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1、前言
    焦煤集團熱電廠130t/h煤粉爐是為25MW汽輪發電機配置的煤粉爐，燃用無煙煤，投產后的一段較長時期內，燃燒不穩，多次發生滅火事故，在滿負荷下不能將全部制粉乏氣投人爐內燃燒，負荷在110t/h以下必須投油助燃，機械不完全燃燒熱損失。高達17.4%，鍋爐熱效率僅有78.3%，月燃油消耗達70余t，一次冷態啟動耗油約15t，點火甚為困難。為達到節能降耗、安全生產的目的，從提高燃燒效率、降低生產消耗人手，對鍋爐運行情況進行了分析，并采取了有效的措施。
2、低效高耗的原因分析
2.1 -、二、三次風混合距離雜亂無章
燃燒器各股射流噴出后的混合距離，一方面受射流湍流強度的影響，另一方面受射流方向的影響。當射流動量和煤粉濃度變化不大時，射流的湍流強度也不會有很大變化，因而此時的多股射流混合距離主要受制于射流方向。燃燒器的上、中二次風及三次風設計成上下擺動loo時，可以調整射流噴口的傾角來改變射流的混合距離，而擺動角度的調節是靠手動蝸輪蝸桿來帶動噴嘴轉動的，從面達到噴嘴擺動的目的。然而，蝸輪與蝸桿之間有一定的間隙，蝸輪與噴嘴之間的結合有時不牢，造成傳動機構有一定的空行程，而且實際水平位置與指示零位有很大的差別，且差別大小不一，因而造成噴燃器傾角調整依據不可靠，混合距離長短不一，雜亂無章。若氣粉混合提前，則煤粉著火前一次風就摻人大量較冷的空氣，降低了噴燃器區域的溫度，待煤粉運動到較高的溫度區域，吸收足夠的熱量才能著火。這樣，煤粉在爐內的燃燒時間相對縮短，燃盡程度變差，飛灰可燃物含量增大。若氣粉混合推遲，則煤粉著火后得不到及時補氧，噴燃器區域呈現還原性氣氛，容易結渣，待煤粉運動到富氧區域后，才能發生強烈的氧化反應，火焰中心偏上，煤粉在爐內燃燒時間較短，也使飛灰可燃物含量增大。混合距離雜亂無章時，爐內燃燒強度分布不均勻性增大，局部區域易于結渣，局部區域不易著火，火焰總是偏上，引起較大的飛灰熱損失，降低了鍋爐熱效率。
富通新能源銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
2.2入爐風組織不合理
    鍋爐冷態試驗時，采用熱球風速儀進行了風門特性的試驗工作，給出了風門開度與測量風速之間的關系。但是，試驗時測量點少，而且位置不合適，沒有反映噴燃器出口氣流的真實速度，加之風門的空行程較大，回復重線性較差，致使按風門特性曲線來調各噴燃器風量時，誤差太大，人爐風的組織分配達不到預期目的，造成配風不合理。同層噴燃器的風量不均勻，射流也就強弱不一。風量大的地方，噴燃器區域溫度水平低，煤粉不易著火，燃燒遲延而且不穩定，煤粉著火后在爐內燃燒時間短，燃盡程度差；風量小的地方，煤粉著火不能及時補氧，局部缺氧運行，而且煤粉氣流著火后，沒有足夠的湍流強度，得不到強烈的擾動與混合，不能創造煤粉顆粒與氧氣充分接觸的機會，均會使燃燒的不完全程度增加，形成了較大的機械不完全燃燒熱損失，降低了鍋爐熱效率。
2.3一次風粉分配不均
    鍋爐的給粉量是靠調整給粉機轉速來調節的，而給粉機的給粉量與其刮板機特性、轉軸實際速度、煤粉倉的粉位等因素有關，控制盤的轉速表不能完全克服上述因素的影響，也就不能準確地反映出每臺給粉機給粉量的大小，造成一次風粉分配不均。一次風粉分配不均，必然會出現局部風多粉少或粉多風少。風多粉少時，會使燃燒器區域溫度水平降低，著火延遲，燃燒惡化；粉多風少時，煤粉濃度大，煤粉時而受重力的影響而沉積，時而受湍流的作用卷入爐膛，形成脈動燃燒，威脅著燃燒的穩定性。而且煤粉的燃燒處在還原性氣氛之中，爐內容易結渣。無論是著火推遲還是爐內結渣都將使火焰中心上移，飛灰可燃物和排煙溫度都會增加。另外，假如將各角風量調整均勻，各股射流的動量差別很小，雖然煤粉濃度有所差別，但相互間的擴散也會由湍流擴散變為層流擴散，煤粉與空氣的混合強度變弱，削弱了碳的氧化反應，增加了不完全燃燒程度。
2.4煤粉細度大
    煤粉細度與制粉系統通風量、粗粉分離器折向擋板的開度等有關。依靠調節粗粉分離器折向擋板的開度來使煤粉細度降到Rm≤9%時，會使制粉系統的出力降低許多，無法滿足鍋爐運行的需要。排粉風機通風量為39910m3/h，鍋爐設計三次風量對角為16494m3/h，運行中沒有排粉機的風量特性曲線參考調整，制粉通風量組織不合理，致使煤粉細度小( Rm≥15%)。較大的煤粉顆粒加熱到著火溫度時，需要更多的熱量，在大致相同的爐內加熱條件下，加熱到著火溫度就需要較長的加熱時間，因而使著火推遲，而且煤粒著火后，表面形成熔渣層包覆內部，氧就不容易滲入內部與可燃成分發生反應，相當一部分碳不能燃燒，從而降低了煤的燃盡程度，增加了熱損失。同時，較大的煤粉顆粒受重力作用，在著火前就容易落人冷灰斗排出爐外，降低了鍋爐熱效率。
2.5工業水系統運行方式不舍理
    工業供水主要用于汽機凝汽器、大型回轉機械和化學取樣器等的冷卻、化學制水、除灰除渣系統沖灰沖渣。工業供水設計為循環水重復使用，機械設備和化學取樣器冷卻水排人灰漿池隨除塵灰漿一起排出，這樣，冷卻水就沒有很好地利用。運行中3臺深井泵必須啟動兩臺才能滿足除灰、冷卻等的需要，致使工業水泵用電量很大（占發電量的3.5%）。
3、采取的措施
3.1調整噴燃器傾角
    用水平儀實地標定噴燃器水平位置，然后分段標定傾角度數。檢查傳動機構的重線性，對于重線性不好的調節裝置進行檢修處理，使同層燃燒器噴嘴傾角相同，且保證一、二次風在煤粉著火后混合。無煙煤有火和燃盡困難等特點，在射流剛性不變的情況下，燃燒器的傾角應為中二次風下傾較小，上二次風下傾較大，以達到入爐煤粉迅速著火強化燃燒的目的。
3.2重新組織入爐風量
    為了更加可靠地測量噴燃器各股射流的流量，在風管道上就地安裝均速管，配用U型壓力計測量流體的動壓值。為保證測量的準確性，在噴口用標準畢托管對均速管進行修正，并作曲線擬合，通過計算，將同層噴燃器噴口風速調整一致，并以設計值為參考，根據無煙煤的燃燒特點，采用W3>W2上>W2T> w2+的配風方案，對各層噴燃器的風量進行了重新分配。煤粉進入爐膛后，較弱的中二次風干擾小，能迅速著火，其流動譜型是旋轉上升，動量較大的上二次風和三次風能有力地穿透火炬，形成強烈的擾動混合，強化燃燒，增加煤粉燃盡程度。適中的下二次風，可以有足夠的剛性拖住一次風煤粉，又不會形成很強的卷吸將煤粉卷入下部，且氣流射人爐膛后向上彎曲，達到分段送風的目的，有助下部燃燒，提高燃燒效率。獲得較好的風量配比后，燃燒的穩定性大大增強，可以增大爐膛出口過剩空氣系數，得到較為理想的過剩空氣量。
3.3調整一次風粉分配的均勻性
    在一次風門前安裝風壓測點，測量不同風速下管道的阻力，繪制風壓一風速關系曲線，這樣，就可以根據一次空氣流速，查得各管道的相對煤粉濃度。由于各一次風管同時投入運行，且其流阻基本相同，在運行中保持各管道一次風壓一致，就能達到風粉分配均勻的目的。
3.4調整制粉系統
    制粉系統對電廠經濟性的影響，主要表現在制粉電耗和機械不完全燃燒熱損失兩個方面。影響制粉電耗的因素主要有制粉系統的結構特性、制粉通風量、煤質、鋼球裝載量、煤粉細度等；影響機械不完全燃燒熱損失的因素主要表現在三次風量和煤粉細度上，因此，在制粉管道上安裝測速管，測量三次風量，對調整煤粉細度有重要的意義。調整制粉系統使其在計算通風量，鋼球載量不變工況下運行，調整粗粉分離器折向擋板，得到無煙煤的推薦煤粉細度Rm= 8%，然后調整制粉系統的通風量，得到不同的煤粉細度，制粉電耗和鍋爐熱效率。
4、結論與建議
    (1)噴燃器下傾程度，以不影響著火為宜，向下傾斜的空氣射流能夠促進煤粉的燃盡。
    (2)選取較小的中二次風速，對無煙煤著火十分有利。
    (3)較強的三次風和上二次風可以強化煤粉燃燒，降低飛灰可燃物。
    (4)保持合理的煤粉細度，對鍋爐的經濟運行和安全運行有著重要作用。
    (5)-次風粉均勻，不僅能使鍋爐燃燒穩定，也能使鍋爐燃燒效率提高。
    (6)對工業水及排污水的綜合利用，可以降低廠用電率，收到良好的經濟效益。
    (7)就地安裝風速測量裝置，對加強現場監督，保證鍋爐經濟運行有著積極作用。