锅炉燃烧稳定性影响因素分析探究

韩永亮 等

摘要：锅炉已经成为了我国目前电力企业实际运行过程中经常

会用到的一类设备。稳定的运行一直是我们对锅炉燃烧的最大期望，而在其运行的过程中，很多因素的存在则会对其稳定性产生一定的影响。在本文中，将就锅炉燃烧稳定性影响因素进行一定的分析与探讨。

关键词：锅炉 燃烧稳定性 影响因素

1 概述

锅炉是我国目前各大企业、电厂生产的一项重要设备，其运行的高效、稳定将对整个电气企业的安全运行具有非常大的影响。而随着近年来我国科学技术的提升，锅炉的系统结构也变得越来越复杂，这就使得锅炉在企业运行过程中经常因为不同因素的影响而使其不能够以稳定的方式开展工作。在锅炉系统中，其燃烧系统是非常关键的一个组成部分，该系统内部燃料燃烧情况的良好与否将直接对整个企业锅炉的运行以及企业的经济效益都存在着非常大的影响。

锅炉运行的安全性与否，其最直接就会表现在燃料燃烧的稳定上，目前，我国企业锅炉所使用的煤类型变化较大、且煤质一般来说也较差，就直接造成了煤粉燃烧不稳定、着火困难等情况，并使得锅炉的事故出现率得到了极大的增加，对于我们锅炉的安全运行具有非常大的影响。而在部分电力企业中，其由于需要对电负荷的峰谷差进行调节，就很容易使其中很多的锅炉设备都会一直处于高能耗的运行状态中，因此使锅炉的不稳定性得到了较大的提升。

对此，就需要我们能够在对锅炉燃烧不稳定情况发生原因进行查找的基础上以更具针对性的方式对其进行解决。

2 对锅炉燃烧稳定性产生影响的因素分析

2.1 煤质变化

煤是锅炉燃烧的最基本物质，煤质的好坏将对锅炉燃烧的稳定性产生非常大的影响：当煤质变差时，锅炉中的煤粉气流着火时间相比正常情况来说就会存在一定的推迟，并因此缩短了煤粉在锅炉中燃烧的时间；而如果煤的灰分较高、热值较低，就会使炉膛所具有的烟气温度降低，并随之出现炉膛内燃烧不完全、不稳定的情况，甚至还会因此而出现熄火情况。

在锅炉所使用的煤中，其对于锅炉燃烧情况产生影响最大的就是挥发分。如果该值出现了减小的情况，炉内煤粉气流所具有的初燃温度就会得到提升。而根据上述研究，我们则可以认识到对于具有挥发分因素的煤来说，其着火所需条件更高，即当着火之后所具有的时间也更长。

同时，由于一部分燃烧的热消耗会施加在水分的过热以及汽化方面，而正是这部分能源的浪费也会使炉膛中的烟气温度不能够达到我们的期望值。虽然这种情况的存在对于炉膛中燃料的燃烧存在很大的不利情况，但是煤粉却会因为此过程中水分的析出而使炉膛中的煤呈现出更大的孔隙度，并使自身所具有的活性得到了增强，反而更有利于着火。而在两者结合分析看来，则可以看出煤中所具有水分对于煤燃烧的稳定性存在着积极的作用。再看灰分方面，灰分含量的大小将会对燃料的着火速度产生一定的影响。同时，如果两者具有同样的挥发分，那么当燃料自身灰分比例较高时，其着火速度就会因此变低。另外，如果炉膛中灰分较多，也会使整个炉膛在燃烧过程中所具有的温度降低。之所以出现这种情况，是因为当炉膛中的灰分温度提升时，会使其所具有的热量消耗加大，并因此使炉膛燃烧的温度降低、对燃烧的稳定性产生不利的影响。

2.2 煤粉细度

煤粉细度也会对锅炉的稳定运行产生较大的影响，更细一步说，是对于锅炉燃烧所具有的特性存在影响。如果我们运行中所使用的煤粉细度较小，那么燃烧所具有的物理结构以及燃烧特性就会得到一定的提升，尤其是对于燃烧所具有的贫煤以及无烟煤来说，煤粉细度的大小更是会对其产生更大的影响。同时，对于煤粉着火温度来说，其也会随着我们所使用煤粉细度的降低而降低，究其原因，就是由于煤粉自身粒子体积减小而使燃烧反应的表面积得到增加，并因此使煤粉颗粒所具有的活化能也随之降低。通过这种方式，就能够较好的在帮助自身导热阻力降低的前提下使其能够在锅炉中以更快的速度产生反应、并在吸收外界热量之后达到着火条件。而当我们所使用的煤粉颗粒增大时，其也会对锅炉燃烧的稳定性产生一定不利的影响。

2.3 锅炉负荷

如果锅炉在实际运行中其负荷出现了一定的变化，就会使炉膛中燃烧器以及平均烟温等也会因此出现一定的变化，并进一步对锅炉的燃烧稳定性产生一定的影响。如果锅炉整体负荷降低，那么炉内燃料的消耗量也会减小，并会使锅炉内水冷壁的吸热量因此降低。但是在这个降低的过程中，其减少的幅度也很小，在每公斤燃料方面其所具有的水冷壁的吸热量也会得到一定的提升，并以此使得燃烧器周围的烟温会随之降低，并因此会使煤粉气流所具有的燃烧稳定性发生一定的变化。同时，其负荷也具有一个最低极限值，当锅炉负荷达到这个最低极限值时，甚至会使锅炉出现熄火的情况。另外，对于燃烧稳定性下降这种情况来说，其根本原因就是在自身负荷下降之后，在保持锅炉所具有的燃烧条件以及设备等都能够保持恒定之后其对于空气配比失调以及燃料配比失调的抵抗力就会逐渐降低，并在其额定负荷下所存在的燃烧扰动也不会对整个燃烧过程产生影响。而当我们对其所具有负荷降低之后，也会燃烧的稳定性会产生一定的扰动。

2.4 煤粉浓度

在锅炉煤粉气流着火以及燃烧特性方面，煤粉浓度可以说是关键的一项因素，当煤粉气流出现着火现象之后，其会对使整个锅炉在燃烧的过程中都会受到影响。而随着锅炉内部煤粉浓度的变化，也会使锅炉所具有的着火温度以及着火热量得到一定的改变：当炉膛中煤粉浓度加大时，其中的着火温度就会突然降低，并在达到一个最低温度点时出现了温度的提升，即在锅炉实际燃烧的过程中，存在一个最佳煤粉浓度，而这个浓度值煤的类型也存在一定的联系，如果煤所具有的挥发分含量高，那么该煤粉的浓度值就会随之减小；而当煤粉浓度降低时，煤粉的着火热量也会随之减小。在这种情况下，锅炉内部所具有的煤粉气流温度就很容易在热量的引动下升至着火临界点，并随之出现起火现象，但是由于煤粉浓度低、且放出热量少，就会使锅炉内部在燃烧时不能够形成连续的火焰，所具有的温度也就很低。即当锅炉中煤粉浓度提升时，其着火所需的热量也会随之提升，并使其所具有的温度不断接近锅炉供给热量。

2.5 一次风速

一次风速也是对锅炉燃烧情况具有较大影响的一项因素，如果锅炉一次风速出现变化，就会使炉内煤粉气流的着火以及温度水平会因此发生变化，且会使燃烧稳定性也会因此受到影响。当一次风速加大时，就会使锅炉内部单位面积内通过的气流量增大，煤粉的加热速度也会变快，并在这个过程中使着火距离得到加长。而如果一次风速减小，则可能会使燃烧器出现堵粉的情况。对此，就需要我们能够根据锅炉实际情况调整最佳的一次风速。

2.6 二次风速

对于二次风速来说，我们应当在煤粉起火之后将一次风中所含有的氧气在耗尽后再以分批的方式加入，并对混入的时间进行严格的控制，确保新加入的二次风同燃烧煤粉气流融合之后不低于着火温度，避免出现中途熄火的情况。同时，在煤粉气流出现着火情况之后，往往会存在较大的粘度，这就需要我们要保障二次风的强度，以此来使两者混合的更加强烈、更加利于燃烧。

3 结束语

总的来说，锅炉的稳定性将对我们电力企业工作高效、稳定的开展具有非常积极的意义，需要我们能够对影响燃烧稳定性的因素引起充分的重视。在上文中，我们对锅炉燃烧稳定性影响因素进行了一定的分析与探究，而在实际工作开展的过程中，也需要我们在对不同影响因素科学规划、合理制约的前提下保障锅炉得以更为稳定的燃烧。

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