锅炉运行中燃烧优化调整问题的研究

王乐浩,秦尧,景修涛,梁攀坤

河南京能滑州热电有限责任公司 河南 456400

摘要：从某种意义上来讲，电厂发电所用锅炉燃烧效率，会对发电效率有直接性影响。但就锅炉实际燃烧运行现状来看，因其内部外部因素带来的影响，使得锅炉总体运行效率相对比较低下，因此这就需要根据外界工况对锅炉运行进行优化和调整，以此保证锅炉稳定运行，满足电力输出要求，因此本文通过探讨锅炉运行中燃烧优化调整问题，具有一定的现实研究意义。

关键词：锅炉运行；燃烧；优化调整

1锅炉运行中存在的燃烧问题

1.1锅炉燃烧结焦

在锅炉运行中，经常出现锅炉结焦这一情况，其表露现象主要体现在以下几方面：其一，相关技术工作人员在查看锅炉燃烧过程中的火焰时，存在流化效果不是很理想情况，个别情况下燃烧火焰呈白色；其二，锅炉燃烧后所产生的灰尘量减少；其三，氧量指示与正常指示比较呈下降趋势；其四，锅炉在运行过程中的负压呈上升状态。综合以上锅炉运行燃烧结焦问题产生的原因，可能在进行点火升压这一作业环节时，单次投入煤量较多，且在进行加煤作业时没有与加风同时进行，再加上煤粉粒度相对比较大、一次风小，没有到达临界流化风量标准。除以上之外，相关技术人员在进行压火、给煤机断煤等操作时存在不规范，以上都可能会导致锅炉出现结焦情况。

1.2煤粉分配不均

就锅炉燃烧所处运行环境来看，具有一定的复杂性特征，因此也会对锅炉效率产生相应影响，没有发挥其所具有的节能降耗功能。其中导致锅炉运行不稳定的最主要因素就在于煤粉分配不均，具体来讲：锅炉处于燃烧运行状态下，如果风速存在偏差，必然会对煤粉浓度偏差造成直接性影响，因此如果没有做好风量控制，引发煤粉分配不均就会使得锅炉出现燃烧恶化、锅炉效率降低等情况，因此这就需要采取措施，控制合理的风煤比，保证风量符合锅炉运行基本要求，避免出现煤粉分配不均的现象。

2锅炉运行中燃烧优化调整策略

2.1锅炉煤粉粗细程度调节

当煤粉细度过小时极易造成炉内燃烧着火提前，燃烧器的喷口出现结焦或燃烧损坏；而当煤粉细度过大时，则会引起着火滞后，导致炉内的燃烧效率大大降低，锅炉出力不足。试验得到不同煤种磨煤机出口分离器的挡板开度，通过调节挡板开度来改变入炉煤粉的细度。

2.2锅炉内部含氧量的调节

在优化低氮燃烧系统前，火电厂工作人员应当提前对影响氮氧化合物等有害气体排放量的原因进行细致分析，确定关键原因后，制定针对性的解决方案并进行实际应用，确保控制住锅炉污染气体的排放。锅炉内部氧含量与氮氧化合物排放量之间存在必要的关联，即锅炉内部氧含量越高，氮氧化合物生产量也会越高。在确定控制氮氧化合物排放量的任务后，可以调节锅炉内部的氧含量，降低锅炉内部氧含量，对氧含量的最优动态范围进行判断。

虽然理论上降低锅炉内部氧含量就会降低氮氧化合物的生产量和排放量，但是，如果锅炉内部氧含量太低，将会对锅炉其他部位的正常工作产生影响。由此得出，含氧量的调节一定要在合理的范围内进行，其最好控制在2.5%～3.5%。

2.3锅炉压力调整

如果锅炉在运行期间，负压状态相对较高时，就会增大炉膛和烟道的漏风量，无法保证锅炉充分燃烧，严重情况下还可能会因此出现燃烧熄灭情况。基于以上，若炉膛压力处于正风压时，燃烧状态下的火焰、煤灰就会随之向外部呈涌出状态，从而损害火电厂环境，严重可能会因此引发设备损坏、人员伤亡性的事故，因此这就需要采取实时监测措施，对炉膛风压负荷进行监控，根据监控情况来调整锅炉燃烧量和风量，以此确保炉膛压力保持正常状态。另外在调节炉膛压力过程中，还要控制送风量和引风量，应在扩大引风量的基础增加送风量，然后调整锅炉燃料投入量。也可通过减少燃料投入量，以此减少送风量，最后逐步降低引风量。除以上之外，若有2台引风机处于同步运行状态，这种情况下应确保入口处的动叶、出力、电流三者运行状态一致，结合锅炉运行实际进行适当的调整，通常要求引风自动运行，若锅炉负压较大且送风量符合要求，即可启动引风动叶，逐步增大引风量。对于锅炉运行全过程中的所有烟道负压进行实时监控，以此防止出现烟道结焦、积灰等现象，避免因此增加烟道阻力。

2.4锅炉燃烧量调整

从某种意义上来讲，锅炉燃烧质量对整个发电厂机组运行安全、稳定具有直接性影响，因此这就需要采取措施对燃烧运行部分进行优化调整，调节的目的在于迎合外界符合要求，在满足蒸汽量的基础上保证锅炉安全运行。首先要做的就是控制燃烧量，根据发电机组负荷变化来确定炉膛内部给煤量，如果锅炉负荷相对比较大，应适当的增加炉膛通风量和燃料，负荷较低时则在原本基础上减少燃料。对于燃料量控制系统，应基于一次送风量来调整煤粉使用量，以此保证锅炉稳定运行，进而提高燃烧作业效率。除以上之外还可通过设监测点的方式对燃料量控制系统进行检测，以此获取实时监测数据，通过这些数据来优化调整系统，控制锅炉给煤量。

2.5锅炉风量调整

锅炉在运行期间，若炉膛空气系数处于上升状态，应科学设置空气与燃料两者混合比例，促使燃料处于充分燃烧形态。基于以上，如果锅炉炉膛内部空气较多，就会导致炉膛温度下降，无法保证燃料的充分燃烧，从而增加排出烟气热损失，与此同时，还会导致引风机叶片、受热面管严重磨损，对锅炉设备安全使用埋下安全隐患。相反，但如果过剩空气系统较小，就会使得燃料无法充分燃烧，烟气中的一氧化碳气体也会随之增多，煤粉熔点也会因此降低，引发水冷壁结焦现象。因此针对锅炉运行风量部分的优化调整，可通过控制送风机导向挡板角度，根据燃烧需求来调整一次风和二次风，对于前者一次风应满足风粉混合、焦炭氧化风量要求；后者二次风则应在满足锅炉燃烧基础上，补偿一次风末段空气量不足这一问题，促使二次风与炉膛内部燃料处于混合状态，为达成充分燃烧目的提供有力的风力条件。

2.6燃尽风系统与摆角的优化

通过借鉴以前的工作经验，可以了解到，当主燃烧器的摆角在30%以内时，燃烧器上的倾斜角度就会越大，相应会扩大锅炉内壁两侧气体温度和烟气温度之间的差距，所以，为了维持气体高温度且稳定的环境，燃烧器的摆角应适当减小。当OFA导通时，加热器两侧气体温差会扩大，应当减小OFA的开度，让氮氧化合物的生产量相对较小。如果将燃尽风的摆角扩大，必然会影响锅炉内部气体温度等各种参数数据，但总体上影响不大；如果摆角向下倾斜，就会极大程度上增加氮氧化合物的生成量和排放量。相关部门通过对低氧燃烧过程的详细分析和综合考虑，综合氮氧化合物的排放量和锅炉燃烧速率，应对摆角装置进行细致的优化和调整，让燃尽风的摆角可以适当向上倾斜调节，降低锅炉两侧气体温度的差异，确保摆角的运行效果。

结论

对锅炉煤炭燃烧环节进行节能优化，可以实现煤炭的高效低污染燃烧，提高发电效率，对推动我国电力行业的快速发展起到了至关重要的作用。在社会经济建设、资源可持续开发和环境保护的良性互动中，广大学者应在锅炉煤炭打磨制粉及锅炉煤炭燃烧优化这两个关键环节，最大程度地节约煤炭资源，保护生态环境，走低碳环保可持续发展道路。

参考文献：
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