配比不合理。很长一段时间进场的树皮量较少，致使燃料配比中以质量较轻的甘蔗渣和较重的破碎树头为主要燃烧物质，因二者的特性和颗粒均存在较大差异，在配比之后燃烧的效果不佳。
（2）燃料重量过轻。甘蔗渣燃料相对来说重量较轻，在燃烧的过程中颗粒较小的甘蔗渣会直接悬浮于空气中燃烧，致使锅炉的下层温度无法保障，树头很难充分燃烧，此种情况下未经燃烧的燃料与悬浮与空气中的甘蔗渣就会产生大量的飞灰直击排放到空气中，此时的飞灰含碳量就会严重超标。同样由于甘蔗渣的重量过轻，分离器无法对其进行有效捕捉，部分没有燃尽的甘蔗渣就会随着烟气排出，最终导致飞灰含碳量提升。
2、人工操作原因
因为采用的是人工填料的方式，很难准确控制配料比，实际配料比与设计配料比存在差异属于常见现象。另外，破碎树头与甘蔗渣一起存放无法具体区分也是造成配料比失衡的主要原因之一。在发现飞灰含碳量过高的问题之后，特别对材料的配比情况进行跟踪调查，发现实际的配比中树头的含量要明显高于设计比重。由于实际燃料配比与设计燃料配比之间的差异过大，导致实际燃烧的燃料水分超出设计值，最终导致锅炉燃烧效率降低，很多燃料无法充分燃烧，这不仅会增加飞灰的碳含量，还会造成大量的资源浪费。
3、设备原因
燃料破碎机与锅炉燃烧的性能不符，致使材料进入锅炉之后的颗粒大小与锅炉燃烧设计存在偏差，燃烧效果也就无法保障；当锅炉持续较长时间运行没有定期检修的情况下，内部的流化系统就可能产生变化反应，另外长时间运行也会使锅炉的燃烧效率降低；引发厂内的#2炉飞灰含碳量过高的主要原因可能是经过改造之后的引风机对锅炉内部动力场的影响，在没有充分燃烧的情况下，就因引风机的作用随着烟气排出。
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4、锅炉给料系统堵料频繁
在实际运行的过程中发生多次堵料现象，而锅炉给料系统的运行质量与整个机组的运行均有直接关联，对机组运行的稳定性产生直接影响，当前，生物质锅炉在运行中存在的问题主要就集中在材料运输系统中。
5、运行调整原因
锅炉在长时间运行之后没有进行检修和维护，致使在很长一段时间内锅炉为缺氧的状态燃烧，会导致燃料燃烧不充分的现象；因某种因素导致锅炉的床温偏低也会造成燃料燃烧不充分；填料过多或者过少均会影响锅炉的正常运行。
三、生物质发电厂锅炉飞灰含碳量的控制措施
1、合理控制一次风量
在确保锅炉能够正常流化的条件下，控制一次风的使用次数。一次风的有效控制可以提升锅炉床的温度，进而提升燃料的燃烧率，除此之外，还可以通过降低一次风来减缓燃料循环的速度，将燃料在锅炉内的时间延长，达到提升燃烧率的效果。经过多次实验对比将一次风降至7.5万KM3／h为最佳。与此同时，需要对锅炉床的温度进行监视，当床温超出870℃之后，需要开启一次风，帮助降低床温，在温度持续不下的情况下，可以增设风机，加强循环速度，进而达到降低床温的效果。需要特别注意的是一次等量需要控制在5.5万KM3／h以上。
2、适量增设二次风量
将二次风门全部开启，调整风量，通过增加风的扰动性来提升对锅炉镗孔的氧气量，同时还能作用与包裹在飞灰中的碳，使其与空气接触，充分燃烧，这对于减少飞灰碳含量的意义重大。
3、控制锅炉给料，降低机组负荷
锅炉机组在运行的过程中，给料的水分过大会增加锅炉燃烧的负荷，当给料的量超出锅炉燃烧负荷能力时，就会产生部分燃料无法燃烧的情况，此时，如果不适当减少燃料添加就会降低锅炉的燃烧率，在锅炉底部产生未燃尽燃料，此时排出的烟气中就会存在较多的碳含量，同时也会造成一定的资源浪费，对发电厂的经济效益带来不利影响。为此，需要在机组运行的过程中实时监测锅炉出口的氧气含量，确保氧气含量在0.1%左右，锅炉稳定运行的状态下氧气含量为0.2-0.5%之间。一旦发现锅炉出口的氧气含量出现异常，就需要适当减少锅炉给料，尽量降低机组的运行负荷。
4、控制燃料配比
入炉燃料配比方面，湿度大的碎树皮要搭配干木皮、树干等一些比重稍大的燃料进行混烧。重质燃料着火点在炉膛的较低位置，这样有利于增强床料中密相区的热储蓄提高床温；杜绝单独上过细的糠质燃料。如果燃料中的粉料量过大，应将粉料与较湿燃料充分混合后才能入炉。
5、及时补充床料，清除费渣
锅炉连续运行时间较长后，炉膛内的床料中的杂质增多，床面流化不均匀，床面热负荷不均匀。解决的方法通常是排渣，效果是排出渣块和杂质，再补充新床料。我们要求每天白班补充床料4吨。
6、控制床温
加强对床温的监视，控制床温最高点不低于700℃。若床温无法维持时，值长应及时通知上料班长改变上料配比，尽量上一些较干的燃料入炉，以保证床温的稳定。
7、确保给料均匀
运行人员应保证锅炉给料系统给料均匀，保证两侧给料机出力基本相同。燃料的给料量以摄像头的监测为准，发现一侧给料量料过大时，应适当减少该侧给料量，并增加另一侧给料量。
8、提高设备管理
设备部应加强对燃料破碎机的管理，保证破碎机可靠运行；设备部及运行人员应加快给料管堵料的事故处理速度。
结语：文中从燃料、机械、人工操作等多个方面对锅炉飞灰含碳量增多的原因进行分析，结果显示，每个操作不合理均有可能造成燃料无法充分燃烧，进而产生飞灰含碳量增多的问题，为此，在实际锅炉燃烧的过程中需要对各个工序进行严格控制，尤其是燃料的配比和设备稳定运行对燃烧率的影响相对较大，实际给料的过程中需要根据监视窗口进行合理配送，保证给料均衡。电厂在实际生产的过程中需要对生产的各个工序参数进行分析之后才能确定引发飞灰含碳量过高的原因，进而采用有效的应对措施，达到降低飞灰碳含量的目的。
参考文献：
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[2]黄万峰.试析锅炉飞灰含碳量成因及降低措施[J].大科技，2014（7）：
[3]曾臻.“W”型火焰锅炉飞灰含碳量的控制[J].技术与市场，2013（2）.
论文作者:高龙
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/28
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