5#高壓鍋爐飛灰含碳量偏高原因分析及解決措施

劉振宏

摘 要：我廠5#高壓鍋爐由杭州鍋爐廠制造，型號為：NG-220/9.8-M22。自投運以來，5#鍋爐飛灰含碳量含量一直在10%以上，使鍋爐熱效率大為降低。為有效改變這種狀況，經過認真分析原因，采取正確改進措施，已將5#爐飛灰降至目前的5%左右。

關鍵詞：飛灰含碳量；運行控制；措施

1 飛灰含碳量偏高原因分析

（1）熱風溫度

熱風溫度偏低是導致飛灰含碳量偏高原因之一。熱風溫度偏低，使煤粉氣流的初溫較低，增加了把煤粉氣流加熱到著火溫度的著火熱，煤粉氣流在離開燃燒器噴口較遠處才能著火燃燒，使著火推遲，將會推遲整個燃燒過程，致使煤粉來不及完全燃燒就離開爐膛，造成飛灰含碳量偏大，增加了機械不完全燃燒熱損失。

5#爐熱風溫度設計值為376℃，正常運行時在374℃-380℃之間，與設計值相差不大，熱風溫度能夠滿足著火要求。

（2）爐膛溫度

5#鍋爐因結焦嚴重，由武漢鍋爐有限公司對燃燒器部分進行重新設計、改造。燃燒器采用哈工大研制的百葉窗水平濃淡燃燒器；在一次風口濃側增加鈍體，進一步提高著火穩(wěn)定性；減少燃燒器的高寬比，增加氣流的剛性；增加一次風側邊風，防止氣流刷墻結焦；在兩一次風之間增加一狹窄可調的二次風，即夾心風，提高煤種的適應性；在三次風噴口上增加穩(wěn)燃齒；減小燃燒器的切圓角，使切圓內φ700mm減小到φ513mm；改變燃燒器的工作點，布置在燃燒器噴口處；同時衛(wèi)燃帶去掉25㎡左右。衛(wèi)燃帶面積減少，爐膛下部水冷壁吸熱增加，降低了燃燒器區(qū)域煙氣的溫度，對煤粉氣流的著火不利，火焰中心溫度降低，煤粉燃燒速度較慢，燃盡階段的溫度也較低，致使煤粉在離開爐膛之前來不及完全燃燒，必然造成飛灰含碳量偏大。

通過看火孔，用遠紅外高溫測溫儀對4#、5#爐12-15m層主燃燒區(qū)域進行測溫，結果如下：

4#爐：最高：1549℃；最低：1460℃；平均：1495℃；爐膛出口顯示：775℃；

5#爐：最高：1548℃；最低：1414℃；平均：1473℃；爐膛出口顯示：766℃；

從中可以看出4#爐、5#爐，爐膛溫度相差不大，作為同型號的鍋爐，4#爐飛灰5%左右，說明爐膛溫度對5#爐飛灰影響不是主要原因。

（3）燃燒器狀況

5#鍋爐燃燒器經過多年運行，多個噴口因過熱變形、鈍體磨損或脫落而出現不同程度損壞。燃燒器的損壞，致使風粉混合不均勻，破壞了爐內良好的空氣動力工況，影響煤粉濃淡分離、風粉混合，使煤粉氣流發(fā)生偏斜，脫離高溫區(qū)域，燃燒不完全，造成飛灰含碳量偏大。

（4）給粉機來粉均勻性

給粉機來粉量過大，噴口煤粉濃度較大，低溫煤粉吸熱較多，區(qū)域溫度降低，燃燒推遲，煤粉燃燒不充分，飛灰含碳量偏大。

5#鍋爐由于種種原因，經常出現多個給粉機來粉不均，是造成飛灰含碳量偏高的主要原因之一。

（5）煤粉細度

煤粉細度越低，越利于煤粉在爐膛內迅速而完全燃燒，并且燃盡程度越高。經過對5#鍋爐較長一段時間的煤粉細度進行統計，煤粉細度較穩(wěn)定，并與同型號的4#鍋爐相比較，煤粉細度相當。

（6）運行控制

①一次風速

5#鍋爐經過投運前的空氣動力場試驗，多年的運行調整，一次風速維持在22m/s至25 m/s左右，噴口火焰燃燒距離正常，鍋爐運行穩(wěn)定。

②二次風配風

5#鍋爐二次風布置上，與4#爐相比，在兩個一次風之間，增加了一個夾心風。這是05年改造時，武漢鍋爐廠針對5#爐的實際情況，所做出的改進。改造后5#爐運行穩(wěn)定，但夾心風一直沒有投用。

③一次風側邊風

5#爐一次風側邊風原設計沒有，后鍋爐防結焦改造時增加，但5#爐改造后，結焦很少，也就沒有投用。

④制粉系統三次風

5#爐制粉系統自投運以來，一直是甲側制粉系統出力大，三次風帶粉量大。單獨甲側制粉系統運行，能保證90%負荷旳煤粉需求。出于降低制粉電耗考慮，5#爐大多時間運行甲制。這樣一來，大出力制粉系統的三次風對鍋爐飛灰含碳量的影響，是顯而易見的。

（7）煤質

和其他鍋爐相比，煤種一樣，影響因素可忽略。

2 解決措施

經過分析可以發(fā)現，影響5#爐飛灰含碳量主要因素有給粉機來粉不均、夾心風未投用、甲側制粉系統三次風帶粉量大。

我們在實際工作中采取了相應的改進措施：

（1）減少給粉機來粉不均的影響

堅持做好定期降粉工作。每次降粉在能夠保證鍋爐穩(wěn)定運行的前提下，盡可能的將粉位降得低些，一般降到1.5m—1.0m之間。擇機對煤粉倉進行清理，消除粉倉內結塊及吸潮的煤粉。停爐過程中將煤粉燒完。運行中，出現來粉不正常，及時進行調整，并使四角燃燒器均勻給粉。

（2）適當使用夾心風

經過多次投用發(fā)現，汽機投高加，給水溫度正常時，夾心風不可過大，各角投20%以下；汽機退高加，給水溫度低，可適當開大夾心風。經過分析，在汽機切除高加時，給水溫度降低，在鍋爐出口同樣參數的情況下，需要投入更多的煤粉放熱，來補充給水的欠焓。這樣，一次風噴口煤粉濃度增加，燃燒所需的氧亦須增加，此時，應適當增加夾心二次風的使用量。

（3）減輕甲側制粉系統運行的影響

甲側制粉系統三次風對2#、4#角影響大，可通過調整，降低2#、4#角下二次風風速，比其他兩個角下二次風速低3m/s-5m/s即可，延長兩個角的燃燒時間，使其盡可能完全燃燒。

3 結束語

實踐證明，采取以上措施后，5#爐飛灰含碳量由10%以上降至5%左右，提高了鍋爐熱效率，企業(yè)也取得了良好的經濟效益。

參考文獻：

[1] 樊泉桂，閻維平，閆順林，王軍.鍋爐原理[M].北京：中國電力出版社，2008.

[2] 葉濤.熱力發(fā)電廠[M].北京：中國電力出版社，2008.