火电厂锅炉燃烧优化技术探析

张宏智

大唐七台河发电有限公司黑龙江省154600

摘要：火电厂锅炉的作用是通过燃料使燃料中的化学能最大限度地转化为热能,要取得经济高效，必须要保证燃烧的稳定性，提高燃烧的经济性。

关键词：火电厂；锅炉；燃烧；优化

1火力发电厂锅炉存在的问题

1.1火电厂锅炉节能减排体系不完善

目前国内多数火电厂是在改革开放时期发展起来的，由于当时社会盲目追求经济大跃进，因此在环保节能意识上重视度不够。而目前大多火电厂的管理层依旧延续过去领导的管理模式，难以加强环保节能意识，在实际生产中也无法加以重视，制定相应的规章制度。

1.2火电厂锅炉燃烧效率低

由于锅炉体积较大，因此在燃烧过程中难以确定煤炭燃烧的准确位置，同时火焰燃烧的高度也难以确定，造成不必要的能量消耗，增加能源消耗量。另外，煤炭在锅炉中燃烧不充分，还会产生一氧化碳等严重的污染气体，破坏臭氧层。

1.3自动化水平低、辅机和燃烧设备的质量低下

由于我国火电厂规模大小不一，在自动化水平与设备质量等方面也存在着较大的差异。一些小型的火电厂没有完全实现自动化控制，这样就很难根据锅炉在使用过程中的情况，来合理地调配煤炭的使用量与位置，而仅凭着工作人员的工作经验。即便企业想充分利用能源，但是由于自身设备质量较低，往往也会受到限制。因此由于一些客观原因的存在，想要让锅炉内煤炭达到充分燃烧，在实际操作中是十分困难的。

1.4火电厂锅炉燃煤质量不合格

火电厂最大的能源消耗就是煤炭，正所谓想要解决问题，就要从根源着手，因此煤炭质量是我们主要考核的项目之一。但是由于我国煤炭大量无节制的开采，煤炭的质量受到了很大的影响。并且多数火电厂对所采购的煤炭也没有质量标准，造成与好的设备性能不匹配现象出现，使锅炉性能难以充分发挥出来，这必然会造成能源使用效率低、转化效率低等问题。

2锅炉的燃烧方式特点分析

一是塔式单切圆燃烧方式。切向燃烧是通过把不同的切向所送来的煤粉，与风力互相配合动作,在炉膛内部形成一个较强的旋转火球，极速充分燃烧。其优点是：切向燃烧可以使炉膛内的煤粉由于旋转的作用而燃烧殆尽，由于切圆燃烧中四角火焰的相互作用，一、二次风混合可以有效控制风力大小，其煤种适应性更强。缺点是：锅炉容量增大后，因为切圆燃烧的炉膛出口烟气流存在的残余旋转，加大了炉膛出口烟温、烟量的分布偏差，致使过热器和再热器管的热负荷分布不均，给过热器工作带来不利影响，时间长了，会出现部件结焦、积灰、腐蚀和局部温度过高等现象。改善举措：对切向燃烧方式，采用塔式布置，因为过热器、再热器受热面采用了横向分布，烟气上升到炉顶后再顺势向下，经过了多层次的受热面，烟温偏差、烟流量分布不平衡、过热器受热不均等现象得到了极大改善。

二是∏型布置双切圆燃烧方式。∏型布置双切圆燃烧采用双切圆使燃烧器数目变为两个，对每个燃烧器的风量、煤粉量的输送控制相对简单，大大降低了单只燃烧器的热功率。当锅炉负荷发生变化时，燃烧器可以分层次切换，保护炉膛内不同截面温度和热负荷均匀。优点：因为炉膛内高温强烈的旋转气流，风力与煤共同作用形成粉末状颗粒，能燃烧完全，并延长煤粉颗粒在炉内停留时间，炉内热负荷分布均匀，对炉膛出口附近的烟温等起到控制调解作用，炉膛出口烟温偏差明显减小。其缺点是：由于炉膛内两个火球的位置有时会引发偏移导致容易出现隐患。另外，炉膛内旋转的气流会使烟气、煤粉斜向冲刷屏式过热器，时间久了会形成渣尘附着，影响过热器工作效果。改善举措：把两个相对独立“燃烧器”的对流热偏差和火焰辐射系统的辐射热偏差，进行合理有效的搭配组合，会大大降低炉膛出口附近的烟气热偏差。

三是对冲燃烧方式。把旋流燃烧器固定在相对而立的两面炉墙上,形成对冲式火焰。旋流式燃烧器内部的燃烧，主要是通过卷吸燃膛内高温的烟气来点燃煤粉并燃烧,对冲布置的火焰因为前后两面炉墙的相对布置，形成的对冲火焰会充满整个炉膛。其优点是：对冲燃烧可以使炉内的左右两侧的烟气保持基本平衡，调解过热器和再热器的最高点温度，不会因减温水喷洒而降低循环热效率。炉内烟气均匀冲刷屏式过热器，会降低管子上煤渣附着。其缺点是：对冲式燃烧方式对旋流燃烧器的选择有一定限制，尤其对一些容易结焦的煤种，要选择更加适合的类型和布置，控制好燃烧器中过热器的热负荷，才能较好的发挥对冲式燃烧的优势，达到更高效的燃烧目的。

3锅炉燃烧优化注意事项

（1）正常燃烧时，炉膛火焰呈金黄色，均匀地充满炉膛，着火点应在燃烧器出口200～300mm处，火焰无脉动现象，各燃烧器无结焦和烧坏现象。维持转向室出口处两侧烟温差＜50℃；若发现其偏差增大，应及时分析调整。炉膛压力应保持-80～-50Pa，氧量在3%～4%。

（2）磨煤机投运要求：

1）磨煤机运行应彼此相邻，低负荷如隔层运行需投油稳燃；

2）磨煤机出力分配原则：下层磨保持较高出力，用上层磨调节负荷。

（3）锅炉负荷变化时，及时调整风量、煤量以保持汽温、汽压的稳定；增负荷时，先增加风量，后增加煤量；减负荷时，先减煤量，后减风量；负荷变化不大时，只调给煤量，其幅度不宜过大；负荷变化幅度大，调给粉煤量不能满足时，可采用启、停磨煤机的办法，风煤要协调配合，以防燃烧不稳而灭火。

（4）制粉系统不宜长期停用，备用的制粉系统应经常切换运行，以利于水冷壁的均匀受热及防止原煤仓原煤因长期备用而结块、自燃；停用的一次风管应定期吹扫；对停用的燃烧器应保持少量周界风通风冷却，以防喷口烧坏。

（5）集控运行人员每班应对煤化验人员提供的煤质化验单进行仔细分析，针对不同的煤质，做出有针对性的燃烧调整，以适应煤质的变化情况。

（6）为了保证锅炉经济运行，应定期对飞灰、大灰采样分析。

（7）运行中燃油系统处于循环备用状态，定期对各油枪进行试投。

4锅炉低负荷燃烧优化注意事项

（1）当锅炉负荷处在最低不投油稳燃负荷（锅炉热负荷＞40%）以下时，应有油枪支持；当锅炉负荷在最低不投油稳燃负荷以上时，可逐步停运油枪。

（2）低负荷要求少投磨煤机，保持较高煤粉浓度，尽量使用下层磨煤机。

（3）保持下层磨煤机带基本负荷，用上层磨煤机调整负荷。在增、减负荷过程中，调整给煤机出力不易幅度过大。

（4）低负荷尽量保持#1、#2或#2、#3磨煤机运行。

（5）低负荷时应关小停运磨煤机相应二次风至10%，运行磨二次风开度可保持在60%左右，周界风开度小于10%。

（6）制粉系统在暖磨过程中，入口风量不得过大，同时保持一次风压稳定，严格控制煤粉细度在规定范围内。一旦某套制粉系统停用，应及时关闭对应的一、二次风挡板，关小周界风挡板。

（7）低负荷时，禁止炉膛吹灰、打焦及吹扫煤粉管道等工作，尽量减少底部除渣工作。

（8）注意过热蒸汽温度和再热蒸汽温度的变化，尽量不用或少用减温水，应保持过热蒸汽、再热蒸汽有一定的过热度。

5结语

锅炉燃烧热效率是评价锅炉运行性能的重要指标，同时也对企业生产具有重要的影响。如果热效率较低，不仅会增加生产成本，并且会降低生产效率，进而影响到企业的经济效益。所以需要根据锅炉运行的实际状况，有针对性的进行改进。

参考文献：

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[2]崔宝山.火电厂锅炉燃烧优化技术分析[J].科技创新与应用,2015,06:78.

[3]丛殿国,唐万军,贾洪彬.火电厂锅炉燃烧优化技术分析[J].科技创新导报,2015,03:91.