降低锅炉飞灰可燃物含量分析与处理

降低锅炉飞灰可燃物含量分析与处理

刘振帅

国能济源热电有限公司 河南省济源市 454650

摘要：现阶段，我国的现代化建设的发展迅速，各行各业建设的发展也有了改善。对于现代化火力发电厂的发电机组，飞灰可燃物含量高不仅影响电厂锅炉运行的经济性，还影响锅炉的安全性，可谓百害而无一利。在火电厂燃煤锅炉中，部分煤粉因各种原因未燃尽，而与飞灰混合，从而使飞灰中含有可燃烧炭粒，这就是飞灰可燃物。飞灰可燃物的含量直接影响锅炉运行的经济性和电厂煤耗，与电厂经营成本息息相关，飞灰可燃物含量每降低1%，锅炉热效率可提高0．3%左右，供电标煤耗可降低0．9～1．2g/(kW·h)。此外，这项指标还是机组是否能延寿的重要能耗和环保指标。除此之外，飞灰可燃物与粉煤灰质量有着密不可分的关系，对粉煤灰的销售和利润有着决定性影响。当然重中之重是飞灰可燃物对机组安全性的影响，假如飞灰可燃物含量较高，且在尾部烟道或者空预器中堆积，可能引起锅炉尾部烟道和空预器再燃烧，严重情况下甚至会导致机组非正常停运。

关键词：降低；锅炉飞灰；可燃物含量分析；处理

引言

飞灰含碳量是锅炉衡量其效率的重要指标，其含量的升高将直接增加电厂发电能耗，影响着电厂的经济效益。在保证机组安全运行的同时，也应关注煤耗指标，降低机械不完全燃烧损失进而节能减排，增加效益。而其中关键问题便是降低飞灰可燃物含量，因此深入研究以提供重要信息。

1影响飞灰可燃物含量的理论因素及分析

1.1煤种煤质

我国煤种大致分为无烟煤、烟煤、褐煤，一般来说，这3种煤含碳量由高到低，挥发分和水分由低到高。为了减少飞灰可燃物含量，就要让煤粉在炉膛里充分燃烧，而煤粉的挥发分含量是煤粉从着火到完全燃烧的重要因素。挥发分是煤粉中析出的可燃气体，易于着火，为煤粉中固定碳的引燃提供了良好的化学条件。挥发分从煤粉内部析出的同时，会在煤粉颗粒上形成许多孔隙，这些孔隙增加了煤粉颗粒与助燃空气的接触面积，为煤粉中固定碳的后期燃尽又提供了良好的物理条件。相反，炭化程度高的煤虽然含碳量高，总体热值也高，但是挥发分含量普遍低，且不易引燃着火，再加上固定碳高需要完全燃烧的时间更长，更容易造成飞灰可燃物含量高。对于水分高的煤种，总体发热量会因为水分的吸热而在实际中大打折扣，煤粉相对发热量减小，使炉膛温度降低，延长了煤粉着火时间，相对就减少了煤粉在炉膛内燃烧和停留的时间，不利于煤粉在炉内的充分燃烧。煤种灰分高也对煤粉燃烧不利，高灰分煤的实际发热量小，理论上的燃烧炉内温度低，灰分不仅不能燃烧，而且会在煤粉颗粒燃烧过程中在其表面上形成灰分外壳，阻碍煤粉颗粒与氧气接触，造成煤粉不能充分燃尽。

1.2煤粉细度

煤粉越细越容易被完全燃烧。首先煤粉越细单位质量的煤粉表面积越大，煤粉与空气接触面积就越大，挥发分从煤粉颗粒中析出的速度会更快，煤粉着火速度也增快，而且煤粉越细扩散能力越强，随着炉膛空气动力场更容易被裹入炉膛火焰中心充分燃烧。除此之外，煤粉越细，则每颗煤粉含碳量相对粗煤粉低，能在相同时间内更快燃尽，颗粒外面的焦炭燃烧后，不易形成产生较大扩散阻力的灰壳。由上述分析得出，煤粉越细，飞灰可燃物含量会越低，但从电厂经济性来讲并不是煤粉越细越好，因为把煤磨得越细则所需的制粉电耗就会增加，球磨机钢球的损耗也会增加。理论上讲，在锅炉运行中应综合考虑不完全燃烧损失和制粉单耗，使二者达到最小，即寻找煤粉经济细度，以保证较高的锅炉效率和较低的飞灰可燃物含量。

2降低电厂锅炉飞灰可燃物含量的措施

2.1　控制入炉煤质量及相应调整

锅炉的安全运行离不开高质量的煤炭，因此，燃煤发电厂应确保入炉煤发热量在4000大卡以上，当使用的燃煤是劣质或褐煤时，应及时联系工作人员结合优质煤源合理配煤，即便在使用劣质煤时，也应保证锅炉内温度能够使得煤粉充分燃烧。同时，根据入炉煤种的变化，对制粉系统以及分离器的调节挡板适当调整，保证煤粉细度在合理范围内，保证两侧制粉系统的煤粉程度相差无几，以增强煤粉在粉仓内的混合达到高度均匀。全方位避免制粉系统堵煤或断煤，一旦发现应立即予以处理。保证运行机组的正常，且制粉系统的正常运行。

2.2　合理控制风配比以及温度

保证煤粉以及运煤机组正常运行的同时，要注意一、二次风配比以及温度的控制。调整风压进而提高风温，使得一、二次风配比在合理状态，四角二次风量保证均匀，进而使得煤粉与空气能够良号混合，提升完全燃烧程度。建议在锅炉火焰正中心的位置适当加大上排二次风挡板开度，在燃烧稳定的前提下保证煤粉完全燃烧所需的氧气，对于空气预热器以及尾部烟道的漏风情况应及时消除，保证空气预热器出口具有较高的热风温度。

2.3　合理控制风粉配比

炉膛出口氧含量也是反映风粉配比合理性的重要标准，并能够影响飞灰含碳量。每一台锅炉内的最佳氧气含量是不会产生变化的，其与锅炉负荷以及燃料性质等相关属性有关，在煤粉细度相对稳定的前提下，飞灰含量随氧含量的变化而变化，即氧气增加飞灰含量减少，但氧气过大则会导致炉膛内平均气温降低，进而对炉内燃烧的稳定性造成影响。经过长时间的总结，合理控制炉内氧气含量能够保证燃烧的稳定性以及煤粉燃尽程度。

2.4　给粉机下粉量以及均匀程度

控制给粉机下粉量及均匀程度。对于给粉机以及出力情况要进行现场校验，根据其具体数据再给予相应的调节，保证粉管调平且一次风管不堵管的前提下，适当加大下层的给粉机运转速度，使得煤粉处在浓度较高的运行方式。当负荷较低时，可适当减掉上排一台给粉机，提升下层给粉机运转速度，充分发挥稳定燃烧的作用。控制火焰中心的高度，以免过高导致煤粉在锅炉内停留时间减少，增加不完全燃烧现象。

2.5改善入炉煤煤质

进入炉膛煤粉热值高，挥发分高，入炉煤粉着火迅速，燃烧速度快，煤粉容易燃烬；反之，煤粉燃烬困难。控制磨煤机不发生着火的情况下，提高磨煤机出口风粉温度，既能保证磨煤机不发生自燃现象，又能有效提高煤粉的燃烬率，降低飞灰可燃物，提高锅炉效率。对于入炉煤挥发分较高的锅炉，飞灰可燃物含量可以控制在1%左右。所以控制飞灰可燃物要从根源上加以控制，燃用锅炉设计煤种或与设计煤种接近的煤种，通过入厂控制燃煤品质，以锅炉燃煤设计规范要求来进行核验，以此来确保锅炉燃烧稳定，有效降低锅炉飞灰可燃物含量。

结语

总之，降低锅炉飞灰可燃物含量对电厂有着重要的意义。从经济性方面：飞灰可燃物含量的高低与电厂综合经济效益有直接的联系。安全性方面：飞灰磨损大大降低设备的使用寿命,对设备的安全可靠运行造成很大的威胁,所以企业及相关技术人员必须予以重视。通过初步的判断分析，制约我公司飞灰可燃物含量大的主要因素是锅炉总风量偏低、磨煤机煤粉细度偏大及锅炉燃烧配风不合理等问题，现有条件下有效控制入炉煤煤粉细度，优化燃烧调整，在保证机组安全情况下尽量提高锅炉总风量，有针对性地对当前燃煤采取合理的运行方式及配风方式,进一步降低锅炉的飞灰可燃物含量，提高机组经济性，为公司的安全、稳定、经济运行夯实基础。

参考文献

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