浅议锅炉的燃烧优化技术

浅议锅炉的燃烧优化技术

黄帅

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摘要：从目前我国锅炉设备的运行实际情况来看，很多锅炉燃烧工况效率低下，造成了能源的大量浪费，对企业的经济效益造成了一定的影响，本文就如何优化锅炉的燃烧，结合企业实际，提出了具体的措施。

关键词：锅炉燃烧；优化技术

锅炉燃烧效率的高低，对于企业的经济效益和设备安全有着十分重要的影响，因此必须以提升锅炉燃烧效率、提高设备的经济性和可靠性为目标，从优化运行参数入手，加强锅炉运行监视、调整，防止锅炉各参数大起大落，避免锅炉负荷突增突、减，并做好锅炉燃烧器应对称均匀地投入，合理控制各风量、风速，保持合适的炉膛负压、氧量、一次风温、总风压，以防止炉膛火焰中心偏斜或出现炉膛结渣、喷嘴带火等燃烧异常现象，确保锅炉正常运行及燃烧器的安全。

1.锅炉燃烧优化措施

1.1降低一次风量

是使床料保持良好的流化工况，同时提供燃料燃烧所需的大部分氧量，但一次风量过大会带来炉膛受热面磨损加剧、引风机负担过重等危害和不良影响。所以要始终坚持"一次风量在满足流化、燃烧前提下，越小对锅炉长周期运行越有利”的原则，采取“循序渐进、下不封底”的思路逐步降低一次风量。

1.2烟气含氧量控制指标逐步下调

烟气含氧量是表征锅炉燃烧氧量是否充分的重要指标，同时又是与锅炉炉膛进风量密切相关的参数，如何选择合适的烟气含氧量与燃烧工况调整紧密联系。笔者单位对烟气含氧量进行了四个阶段的调整，机组调试阶段控制在4-5%,刚开始控制在3-4%,为进一步降低排烟热损失、提高锅炉热效率，减少SO₂的排放，通过摸索“低氧燃烧方式”,燃烧调整前烟气含氧量已控制在2.5—3.0%,燃烧调整后将烟气含氧量控制指标进一步下调为1.5—2.5%,效果明显。

1.3逐渐减薄料层厚度

炉内料层厚，燃料在炉内停留时间长，燃烧充分，且物料浓度增加，传热效果加强；但料层过厚，阻力增加，风机出力增大，耗电多。薄料层运行，一次风量可明显降低，循环灰减少，磨损减弱，缺点是燃料在炉内停留的时间短，燃烧不充分，排渣时易将未燃尽的燃料排出炉外，使灰渣含碳量增加，造成燃料的浪费，但料层过薄，流化质量下降，燃烧不稳定，易造成局部超温结焦。笔者所在单位结合锅炉运行特点，综合考虑各种因素，对料层厚度进行了调整。燃烧调整试验前料层厚度一般控制在1000-1100mm左右，燃烧调整试验后料层厚度控制在600-800mm,风室静压6-8Kpa,床压2.8-4.0Kpa(以100MW负荷为界，100MW以上控制在3.2Kpa-4.0Kpa,100MW以下控制在2.8Kpa-3.2Kpa),床料减薄后运行效果分析如下：

1.3.1调整降低料层厚度、减少一次风量，使料层沸腾高度降低，有效的改善了锅炉受热面的工作环境，对锅炉防磨工作意义重大。

1.3.2通过运行优化调整降低了风机出力，降低了锅炉运行风量，一次风机和流化风机运行电流明显降低，在不同负荷下电流分别降低10A和30A。

1.4其他

综合考虑飞灰燃尽以及NOx排放浓度，建议中下二次风门开度为40%;炉底渣斗出现暗黑现象时，中下二次风门开度为30%。绞龙完好时，必须使用两炉三磨的运行方式，以降低制粉系统电耗，实行“两炉三磨”运行方式时，建议停用制粉系统，以降低排烟温度，同时降低增压风机电耗。建议尽量使用烟气旁路挡板，减少再热器减温水量，提高高压缸做功效率。在确保锅炉主汽温度不超限的前提下，开启给水直通阀运行，降低给水电耗。

2锅炉燃烧优化过程中暴露出的问题与应对措施

2.1锅炉燃烧调整暴露出的问题

2.1.1参数调整后旋风分离器处温度有时超过1000℃,分离器出口灰温超过970℃。分析原因有三，一是煤的粒径分布不符合设计要求，细煤太多，造成煤燃烧区域有上移现象；二是一次风量降低后风速降低导致分离效率有所下降；三是二次风机设计裕度很小，90%以上负荷时满出力运行，二次风可调节性差。

2.1.2参数调整后床温相比未调整前平均升高约20℃,平均在915℃左右。由于燃煤灰熔点较高，床温的升高对锅炉稳定运行影响甚小，但对脱硫效果略有影响。

2.2应对措施

2.2.1改善燃煤粒径比例。由于目煤的粒径通过破碎机控制，只能实现上限控制，造成大量合格煤的二次破碎，细煤比例大量增加，粒径比例严重不符合要求。有两种整改措施，一是利用洗煤厂接入系统改造，增加筛选系统，二是邀请有经验设计院对增加筛选系统进行再论证。

2.2.2燃烧优化控制的寻优范围太窄，优化后效果可能会不明显；寻优范围太广，将可能影响燃烧的稳定性。由于近年煤炭资源的紧缺，煤质经常得不到保证，因此燃烧稳定性往往被优先考虑。这使得燃烧优化控制软件需要对燃烧的稳定性进行充分考虑，而不只是简单的性能目标的寻优问题

2.2.3加强运行监护，确保分离器不超温。加强对分离器处温度监视，温度超过1000℃时及时进行调整。

2.2.4加强分离器检查维护。利用每次停炉时间对分离器中心筒上部浇注料进行认真检查，发现异常及时修复，另一方面，利用机组B级以上检修机会对分离器中心筒吊装结构进行技术改造，从根本上解决分离器变形、脱落问题。

2.2.5降低返料室灰位。通过调整高压流化风机风量、风压，降低返料风室灰位高度，减少灰的循环量。

2.2.6用一次风补充二次的不足。利用冷渣器改造机会将一次风通过原风水联合冷渣器的回风管向炉膛补充二次风量，并实现可调。

锅炉燃烧优化是一项长期的工作，所要要及时总结自身经验并积极借鉴其他单位锅炉燃烧优化成果，不断总结，不断进取，对锅炉燃烧参数进行进一步优化，使设备运行更加安全，实现企业效益最大化的目标。

参考文献

[1]周仪琳，锅炉燃烧系统优化控制及实现方法[J].工业仪表与自动化装置，1998(4):50～53.

[2]徐军伟，宋兆龙，王磊.电站锅炉燃烧优化技术现状和发展动向[J].江苏电机工程，2005,24,(3):6～7.

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