锅炉燃烧优化调整的技术分析

唐文杰

摘要：在火力发电厂中，锅炉的燃料成本占总成本的70%以上，污染物的排放，尤其是燃烧不充分污染物排放所带来一系列环境问题成为制约火力发电产业发展的重要因素。锅炉燃烧优化技术对火力发电厂的节能降耗、节能减排工作具有重大的意义。系统地分析火力发电厂锅炉燃烧优化技术的现状，锅炉燃烧优化技术调整的目的，以及提高锅炉燃烧系统优化技术经济性、安全性的技术措施。

关键词：火力发电;锅炉;燃烧调整;技术

目前火电厂面临巨大的竞争压力，一方面，国家从政策层面严格控制新建火力发电项目，积极发展太阳能、风能、水能、核能等新能源项目，另一方面，由于电煤出现供求关系不平衡，很难保证实际燃用煤种为设计煤种，直接影响了锅炉运行的经济型、安全性以及环保性。随着高参数、大容量火力发电机组的投运，锅炉燃烧优化技术的要求越来越高，燃煤电厂锅炉燃烧排放的硫氧化物（SOx、SO2为主）、氮氧化物（NOx）和粉尘等，对环境造成了很大的危害，火力发电厂锅炉燃烧优化技术势在必行。1火力发电厂锅炉燃烧优化技术发展现状我国火力发电厂锅炉实际运行中，由于煤种多变，监控参数存在差异，设备存在缺陷，长期变负荷运行等原因，使得锅炉燃烧普遍达不到最佳状态，因此，迫切需要通过燃烧优化调整试验，提高锅炉运行的安全性、经济性以及环保性。

目前，在实际工作中普遍采用单因素法和通过锅炉燃烧系统监测仪表来进行优化调整。在采用单因素法进行燃烧优化调整时，通过锅炉燃烧优化调整试验，寻求合理的一、二次风配比、风煤比、以及过剩空气系数等，通过倒换不同燃烧器调整火焰中心，使得锅炉燃烧系统处于最佳运行工况，优化锅炉燃烧系统运行。在采用锅炉燃烧系统检测仪表优化调整时，试验人员通过在线仪表监控给煤量、煤质成份、飞灰含碳量、风粉浓度、一二次风速、风温等参数来调整锅炉燃烧。这种优化调整方式虽然更加系统、高效，但是在实际应用中，常常由于监测仪表可靠性较低，准确性、稳定性较差，试验人员水平参差不齐等因素导致锅炉燃烧优化系统不能被准确校核。

2火力发电厂锅炉燃烧优化技术实施目的

目前，火力发电厂主要承担了电网调峰的任务，这对火力发电厂变参数运行的要求越来越高，尤其是低负荷运行状态下，锅炉效率普遍较低，厂用电率较高，直接导致了机组运行的经济性下降，各种动力设备处于非设计工况，对机组的安全性也造成很大的影响。通过锅炉燃烧优化技术，提高锅炉运行的稳定、经济性，使锅炉燃烧完全、防止炉膛内部火焰偏斜，防止烧损燃烧器，火焰均匀充满炉膛，消除热偏差，使水冷壁周围产生还原性气氛，防止炉膛内部积灰，水冷壁结渣，可以有效避免水冷壁、过热器、再热器超温，锅炉爆管情况的发生。

3通过锅炉燃烧优化技术提高锅炉运行经济性的技术措施

锅炉热平衡公式表明，燃料燃烧送入锅炉的热量等于用于生产蒸汽的有效利用热和生产过程中各项热损失之和。运行中燃烧优化调整的目标是将各项热损失降到最低，这样就可以有效提高锅炉的运行经济性，从而提高锅炉的热效率。在锅炉各项热损失中，排烟热损失所占的比例最大。只有将排烟温度降低到合适的范围，才能有效的提高锅炉效率。当然过低的排烟温度也会带来空预器等锅炉末级烟气通道低温腐蚀的问题。漏风、掺冷风以及受热面的积灰是影响锅炉排烟温度的主要因素，运行过程中需要加大调整，最大限度的减少排烟热损失，提高锅炉燃烧效率。尽量调整炉膛负压来降低锅炉漏风，及时关闭各个看火孔，保持捞渣机的正常运行，保证炉底水封完好，及时对锅炉本体及其附属设备查漏堵漏，防止漏风情况的发生。由于许多电厂煤质变差，可以适当提高一次风风粉混合的温度，减少冷风的掺入量。当受热面结焦、积灰和结垢时，会使传热减弱，排烟损失增大，运行中在保证汽温的前提下优化吹灰，确保吹灰器运行正常。

目前国内电厂主要采用的燃烧方式有切圆燃烧方式、W型火焰燃烧方式、前后墙对冲燃烧方式。主燃烧器区域采用0.8～0.9的过剩空气系数，保持还原性气氛，在燃尽风口送入平衡风，达到完全燃烧的目的。通过运行优化，尽量减少各种损失，通过不同煤种的掺烧技术，对锅炉内燃烧过程进行监控，合理配比一次风、二次风，保证锅炉燃烧效率，使得锅炉有正常稳定的汽压、汽温和蒸发量，减少再热器减温水的流量，以提高整个机组的热效率。化学不完全燃烧热损失是对于排烟中含有未燃尽的一氧化碳、氢等可燃气体所造成的热损失，在煤粉炉中一般不超过0.5%，与燃料性质、运行工况、过剩空气系数、炉膛结构密切相关。运行中应保持合适的过剩空气系数，使燃烧充分且完全。机械不完全燃烧热损失可以通过改善煤粉细度、延长煤粉在锅炉内的停留时间以及增大过量空气系数来实现。磨煤机是火电厂中的厂用电耗能大户，过细的煤粉细度会导致磨煤机耗电量的大幅增加，故应综合分析，采用实验的方法测得合适的煤粉细度。

4通过锅炉燃烧优化技术提高锅炉运行安全性的技术措施

一方面，通过技术改进，采用新型燃烧器，实施多种稳燃措施改进燃烧的稳定性。另一方面，通过调整燃烧方式提高锅炉稳燃性，依据不同煤种采取不同的配风方式，提高煤粉浓度及煤粉细度，合理组织一、二次风速、降低一次风速。在低负荷或煤质变差时，煤粉炉装设预燃室，煤粉气流在高温的预燃室中被点燃，进入炉膛继续燃烧，用以稳定燃料的着火与燃烧，并节约助燃用油，提高各个燃烧器及风粉均匀性，保证炉膛内稳定燃烧。运行中通过燃烧调整减少锅炉炉膛结渣，适当提高一次风速以减轻燃烧器附近的结焦，尽量投用分散层燃料，分散火焰降低燃烧中心温度，降低灰份熔化或软化程度。加强燃烧调整，避免负荷变动幅度太大，严格控制升温升压速度，防止两侧烟气温度出现偏差。坚持锅炉定期吹灰工作，优化吹灰控制程序，根据汽温变化、炉膛出口烟温及两侧烟温差变化可适当增加吹灰次数和频率。加强配风工况调整，组织良好的炉内燃烧空气动力场，合理控制炉内过剩空气系数。加强运行监视调整，保持受热面清洁，按照吹灰程控及时清焦吹灰，必要时采用降低负荷的办法降低炉膛温度，使焦渣自行掉落，但要防止炉内工况变动过大而造成锅炉灭火事故的发生。保持尽可能细的煤粉细度，使煤粉在燃烧器内喷出的2～3s内迅速激烈燃烧，保持一定的炉膛过剩空气系数，避免水冷壁超温爆管情况的发生。根据负荷指令变化调整燃烧器的投入，尽量保持下层燃烧器运行，可以有效的降低炉膛内火焰最高温度，可以有效减少水冷壁的高温腐蚀，防止出现水冷壁局部超温爆管情况的发生。

5结语

火力发电厂锅炉燃烧优化是一项非常复杂的系统工程，目前在各级电力工作者的共同努力下，锅炉燃烧技术日臻完善，锅炉燃烧效率不断提高，其安全性、稳定性也不段升级。然而，随着国家对环保的不断重视以及电力公司对盈利要求的不断提高，燃烧优化技术依旧有着很深的挖掘潜力，仍然有许多燃烧优化问题有待解决，锅炉燃烧系统优化技术对于锅炉安全、高效和低污染运行有着重要的作用，对于能源可持续发展、环境保护有着重要意义。

参考文献

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