浅谈制粉系统运行方式对锅炉燃烧的影响及其调整

浅谈制粉系统运行方式对锅炉燃烧的影响及其调整某某第一热电厂采用武汉锅炉厂生产的WGZ-130/9.8-4型锅炉，燃烧器为四角布置直流煤粉燃烧器，1号炉每台燃烧器布置有2个一次风口、3个二次风口和1个三次风口，煤粉气流四角射入炉膛后形成两个假想切圆，1234号角煤粉气流沿小切圆(￠530)射入射入。每台炉配备2套筒式钢球磨中间储仓式制粉系统，制粉乏气作为三次风沿对应大小切圆射入炉膛，以利用未分离掉的煤粉。运行制粉系统的运行方式对锅炉燃烧和参数影响较大，制粉系统单独运行时对锅炉燃烧扰动较小，两侧主汽温偏差不大，锅炉运行相对平稳，基本能满足机组低负荷运行要求；两套制粉系统运行时，对锅炉燃烧的扰动明显增大。1制粉系统运行方式对锅炉燃烧的影响中间储仓式制粉系统对锅炉燃烧和参数的不利影响，根本原因是其乏气作为三次风进入炉膛后降低了炉内温度，对炉内燃烧产生了较大扰动，使燃烧不稳，煤粉着火推迟，火焰中心上移，缩短了煤粉在炉内的燃烧时间，导致不完全燃烧损失增大、锅炉排烟温度升高、飞灰含碳量增大，使机组运行安全性和经济性受到不同程度的影响。1.1三次风对锅炉燃烧的扰动三次风是将制粉系统的乏气送入炉膛燃烧，以利用乏气中的煤粉，它具有风量大、风速高、风温低的特点。由于制粉系统的给煤槽不是封闭的，系统运行中大量冷风由下煤管处进入，直接降低了干燥风温；同时制粉系统漏风量增大，也减少了高温风的进入，使作为三次风的制粉乏气温度较低。三次风温度低、煤粉含量大，着火困难，加上锅炉燃煤与设计煤种相差较大，最终降低了炉内煤粉气流着火、燃烧的稳定性。三次风对炉内燃烧扰动不仅与其本身特点有关，而且与三次风口布置的位置有关，1号制粉系统所对应的1，3号三次风沿小切圆射入，射流距炉内火焰中心位置相对较近，着火燃烧较快，对炉温影响较小，对炉内燃烧的扰动就小；而2号制粉系统对应的2，4号三次风是沿大切圆射入的，射流距炉内火焰中心位置相对较远，所携带的煤粉不能及时达到着火温度。1.2三次风对锅炉飞灰含碳量的影响飞灰含碳量是由于煤粉在炉内燃烧不完全造成的。由于制粉系统运行引起的飞灰含碳量增加，总的说来是由于大量低温三次风进入炉膛，降低了炉内温度，推迟了煤粉气流着火，使煤粉在炉内的燃烧时间缩短，从而增大了煤粉含量(主要是三次风所携带的大量低温煤粉的不完全燃烧量)，增大了飞灰含碳量。制粉系统的不同运行方式造成飞灰含碳量增大的程度也有所不同。1号制粉系统运行时，1，3号三次风射入离火焰中心较近，加热快、着火迅速，煤粉在炉内的燃烧完全程度高，飞灰含碳量变化不大；2号制粉系统运行时，其所对应的2，4号三次风沿大切圆射入，煤粉气流离火焰中心位置较远，着火时间推迟，不完全燃烧增大，飞灰含碳量增大。双制粉系统运行时，由于三次风量进入炉膛较多，炉内温度相对降低多，煤粉在炉内的着火、燃烧推迟，加上三次风中的大量煤粉不能及时着火燃烧，不完全燃烧量大幅上升，飞灰含碳量增加。1.3制粉系统运行对排烟温度的影响制粉系统运行时系统漏风，尤其是1，2号炉制粉系统给煤槽不封闭，从下煤管处进入大量冷风，减少了空气预热器的进风量，使排烟温度升高。大量低温三次风进入炉膛，降低了炉膛温度，使着火推迟，炉膛火焰中心上移，炉膛出口烟温升高，也导致排烟温度上升。制粉系统漏风越大，火焰中心越上移，排烟温度上升幅度越大。所以双制粉系统比单制粉系统运行时的排烟温度上升幅度大。1.4制粉系统对过热蒸汽两侧温度差的影响沿炉膛宽度烟气温度和烟气流速的不同，是导致两侧过热器吸热不均产生热偏差的原因之一。制粉系统运行方式的不同，引起两侧主汽温偏差的大小也不同，这是由于三次风对炉内烟气旋转动量的影响不同所致。1号制粉系统运行时，1，3号三次风沿小切圆进入，对炉内烟气的旋转力矩小，炉内烟气的旋转动量增加不多，炉膛出口烟气旋转小，烟气偏差小，所以过热蒸汽两侧温度偏差小。2号制粉系统运行时，其所对应的2，4号三次风沿大切圆射入，较高的三次风压对炉内烟气旋转力矩较大，在炉膛出口产生的较大旋转，使两侧过热蒸汽温度偏差增大。双制粉系统运行时，1，3号三次风与2，4号三次风相互干扰，对炉内烟气旋转力矩较小，所以两侧的过热蒸汽偏差较小。2采取的措施，(1)合理调整制粉系统运行方式。低负荷时尽可能单制粉系统运行，降低三次风对锅炉燃烧的扰动。封闭给煤槽，保证制粉系统严密性，减少外部空气漏入制粉系统，及时对预热器受热面进行清灰，增加受热面传热能力，提高热风温度，以利于三次风煤粉着火燃烧，减少对炉膛燃烧的扰动。三次风喷口改造为水平浓淡相喷嘴，使浓相煤粉气流进入炉膛时在向火侧，淡相煤粉气流在背火侧，以利于煤粉及时着火燃烧，从而减少因三次风煤粉着火困难对炉内燃烧的影响。低负荷运行时，在保证制粉干燥风温的前提下，合理开启制粉系统再循环风门，减少三次风量，降低三次风对锅炉燃烧的扰动，保证锅炉低负荷稳燃。(2)合理调整燃烧。双制粉系统运行时，减少上排给粉量，增加下排给粉量，降低火焰中心位置，延长煤粉在炉内的燃烧时间。合理配风，保证炉内气粉混合良好，保持炉膛出口最佳过剩空气系数。(3)确保制粉系统的严密性，减少系统漏风，增加空气预热器进风量，提高三次风温，减少因三次风进入而引起的炉温降低，加快煤粉气流着火燃烧速度，降低火焰中心位置，使炉膛出口烟气温度降低，同时减少烟道各部漏风，保持受热面清洁，以达到降低排烟温度的目的。(4)均匀炉膛热负荷，降低炉内烟气旋转动量。合理配风，使各层喷燃器出口风速一致，煤粉浓度相同。调整炉内火焰，使其分布均匀，火焰中心位置适当。