淺談DHL58MW鍋爐供熱運行調(diào)節(jié)

李東冬

長春市供熱經(jīng)營有限責(zé)任公司，吉林 長春 130000

1 鍋爐燃料選擇

鍋爐適應(yīng)煤種是由鍋爐的拱的形式?jīng)Q定的，不同拱型對應(yīng)不同煤種，我們爐拱型為前拱高后拱低，適合煤種為AII煙煤，發(fā)熱量在4200，揮發(fā)份在35%左右，為最理想狀態(tài)，但實際運行和中，煤質(zhì)除了滿足上述成分要求外，鏈條爐本身對燃料要求比較嚴(yán)格，一般需要滿足以下指標(biāo)：

1）水分適當(dāng)W不大于20%；水分過高，煤著火點滯后，不利于著火，水分過低增加煤末飛揚和漏煤；

2）灰分不宜過高A不大于30%,但灰分也不宜過低，A〈10%；灰分太高煤發(fā)熱量不足，灰分太低會使?fàn)t排上的灰渣太薄，不能有效保護(hù)爐排；

3）灰分的熔點不能太低，T不小于1200℃。灰熔點過低，導(dǎo)致結(jié)焦，不利于燃燒，損傷設(shè)備；

4）粘結(jié)性適中，不允許有多強烈粘結(jié)性或破裂成粉末的性質(zhì)；

5）燃料最好經(jīng)過分篩，不經(jīng)過分篩時，也希望小于6mm的細(xì)末不超過50%，最大煤塊尺寸不大于40mm，以保證燃盡。

只有煤種選擇合適，才能充分發(fā)回鍋爐的效率。

2 配風(fēng)方式選擇

配風(fēng)方法對與鏈條爐來說大致分為兩種情況，盡早配風(fēng)法和推遲送風(fēng)法，前者適合是適合于高揮發(fā)份的煤的配風(fēng)方式。在燃燒前期燃料放出大量的揮發(fā)分，此時送入大量的空氣，以達(dá)到迅速強化燃燒的目的。后者是對燃燒前期的燃料層少量通風(fēng)甚至不通風(fēng)，對后拱下燃燒中期的火床層則加強送風(fēng)，使形成強化燃燒區(qū)，以便對前后兩頭起促燃作用，既滿足了中部旺盛燃燒區(qū)的需要，又促進(jìn)了前部燃料的著火和尾部灰渣的燃盡，是比較合理的一種配風(fēng)方法。

3 燃燒調(diào)節(jié)

燃燒調(diào)節(jié)的最終目的是煤充分燃燒，將各項燃燒損失降到最低，使鍋爐效率最大化。我們所有調(diào)節(jié)的依據(jù)均為煤在鍋爐中充分燃燒需要具備的三個要素：較高的爐膛溫度、充足的空氣供應(yīng)、足夠的停留時間。及將鍋爐燃燒五項熱損失，物理灰渣熱損失，化學(xué)未完全燃燒熱損失，機械未完全燃燒熱損失、排煙熱損失、鍋爐本體散熱損失之和降到最低。

煤質(zhì)在鍋爐內(nèi)燃燒分為四4個階段：1）水分蒸發(fā)階段，2）揮發(fā)分析出及焦炭形成階段，3）揮發(fā)分和焦炭著火燃燒階段，4）灰渣形成階段。4個階段當(dāng)中，前2個階段均為吸熱階段，為了滿足煤在爐內(nèi)足夠停留時間，所以必須保證燃料及時著火，室外冷空氣經(jīng)過空氣預(yù)熱器與熱風(fēng)裝置后，減少了空氣吸熱量，保證爐內(nèi)大部分輻射熱被煤層吸收，具備較高的爐膛溫度，鍋爐內(nèi)輻射換熱能力大大加強，在鍋爐前拱的作用下，煤層吸熱也大大加強，促進(jìn)及時著火。爐膛溫度主要是靠煤質(zhì)中的固定碳燃燒放熱，隨著燃料溫度的升高，達(dá)到一定濃度的氣態(tài)揮發(fā)分（主要是氫、一氧化碳、及各種碳?xì)浠衔铮┰谟龅窖鯕鈺r率先著火燃燒，放出熱量，使焦炭顆粒繼續(xù)加熱升溫。當(dāng)揮發(fā)分快燃盡時，焦炭已達(dá)到熾熱發(fā)紅狀態(tài)（約600℃～700℃），具備了焦炭猛烈燃燒條件。由此可見煤質(zhì)最佳燃燒工況，爐膛溫度需要達(dá)到600℃以上。保持爐膛具有較高溫度主要是應(yīng)該保持爐排火床保持2/3以上，合理調(diào)整爐排轉(zhuǎn)速保持煤層燃盡點為距離爐排尾部800cm～1000cm，減少物理灰渣熱損失。分層給煤與爐排轉(zhuǎn)速共同作用決定煤層厚度煤層厚度，使整個火床達(dá)到灰平火齊。根據(jù)負(fù)荷情況調(diào)整煤層厚厚度，外界負(fù)荷增加時，適用厚煤層慢轉(zhuǎn)速；負(fù)荷減小時，適用薄煤層快轉(zhuǎn)速。控制爐膛過量空氣系數(shù)是提高燃料完全燃燒程度，降低熱損失的重要措施。爐膛過量空氣系數(shù)過高，會使?fàn)t膛溫度降低，導(dǎo)致燃燒速度降低，從而使氣體不完全燃燒熱損失和固體不完全燃燒損失增大，灰渣含碳量高，鍋爐燃料耗量增加，出力大幅下降。而過量空氣系數(shù)過低，往往由于可燃物得不到氧氣而不能完全燃燒，也造成氣體不完全燃燒熱損失和固體不完全燃燒熱損失增大，因此，爐膛過量空氣系數(shù)有一個最經(jīng)濟(jì)的數(shù)值，這一數(shù)值使燃燒熱損失Q2、Q3、Q4三者之和最小。實際運行中，鼓引風(fēng)量調(diào)節(jié)可根據(jù)爐看煙氣顏色。正常為灰白色，如果煙氣發(fā)白，說明空氣量過大。如果煙氣發(fā)黑，說明空氣量不夠。還可看火焰顏色來判斷鼓風(fēng)量的大小，火焰顏色為金黃色是說明風(fēng)量正好，火焰顏色為暗黃色時，說明風(fēng)量偏小，火焰顏色發(fā)白時說明風(fēng)量過大。火色與負(fù)荷的關(guān)系很大。負(fù)荷高時，煤量風(fēng)量都很大，燃燒猛烈，火色應(yīng)較白；負(fù)荷低時，火色應(yīng)該較黃，所以從火色上判斷風(fēng)量的大小，還要看當(dāng)時的負(fù)荷情況。當(dāng)風(fēng)量很大時，火色也會暗下來。這是因為火色代表了燃燒溫度，當(dāng)風(fēng)量過大，不參加燃燒的空氣進(jìn)入爐膛過多，燃燒溫度反而降低了。這時，絕對不能誤認(rèn)為風(fēng)量不足，而去加大風(fēng)量，反而應(yīng)該減小風(fēng)量等參數(shù)，如果負(fù)荷，煤層厚度，爐排轉(zhuǎn)數(shù)，鼓引風(fēng)量都以匹配。這時如果任意增加或減少運行中任何一個量。負(fù)荷都會減少，這就說明調(diào)整達(dá)到最佳狀態(tài)。運行參數(shù)中，最直觀的參數(shù)就是爐膛溫度，所有的目的都是讓爐膛溫度達(dá)到最高。爐內(nèi)保持高溫的目的：一是提高燃燒化學(xué)反應(yīng)速度，降低Q3Q4的損失；二是提高輻射換熱強度降低排煙溫度 ，小型鍋爐排煙溫度每降低15℃～20℃，大型鍋爐每降低15℃，鍋爐效率增加1%。

4 運行參數(shù)選定

鍋爐內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的所有有效熱能全部轉(zhuǎn)化為工質(zhì)熱能，通過換熱設(shè)備傳遞出去，理論上熱量傳遞符合如下關(guān)系Q= Q= Q

Q =Kw.Fw（tn-tw）——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量

Q2=Ks.Fs（tpj-tn） tpj=（tg+th）/2 ——散熱器的散熱量

Q=14187G（tg-th）/3.6——熱水傳遞的熱量

由以上可知，鍋爐運行中兩個基本參數(shù)既循環(huán)流量與供回水溫差，實際運行中，存在高溫水低流量與低溫水大流量兩種方式，從供熱效果本身來看，高溫水低流量供熱質(zhì)量效果好，節(jié)能效果也十分明顯，但水力失調(diào)情況明顯，對管網(wǎng)調(diào)節(jié)人員要求素質(zhì)較高。反之低溫水大流量，供熱效果一般，但是水力工況穩(wěn)定性好。從鍋爐燃燒角度看，使用高溫水低流量運行方式，可維持爐膛在較高溫度，燃燒效果良好，但鍋爐安全性能降低，鍋爐內(nèi)高溫受熱面結(jié)垢危險系數(shù)加大。所以我們實際運行中，在確保水力平衡的前提下，做好鍋爐定期排污和臨時排污工作的基礎(chǔ)上，將循環(huán)流量降低為設(shè)計值的80%時，爐膛溫度相應(yīng)會提高50℃～100℃，相應(yīng)爐膛內(nèi)輻射換熱能力大大加強（輻射換熱計算式φ=AδT4），燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣べ|(zhì)熱能效率增加，煤、水、電各項指標(biāo)均節(jié)省明顯。

5 結(jié)論

綜上所述，鍋爐運行中必須深刻理解鍋爐燃燒損失，及煤燃燒需要最佳工況，需要整合所有必要條件，才能充分提高鍋爐效率，但是提高鍋爐運行操作人員自身業(yè)務(wù)水平才是根本。

[1]供熱鍋爐及其系統(tǒng)節(jié)能.

[2]供熱工程.

[3]傳熱學(xué).

[4]供熱安全操作規(guī)程.