锅炉飞灰含碳量分析

张骏阳

摘 要：锅炉飞灰含碳量是影响锅炉效率的重要因素之一，并且对电除尘系统、粉煤灰质量等均有一定影响。本文针对我公司实际情况，从煤质、煤粉细度、火焰中心位置、一、二次风配风、制粉系统运行方式、人员因素等飞灰含碳量的影响因素出发，对各影响因素进行一一加以分析，指导运行人员对飞灰含碳量进行调整，并通过点检人员的设备治理，达到降低锅炉飞灰含碳量的目的。

关键词：飞灰含碳量；降低；锅炉效率；火焰中心；煤粉细度

引言

飞灰含碳量是反映电站锅炉燃烧效率的重要指标，飞灰含碳量的高低直接影响电厂的反平衡供电煤耗，影响电厂的经济效益。研究表明，飞灰含碳量每增加一个百分点，供电煤耗将增加1.0g/KW·h。同时，飞灰对锅炉的金属管壁有一定的磨损，直接影响锅炉的寿命。

1 设备概述

我厂一期为4×660MW超超临界燃煤发电机组，配置哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产制造，由三菱重工业株式会社提供技术支持的超超临界参数变压运行直流锅炉。锅炉型号：HG-2000/26.15-YM3。型式为П型布置、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构。锅炉为四墙切圆燃烧方式，采用改进型低NOx PM（Pollution Minimum）主燃烧器和MACT（Mitsuibishi Advanced Combustion Technology）型低NOx分级送风燃烧系统。配置两台豪顿华公司的31VNT1940（150）型容克式三分仓回转式空气预热器，，两台AN35e6（V19+4°）型静叶可调轴流式增压引风机；两台FAF25-14-1型动叶可调轴流式送风机；两台PAF18-11.8-2型两级动叶可调轴流式一次风机。采用型号：中速磨正压直吹式系统，每炉配6台HP1003磨煤机，6台EG2490给煤机，B-MCR工况下5台运行，1台备用。燃烧器采用摆动式上下浓淡分离直流燃烧器，分六层布置。

2 影响锅炉飞灰含碳量的因素

2.1 煤质

锅炉燃烧的好坏，很大程度上取决于燃煤品质，而煤中水分、灰分、挥发分、含碳量等指标都对燃烧有较大影响。为节约成本，我厂燃烧煤种基本为各煤种搭配燃烧，一般为塔优、印尼褐煤、伊泰、神混、蒙混等煤种。褐煤与塔优煤相比，可磨性好，挥发分含量高，更易于燃烧。因此，当燃烧塔优煤时的飞灰含碳量明显高于燃烧褐煤时的飞灰含碳量。

2.2 煤粉细度

煤粉细度是影响锅炉飞灰含碳量的重要因素之一。煤粉越细，单位质量的煤粉与空气的接触面积越大，有利于煤粉的着火，使炉膛的着火点提前，越容易燃尽，飞灰含碳量越小。有实验表明，煤粉的燃尽时间与颗粒的初始直径的1到2次方成正比。适当提高磨煤机旋转分离器转速，降低磨煤机入口一次风压，可提高煤粉细度。同时，当燃烧同一煤种的制粉系统，某台磨的石子煤排量明显偏大时，说明该磨磨辊间隙偏大，可利用磨的检修机会，通知检修人员适当调整磨辊间隙。但是，磨辊间隙并不是越小越好，同样分离器转速也不是越高越好，这些都会提高制粉系统的电耗，影响设备的寿命，因此要权衡考虑，选择最佳的分离器转速和磨辊间隙，得出最经济的煤粉细度。不同的煤种可磨性系数和可燃性也不相同，当燃烧褐煤时，可适当减小分离器转速，当燃烧塔优煤时，应适当提高分离器转速。

2.3 火焰中心位置

煤粉进入炉膛到离开炉膛的时间称为在炉内的燃烧时间，分为着火、燃烧和燃尽三个阶段，这个时间越长，煤粉就越容易燃尽。提高火焰中心，煤粉在炉膛内的燃烧时间缩短，不利于煤粉燃尽，锅炉飞灰含碳量升高。通过改变燃烧器摆角，延长煤粉在炉膛内燃烧时间，可降低锅炉飞灰含碳量。但燃烧器摆角过大将会导致火焰贴墙，烧损管壁和燃烧器，影响四墙切圆效果。选择合适的炉膛负压，减小炉膛漏风。

2.4 一、二次风配风

我厂4台锅炉均采用四墙切圆燃烧技术，送风量通过省煤器出口氧量自动调整，通过调整发现，二次风配风采用均等配风可降低锅炉飞灰含碳量。正常运行时，关小附加风和各油枪配风，开大运行制粉系统二次风和辅助风，保证合理的二次风压，使送风与煤粉充分混合，更容易使煤粉燃尽，其余风门开度过大，将使进入运行制粉系统对应二次风量减小，造成煤粉不完全燃烧，导致锅炉飞灰含碳量升高。采用合理的一次风速，使四墙切圆燃烧直径合适，火焰均匀的充满炉膛，燃烧充分，可降低锅炉飞灰含碳量。风速过小，火焰刚度不够，容易烧坏喷嘴，同时造成一次风管堵塞。风速过大，加速了一次风管道的磨损，增加了一次风机的电耗，而且煤粉获得的动能过大，容易落入缺氧区，使煤粉无法充分燃烧。负荷变化大时，煤量随着负荷大幅波动，此时，应先增加风量，再加大给煤量。由于设计原因，我厂磨入口热一次风调门及各磨对应二次风层操和辅助风层操挡板均无法投入自动，需要运行人员的手动调节，造成调节滞后，极大的影响了锅炉的燃烧品质。

3 结束语

锅炉飞灰含碳量是影响锅炉效率的重要因素之一。通过选用合适的煤质，提高煤粉细度，降低火焰中心高度，采用合理的一二次风配风及制粉系统运行方式，提高磨煤机出口风粉温度，调动运行人员调整的积极性等，都可以有效的降低锅炉飞灰含碳量。但在调整的过程中，应该权衡考虑，不能一味的只追求较低的飞灰含碳量，而忽略了对锅炉其余经济性指标及设备损耗的影响，才能使机组长期安全经济的运行。

参考文献

[1]赵虹，王红岩，翁善勇，等.锅炉飞灰含碳量异常偏高的试验研究[J].动力工程，2004.

[2]周新刚，刘志超，路春美，等.燃煤电厂锅炉飞灰含碳量影响因素分析及对策[J].节能，2005.