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，均应合理调整燃烧，以确保燃烧工况稳定、良好。
关健词：燃烧；安全；煤种；调整
1 绪论
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。
2 燃烧调整的任务和目的
锅炉燃烧调整的任务
（1）保证锅炉参数稳定在规定范围内并产生足够数量的合格蒸汽以满足外界负荷的需要；
（2）保证锅炉运行安全可靠；
（3）尽量减少不完全燃烧损失，以提高锅炉运行的经济性；
（4）使NOxSOx及锅炉各项排放指标控制在允许范围内。
3 影响燃烧的因素和强化燃烧的措施
3.1 影响燃烧的因素
（1）燃料品质的影响
燃料中挥发分含量增加，煤粉的着火温度便将降低；挥发分含量减少，煤粉的着火温度便将相应升高，着火温度升高，着火热就增大，因而燃用挥发分低的煤种时着火就困难，达到着火所需时间就较长，着火距离就较远。
灰分过高的煤着火速度慢，燃烧稳定性差，而且燃烧时由于灰分容易隔绝可燃质与氧化剂的接触，因而多灰分的煤燃烬性能也较差。煤的灰分越高，加热灰分造成的热量消耗增多，使燃烧温度下降。
水分对燃烧过程的影响主要表现在水分多的煤引燃着火困难，且会延长燃烧过程，降低燃烧室温度，增加不完全燃烧及排烟热损失。
（2）煤粉细度的影响
煤粉越细，表面积越大，因而越容易着火。煤粉细度越细。所需燃烧时间越短，燃烧也就越完全，但煤粉越细磨煤机的消耗的电量也相应增大，故应合理选择最佳的煤粉细度。
（3）一次风的风量、风速、风温的影响
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，但一次风量过低，一方面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，另一方面也可能造成磨煤机堵煤的情况发生。
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。
（4）燃烧器特性的影响
对于同一台锅炉而言，燃烧器出口截面越大，混合物着火结束离开喷口距离就越远，即火焰相应拉长。小尺寸燃烧器能增加煤粉气流点燃的表面积，使着火速度加快，着火距离缩短，一方面将使膛出口温度不致过高，另一方面又能燃烧完全。直流燃烧器着火区的吸热面积虽较小，但由于能得到炉膛中温度较高烟气的混入和加热，因而在着火条件上还是比较好的。
（5）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，根据肇庆公司运行指标对煤耗影响可知排烟温度每升高10℃，锅炉效率降低0.54%，煤耗上升1.63g/kw•h。但过剩空气系数过小时，又将造成缺氧燃烧，使燃烧不完全。
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4 不同煤种的燃烧调整原则
4.1 无烟煤
无烟煤是挥发分最低的煤种，它的可燃基挥发分在10％以下，而固定碳较高，因此不易着火和燃烬。在燃烧无烟煤时，为保证着火，必须保持较高的炉膛温度，一次风量、一次风速应低些，这样对着火有利。但一次风速不能过低，否则气流刚性差、卷吸力量小，严重时反而不利于着火和燃烧，同时还有可能造成一次风管内气粉分离甚至堵塞。二次风速应高些，二次风速较高能有利于穿透，使空气与煤粉充分混合，并能避免二次风过早混入一次风，影响着火。各组二次风门开度可采用倒宝塔形，即上二次风开大、中二次风较小、下层二次风门开度最小。这是因为在燃烧器区，随烟气向上运动，烟速逐渐增加，易使上二次风射流上翘，开大上二次风，且提高上二次风风速，对混合有利。下二次风关小，以提高炉膛下部温度，对着火引燃有利，但风速应以能托住煤粉为原则。
4.2 烟煤
通常烟煤的挥发分和发热量都较高，灰分较少，容易着火燃烧，因而一次风量和风速应高些。二次风速可适当降低，使二次风混入一次风的时间提前，将着火点推后以免结渣或烧坏喷燃器。燃烧器最上层和最下层的二次风门开度应大些较好。
4.3 褐煤
褐煤是发热量低，水分多，挥发分高，灰熔点低的劣质煤，由于褐煤的水分高，煤的干燥就比较困难，并使炉内烟气量增大，烟气流速增高，加上灰分多，因而极易造成受热面的严重磨损。
燃用褐煤时的配风原则与燃用烟煤时基本相同。但一次风量、一次风速和二次风速的数值，一般比燃用烟煤时要高一些。
5 燃料量的调节
由于肇庆公司采用是直吹式制粉系统故在这仅就以直吹式制粉系统煤量的调节来说明：
当锅炉负荷变动不大时，可通过调节运行中制粉系统的出力来解决。
当负荷有较大的变动时，则需通过启动或停用制粉系统方能满足对燃料量改变的需要，其原则是一方面应使磨煤机在合适的负荷下运行，另一方面则要求燃烧器在新的组合方式下能保证燃烧工况良好，火焰分布均匀，以防止热负荷过于集中造成水冷壁运行工况恶化。当机组负荷降至低负荷要及时投入等离子稳燃，以防发生因燃烧不稳造成锅炉着火。
6 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。
从运行经济性方面来看，在一定范围内，炉内过剩空气系数增大，可以改善燃料与空气的接触和混合，有利于完全燃烧，使化学不完全燃烧热损失q3和机械不完全燃烧损失q4降低。但是，当过剩空气系数过大时，因炉膛温度降低和烟气流速加快使燃烧时间缩短，可能使不完全燃烧损失反而有所增加。
所以，过剩空气系数过大时，锅炉总的热损失就要增加。合理的过剩空气系数应使各项热损失之和（q2+q3+q4）为最小，这时的过剩空气系数称为锅炉的最佳过剩空气系数。
正常稳定的燃烧，炉膛内应具有光亮的金黄色的火焰，火焰中心应在炉膛的中部，火焰均匀地充满炉膛，但不触及四周水冷壁，不冲刷屏式过热器。着火点过远，又会使火焰中心上移，使炉膛上部结渣和不完全燃烧程度增加，影响锅炉效率，严重时还将使燃烧不稳，甚至引起锅炉熄火。
总之，风量过大或过小都会给锅炉的安全经济运行带来不良的影响。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。
参考文献：
[1]姜锡伦 《锅炉设备及运行》 ［M］北京电力出版社 2006
[2]范从振 《锅炉原则》 ［M］北京电力出版社 2000
[3]集控运行规程 [M]国电肇庆热电有限公司 2018
论文作者:彭文锋
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/21
标签：锅炉论文; 风量论文; 炉膛论文; 风速论文; 灰分论文; 温度论文; 煤粉论文; 《电力设备》2019年第14期论文;