摘要：锅炉燃烧工况的好坏，不但直接影响锅炉本身的运行工况和参数变化，而且对整个机组运行的安全、经济均将有着极大的影响，因此无论正常运行或是启停过程，均应合理组织燃烧，以确保燃烧工况稳定、良好。本文将探究锅炉风量配比对炉膛燃烧经济性的影响。
关键词：二次风；锅炉燃烧；燃烧
引言
燃烧工况稳定、良好，是保证锅炉安全可靠运行的必要条件。燃烧过程不稳定不但将引起蒸汽参数发生波动，而且还将引起未燃烬可燃物在尾部受热面的沉积，以致给尾部烟道带来再燃烧的威胁。炉膛温度过低不但影响燃料的着火和正常燃烧，还容易造成炉膛熄火。炉膛温度过高、燃烧室内火焰充满程度差或火焰中心偏斜等，将引起水冷壁局部结渣，或由于热负荷分布不均匀而使水冷壁和过热器、再热器等受热面的热偏差增大，严重时甚至造成局部管壁超温或过热器爆管事故。
1 锅炉风量对燃烧工况的影响
燃烧工况的稳定和良好是提高机组运行经济性的可靠保证。只有燃烧稳定了，才能确保锅炉其它运行工况的稳定；只有锅炉运行工况稳定了，才能保持蒸汽的高参数运行。此外，锅炉燃烧工况的稳定、良好，是采用低氧燃烧的先决条件，采用低氧燃烧，对降低排烟热损失、提高锅炉热效率，减少NOx和SOx的生成都是极为有效的。提高燃烧的经济性，就要求保持合理的风、粉配合，一、二次风配比，送、吸风配合和保持适当高的炉膛温度。合理的风、粉配合就是要保持炉膛内最佳的过剩空气系数；合理的一、二次风配比就是要保证着火迅速，燃烧完全；合理的送、吸风配合就是要保持适当的炉膛负压。无论在稳定工况或变工况下运行时，只要这些配合、比例调节得当，就可以减少燃烧损失，提高锅炉效率。对于现代火力发电机组，锅炉效率每提高l％，整个机组效率将提高约0．3—0．4％，标准煤耗可下降3—4g/（kW•h）。
要达到上述目的，在运行操作时应注意保持适当的燃烧器一、二次风配比，即保持适当的一、二次风的出口速度和风率，以建立正常的空气动力场，使风粉均匀混合，保证燃烧良好着火和稳定燃烧。此外，还应优化燃烧器的组合方式和进行各燃烧器负荷的合理分配，加强锅炉风量、燃料量和煤粉细度等的调节，使锅炉始终保持安全经济的状态运行。
锅炉运行中经常碰到的燃烧工况变动是负荷或燃料品质的改变，当发生上述变动时，必须及时调节送人炉膛的燃料量和空气量，使燃烧工况得到相应的加强或减弱。
2 一、二次风的风量、风速、风温对锅炉燃烧的影响
2.1 一次风量的影响
正常运行中，减少风粉混合物中一次风的数量，一方面相当于提高煤粉的浓度，将使煤粉的着火热降低；另一方面在同样高温烟气量的回流下，可使煤粉达到更高的温度，因而可加速着火过程，对煤粉的着火和燃烧有利。但一次风量过低，则往往会由于着火初期得不到足够的氧气，使反应速度反而减慢而不利于着火扩展。一次风量应以能满足挥发分的燃烧为原则。
一次风速过高，将降低煤粉气流的加热程度，使着火点推迟，容易引起燃烧不稳，且煤粉燃烧也不易完全；特别是降低负荷时，由于炉内温度较低，甚至有可能产生火焰中断或熄火，此时，应设法降低一次风速。但一次风速过低会造成一次风管堵塞，而且着火点过于靠前，还可能烧坏喷燃器。一次风温越高，煤粉气流达到着火点所需热量就越少，着火速度就越快。但一次风温过高，对于燃用高挥发分的煤种时，往往会由于着点离燃烧器喷口过近而造成结渣或烧坏喷燃器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆反之，一次风温过低，则会使煤粉的着火点推迟，对着火不利。
2.2 过膛空气系数的影响。
炉膛过剩空气系数过大，将使炉膛温度降低，对着火和燃烧都不利，而且还将造成锅炉排烟热损失的增加。过剩空气系数过小时，又将造成缺氧燃烧，使燃烧不完全。
2.3 一次风与二次风配合的影响
一、二次风的混合特性也是影响着火和燃烧的重要因素。二次风在煤粉着火以前过早地混合，对着火是不利的。因为这种过早的混合等于增加了一次风量，将使煤粉气流加热到着火温度的时间延长，着火点推迟。如果二次风过迟进入，又会使着火后的燃烧缺氧。故二次风的送入应与火焰根部有一定的距离，使煤粉气流先着火，当燃烧过程发展到迫切需要氧气时，再与二次风混合。
3 风量的调节
当外界负荷变化而需要调节锅炉出力时，随着燃料量的改变，锅炉的风量也需作相应的调节。控制烟气中的含氧量，便能达到控制过剩空气系数的目的。一般锅炉控制盘上均装有氧量表，因此运行人员可直接根据氧量表的数值来控制炉内的空气量，而不必换算成过剩空气系数。
锅炉总风量的调节，是通过改变送风机的风量来实现的。对于离心式送风机，通常是改变进口导向挡板的开度；对于轴流式送风机，一般是通过改变风机动叶角度来调节风量的。在锅炉的风量控制中除了改变总风量外，一、二次风的配合调节也是十分重要的。一、二次风的风量分配应根据它们所起的作用进行调节。一次风量应以能满足进入炉膛的风粉混合物中挥发分燃烧及固体焦炭质点的氧化需要为原则。二次风量不仅应满足燃烧的需要，而且还应起到补充一次风末段空气量不足的作用。此外，二次风应能与进入炉膛的可燃物充分混合，这就是需要有较高的二次风速，以便在高温火焰中起到搅拌混合的作用，以强化燃烧。有些情况下，可借助改变二次风门的开度，来满足由于喷燃器中煤粉浓度偏差造成的风量需求。
目前，大容量的锅炉，一般都装有两台送风机。当两台送风机均运行时，在调节风量的过程中，应同时改变两台风机的风量并注意观察电动机的电流以及风机的出口风压、风量同步变化，使两侧空气或烟气流动工况均匀，并防止轴流风机进入不稳定工况区域运行。风量调节时，还应通过炉膛出口氧量的变化，来判断是否已满足需要。高负荷情况下，应特别注意防止电动机的电流超限。
总之，为了适应不同煤种和工况的需要，应控制不同的旋流强度和一、二次风配比。燃烧器出口切向风速的调节一般常和风量的改变配合进行，但必要时也可进行单项调节，如调节风速板、轴向叶轮的位置、中心锥等。一、二次风的轴向速度，一般只能靠改变一、二次风率的分配来调整，通过二次风风量挡板或总风量的改变来实现。
结语
综上所述，合理的一、二次风量配比在锅炉的运行中发挥了重要的作用，在不同的工况下，调节锅炉风量与煤粉的配比，使煤粉在炉膛内充分燃烧，可有效降低生产过程中煤的成本，减少损失，保障发电企业的效率。
参考文献：
[1]郑秋榕．浅析火力发电厂经济管理中存在的问题和解决方法［J］．今日财富，2016（9）：63-65．
[2]韩飞.浅析火电厂锅炉运行节能措施[J].科学之友.2016（10）：60-62.
[3]刘文成.浅析火电厂锅炉运行的节能性[J].黑龙江科技信息.2017（01）：115-116.
论文作者:杜筱磊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/17
标签：风量论文; 锅炉论文; 工况论文; 炉膛论文; 煤粉论文; 着火点论文; 风速论文; 《电力设备》2018年第23期论文;