鍋爐的風量調(diào)節(jié)與燃燒調(diào)整

1、鍋爐的風量調(diào)節(jié)與燃燒調(diào)整,,222電廠二期2×600MW工程機組鍋爐,主 要 內(nèi) 容,一、概述二、燃料量與風量的調(diào)節(jié)三、燃燒器的調(diào)節(jié)及運行方式四、燃燒調(diào)整試驗,一、概述,1.調(diào)整的目的2.影響爐內(nèi)燃燒的因素3.負荷與媒質(zhì)變化時的燃燒調(diào)整,1、調(diào)整的目的,進行燃燒調(diào)整的目的是：在滿足外界電負荷需要的蒸汽數(shù)量和合格的蒸汽品質(zhì)的基礎上，保證鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟性。具體可歸納為： ⑴保證正常

2、穩(wěn)定的汽壓、汽溫和蒸發(fā)量； ⑵著火穩(wěn)定、燃燒完全，火焰均勻充滿爐膛、不結渣、不燒損燃燒器，過熱器、再熱器不超溫； ⑶使機組運行保持最高的經(jīng)濟性； ⑷減少燃燒污染物的排放。,2、影響爐內(nèi)燃燒的因素,⑴媒質(zhì)⑵煤粉細度⑶煤粉濃度⑷鍋爐負荷⑸一、二次風的配合⑹一次風煤粉氣流初溫,3、負荷與媒質(zhì)變化時的燃燒調(diào)整,⑴不同負荷下的燃燒調(diào)整

3、 高負荷運行時，燃燒調(diào)整時應注意將火焰中心位置調(diào)整居中，避免火焰偏斜；燃燒器全部投入并均勻分配燃燒率，防止局部熱負荷過大；高負荷時煤粉在爐內(nèi)的停留時間較短而排煙損失較大，為此可在條件允許的情況下，適當降低過量空氣系數(shù)，提高鍋爐效率。 低負荷運行時，為穩(wěn)定著火和燃燒，低負荷時應盡可能集中火嘴運行，并可適當增大過量空氣系數(shù)，降低一次風率和風速。為提高爐膛溫度，可適當降低爐膛負壓，以減少漏風,3、

4、負荷與媒質(zhì)變化時的燃燒調(diào)整,⑵煤質(zhì)變化時的燃燒調(diào)整 無煙煤、貧煤的揮發(fā)分較低，燃燒時的最大問題是著火。燃燒配風的原則是采取較小的一次風率和風速，以增大煤份濃度、減少著火熱并使著火提前；適當增大內(nèi)二次風速和旋流強度，加強對高溫煙氣的卷吸能力，保證穩(wěn)定燃燒；媒質(zhì)較差時可增加煤粉細度，以強化著火和燃盡，同時也要求較大的過量空氣系數(shù)。 揮發(fā)分高的煙煤，一般著火不成問題，需要主要燃燒的安全性

5、，可適當減少二次風率并多投一些燃燒器降低燃燒器區(qū)域熱負荷，以防止結焦。,二、燃料量與風量的調(diào)節(jié),1.燃料量的調(diào)節(jié)2.氧量控制與送風量的調(diào)節(jié)3.爐膛負壓監(jiān)控與引風機的調(diào)節(jié),1、燃料量的調(diào)節(jié),當鍋爐負荷變動不大時，可通過調(diào)節(jié)運行著的制粉系統(tǒng)的出力來解決。對于中速磨，當負荷增加時，可先開大一次風機的進風擋板，增加磨煤機的通風量，以利用磨煤機內(nèi)的存煤量作為增加負荷的緩沖調(diào)節(jié)，然后增加給煤量，同時開大二次風量。相反，當負荷減少時，則應先減少給

6、煤量，然后降低磨煤機的通風量。以上調(diào)節(jié)可避免出粉量和燃燒工況的驟然變化，還可減少調(diào)節(jié)過程中的石子煤量和防止堵磨。 燃燒過程的穩(wěn)定性，要求燃燒器出口處的風量和粉量盡可能同時改變，以便在調(diào)節(jié)過程中始終保持穩(wěn)定的風煤比。 在調(diào)節(jié)給煤量和風機風量時，應注意監(jiān)視輔機的電流變化、擋板開度指示、風壓以及有關參數(shù)的變化，防止電流超限和堵塞煤粉管道等異常情況的發(fā)生。,2、氧量控制與送風量的調(diào)節(jié),

7、⑴爐膛氧量的控制 過量空氣系數(shù)α與煙氣中的氧量存在如下的近似關系 α=21/(21-O2) 從運行經(jīng)濟性方面來看，在α變化的一定范圍內(nèi)，隨著爐內(nèi)送風的增加（α增大），由于供氧充分、爐內(nèi)氣流混合擾動好，燃燒損失逐漸減少；但排煙量增大，因而排煙損失相應增加。使以上兩項損失之和達到最小的α，稱最佳過量空氣系數(shù)。最佳過量空氣系數(shù)的大小與

8、鍋爐的負荷、燃料性質(zhì)、配風工況等有關。通過燃燒調(diào)整試驗可以確定鍋爐在不同負荷、燃用不同媒質(zhì)時的最佳過量空氣系數(shù)。 通常情況，鍋爐在高負荷時過量空氣系數(shù)小而低負荷時過量空氣系數(shù)高，運行人員可以通過氧量的變化來控制送入爐內(nèi)空氣量的多少。,2、氧量控制與送風量的調(diào)節(jié),⑵送風量的調(diào)節(jié) 送風量調(diào)節(jié)的依據(jù)是爐膛出口的過量空氣系數(shù)，一般按最佳過量空氣系數(shù)調(diào)節(jié)風量，以取得最高的鍋爐效率。

9、 一般情況下，增負荷時應先增加風量，再增加燃料量；減負荷時應先減少燃料量在減少風量，這樣動態(tài)中始終保持總風量大于總燃料量，確保鍋爐燃燒安全并避免燃燒損失過大。 鍋爐送風量調(diào)節(jié)的具體辦法，對軸流式風機，通過改變風機動葉安裝角進行調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)風量時應注意觀察風機電流、風壓、爐膛負壓、氧量等指示值的變化，以判斷調(diào)節(jié)是否有效。,3、爐膛負壓監(jiān)控與引風機的調(diào)節(jié),⑴爐膛負壓監(jiān)控的意義

10、 爐膛負壓是反映爐內(nèi)燃燒工況是否正常的重要運行參數(shù)之一。正常運行時爐膛負壓一般維持在30～50Pa。如果爐膛負壓過大，不但會增大爐膛和煙道的漏風，還可直接指示爐內(nèi)燃燒的狀況。 運行實踐表明，當鍋爐燃燒工況變化或不正常時，最先反映的相象是爐膛負壓的變化。如果鍋爐發(fā)生滅火，首先反映出的是爐膛負壓劇烈波動并向負方向到最大，然后才是汽壓、汽溫、水位、蒸汽流量等的變化。因此運行中加強對爐膛負壓的監(jiān)

11、視是十分重要的。當燃燒不穩(wěn)定時，爐膛負壓產(chǎn)生大幅度的變化，強烈的負壓波動往往是鍋爐滅火的先兆。這時，必須加強監(jiān)視并檢查爐內(nèi)火焰燃燒狀況，分析原因并及時進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)和處理。,3、爐膛負壓監(jiān)控與引風機的調(diào)節(jié),⑵引風機的調(diào)節(jié) 當鍋爐增、減負荷時，隨著進入爐內(nèi)的燃料量和風量的改變，燃燒后產(chǎn)生的煙氣量也隨之改變。此時，必須調(diào)節(jié)引風機滿足爐膛負壓的需求。 引風機的調(diào)節(jié)方法與送風機的調(diào)節(jié)方

12、法基本相同。對軸流式風機，通過改變風機動葉安裝角進行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)引風量時需根據(jù)負荷大小和風機的工作特性來考慮引風機運行方式的合理性。 當鍋爐負荷變化需要進行風量調(diào)節(jié)時，為避免爐膛出現(xiàn)正壓，在增加負荷時應先增加引風量，然后再增加送風量和燃料量；減小負荷時則應先減少燃料量和送風量，然后再減少引風量。,三、燃燒器的調(diào)節(jié)及運行方式,1.旋流燃燒器的燃燒特性2.旋流燃燒器的燃燒調(diào)整3.燃燒器的運行方式,1、旋流燃燒

13、器的燃燒特性,旋流燃燒器利用強烈的旋轉氣流產(chǎn)生強大的回流區(qū)，將高溫煙氣卷吸至燃燒器根部，強化燃料的著火、混合及燃燒。旋流燃燒器對煤種的適應性，基本上表現(xiàn)為通過不同的結構能對回流區(qū)的大小和位置進行不同的調(diào)節(jié)。 決定旋流燃燒器工作性能的最重要特性是旋流強度。旋流強度對回流區(qū)大小的影響是：隨著旋流強度的增大，回流區(qū)的尺寸變大，回流量增加。當回流率（回流量與一次風量之比）超過一定數(shù)值后，煤粉就可以達到穩(wěn)定燃燒。

14、 旋流強度對射程的影響是：隨著旋流強度的增大，回流區(qū)的尺寸變大，介質(zhì)在旋轉過程中耗散更多能量而迅速衰竭，因此射程變短?？傂鲝姸炔粌H與結構有關，還與各射流的流量有關,2、旋流燃燒器的燃燒調(diào)整,⑴結構及調(diào)節(jié)特點 旋流燃燒器為英國三井-巴布科克公司設計低NOx軸向旋流燃燒器。布置方式為前后墻對沖布置，30只燃燒器分3層布置在爐膛前后墻上，每層中的5只燃燒器由一臺磨煤機供粉。制粉系統(tǒng)采用

15、中速磨冷一次風機正壓直吹式制粉系統(tǒng)，設計6臺中速磨煤機。BMCR工況燃燒設計煤種時，5臺運行，1臺備用。,低NOx 軸向旋流煤粉燃燒器,2、旋流燃燒器的燃燒調(diào)整,返回,2、旋流燃燒器的燃燒調(diào)整,返回,2、旋流燃燒器的燃燒調(diào)整,⑵燃燒器的配風原則及燃燒調(diào)節(jié)①分級配風及燃燒工況 組織燃燒的基礎是分級送風。即二次風旋轉射入爐膛，先與一次風射流作用形成回流區(qū)，卷吸已著火前沿的高溫煙氣，在燃燒器出口形成一個富燃料的

16、內(nèi)部著火區(qū)域?；亓鲄^(qū)強度可通過二次風量和二次風旋流強度進行調(diào)節(jié)。隨著外二次風和內(nèi)二次風的混合，在內(nèi)部燃燒區(qū)的邊緣之外構成一個燃料過稀的外部燃燒區(qū)域。燃盡過程隨著內(nèi)二、外二次風的混合而進行與完成。在內(nèi)部燃燒區(qū)（富燃料區(qū)）火焰溫度較高但O2濃度低，故NOx的生存量不多。而在外部燃燒區(qū)（富氧區(qū)）雖氧量多但由于輻射換熱，溫度相對較低，同樣抑制了NOx的生存量。從燃燒著火的角度來看，二次風分批補入著火氣流的分級燃燒方式也是較有利的。,2、旋流燃燒

17、器的燃燒調(diào)整,⑵燃燒器的配風原則及燃燒調(diào)節(jié)②一次風速、風率的調(diào)整 一次風率除影響著火吸熱量外，還與旋轉的二次風協(xié)同作用，共同影響燃燒器出口回流區(qū)的大小和一二次風的混合。 一般來說，煤的燃燒性能較差或一次風溫較低時，一次風率可以小，相應的一次風速可低些，但必須保證煤粉的正常運輸；煤的燃燒性能較好或一次風溫較高時，一次風率則較大，一次風速較高。,2、旋流燃燒器的燃燒調(diào)整,⑵燃燒器

18、的配風原則及燃燒調(diào)節(jié)③二次風的調(diào)整　　　　 二次風在形成燃燒器的空氣動力場及發(fā)展燃燒方面起主導作用。運行中二次風量的調(diào)節(jié)是借助爐膛出口過量空氣系數(shù)控制總風量的?！　　　?內(nèi)二次風擋板是改變內(nèi)、外二次風配比的重要機構它基本控制燃料的著火點?！　　　?外二次風雖也為旋轉氣流，但它一般只能對內(nèi)部燃燒區(qū)以后的燃燒過程起加強混合、促進燃盡的作用。 一般來講，對于高揮發(fā)分的煤，外二次風率需要更大一些，內(nèi)二次風率需

19、要小一些。這樣可使火焰離噴口遠些，保護燃燒器并強化燃燒。,2、旋流燃燒器的燃燒調(diào)整,⑵燃燒器的配風原則及燃燒調(diào)節(jié)④中心風和燃盡風的調(diào)整　　　　 中心風量的大小會影響到火焰中心的溫度和著火點至燃燒器噴口的距離?！　　　?燃盡風加入燃燒器系統(tǒng)，使分級燃燒在更大的空間實施，不僅可控制NOx的排放，也可調(diào)整爐膛溫度和火焰中心位置，并且對煤粉的燃盡也會發(fā)生影響。　　　　 燃盡風的調(diào)節(jié)原則：當燃用揮發(fā)分比較高的煙煤時，可適當調(diào)高燃盡風量，使

20、主燃燒區(qū)相對缺氧，降低燃燒區(qū)域爐膛溫度。當燃用劣質(zhì)煤及低負荷燃燒時，燃盡風量應減少或關閉，主燃燒區(qū)風量供應充足，燃燒效率高、爐膛溫度高，有利于燃燒的穩(wěn)定。,2、旋流燃燒器的燃燒調(diào)整,⑵燃燒器的配風原則及燃燒調(diào)節(jié)⑤優(yōu)化調(diào)整 依次按一次風、外二次風擋板、內(nèi)二次風擋板、旋流器位置的順序，依次進行參數(shù)優(yōu)化調(diào)整，待前一個參數(shù)得到最佳值后，即將其固定，調(diào)整下一個參數(shù)。調(diào)整時的目標是省煤器出口的煙氣成分均勻性和CO的持

21、續(xù)降低。,3、燃燒器的運行方式,所謂燃燒器的運行方式是指燃燒器負荷分配及投停方式。 為保持正確的火焰中心位置避免火焰偏斜，一般將投運的各燃燒器的負荷盡量分配均勻、對稱。通常高負荷時投入全部燃燒器。低負荷時，可有兩種方式：一是各燃燒器均勻減風、減粉，但這種方式各風速也會隨著降低；二是停掉部分燃燒器，可保持各風速、風率不變。究竟停那些燃燒器合適，要通過燃燒調(diào)整實驗決定。 鍋爐高負荷

22、運行時，主要問題是防止結焦和汽溫偏高。鍋爐低負荷運行時應合理選擇減負荷的方式，當負荷降低不多時，可采用各燃燒器均勻減風減粉的方式；當負荷進一步降低時，就應關掉部分噴嘴，以維持各風速、風率和煤粉濃度不至偏離設計值太遠。降低鍋爐負荷宜按從上至下的順序依次停掉燃燒器。,四、燃燒調(diào)整試驗,燃燒調(diào)整試驗是指對新投產(chǎn)或大修后的鍋爐，以及燃燒設備、爐膛結構有較大的變動時，為了了解和掌握設備性能，確定最合理、最經(jīng)濟的運行方式和參數(shù)控制要求而進行的有計劃

23、的測量、試驗、計算和分析工作。 1.一次風均勻性試驗 2.煤粉細度調(diào)整 3.過量空氣系數(shù)調(diào)整 4.燃燒器投停方式 5.鍋爐負荷特性試驗,1、一次風均勻性試驗,鍋爐各一次風管在現(xiàn)場布置時由于長度、彎頭數(shù)目、爬坡高度的不同造成了各管道阻力的原始差異。顧它們在相同的壓差之下工作時，就會造成各一次風管的風量和煤粉量的分配不均，給鍋爐的正常燃燒和安全運行帶來

24、不良影響。因此必須通過試驗調(diào)整，將鍋爐各一次風管的阻力調(diào)平。一次風管阻力的調(diào)整試驗通常先在冷態(tài)下進行，在熱態(tài)下復測和重新調(diào)平。 對于直吹式制粉系統(tǒng)，由于同一臺磨煤機各支管的煤粉流量在離開分離器后即無調(diào)節(jié)手段，所以，即使熱態(tài)調(diào)平也只能達到風量調(diào)平。風量調(diào)平對煤粉量的均勻性有一定的改善作用。,2、煤粉細度調(diào)整,經(jīng)濟煤粉細度是指鍋爐的不完全燃燒損失與制粉系統(tǒng)電耗之和，即（q4+ qzm ）為最小的煤粉細度。

25、 煤粉細度試驗一般在額定負荷的80～100%下進行。試驗前先調(diào)整鍋爐各運行參數(shù)穩(wěn)定，然后分別將煤粉細度調(diào)至各個預定水平，在每一穩(wěn)定工況下，測取q4損失與制粉單耗qzm的各有關數(shù)據(jù)，并從中確定最經(jīng)濟的煤粉細度。,3、過量空氣系數(shù)調(diào)整,最佳過量空氣系數(shù)（使q2+q3+q4最小）的調(diào)整試驗應在選定的鍋爐負荷和穩(wěn)定的運行媒質(zhì)下進行；同時，確保鍋爐漏風系數(shù)在允許的范圍以內(nèi)。過量空氣系數(shù)的調(diào)整試驗值可在爐膛出口設計值附近選取

26、3～4個值進行。試驗應保持一次風不變，只是依靠改變二次風量來調(diào)整鍋爐的過量空氣系數(shù)值。在每一個預定的試驗工況下，按鍋爐反平衡試驗的要求對有關項目進行測量、記錄和計算整理，繪出各損失的曲線圖，并確定出最佳過量空氣系數(shù)。進行較大過量空氣系數(shù)的調(diào)整時，應注意它對主蒸汽溫度的影響；進行較小過量空氣系數(shù)的調(diào)整時，應注意燃燒的穩(wěn)定性。 對于一般的煤粉爐，最佳過量空氣系數(shù)隨燃煤媒質(zhì)的燃燒性能下降而增大、隨鍋爐負荷的升高而

27、降低。,4、燃燒器投停方式,⑴負荷分配 燃燒器負荷分配調(diào)整的目的是改變爐內(nèi)的溫度分布，以解決火焰偏斜、爐內(nèi)結渣、過熱器再熱器熱偏差等問題。,4、燃燒器投停方式,⑵燃燒器負荷范圍及合理組合方式　　　　 該項試驗的目的是為了找出燃燒器出力的調(diào)節(jié)范圍，以確定鍋爐在不同負荷下運行燃燒器的合理數(shù)量和運行燃燒器的合理組合方式。　　　　 試驗時應分階段調(diào)整鍋爐負荷，對預定的各種組合方式進行逐項試驗。當燃燒器超過出力范

28、圍而燃燒工況變差時，應增加或減少燃燒器的投運數(shù)量。在增、減燃燒器時，試驗各種組合方式對鍋爐安全經(jīng)濟的影響?！　　　?判斷調(diào)整措施是否合理的依據(jù)是鍋爐燃燒的穩(wěn)定性、爐膛出口煙溫、汽溫特性等。,5、燃燒器負荷特性試驗,⑴鍋爐最大負荷試驗 鍋爐最大負荷（BMCR）實驗是為了檢驗鍋爐機組可能達到的最大負荷，并預計鍋爐的適應能力。BMCR時不必保證鍋爐的設計效率。 試驗媒質(zhì)應為設計媒質(zhì)

29、或商定的媒質(zhì)。試驗時，鍋爐以不大于規(guī)定的加負荷速率中間將負荷升至實驗所需的最高值，并保持連續(xù)穩(wěn)定運行2小時以上，記錄各運行參數(shù)及性能數(shù)據(jù)。其間運行人員應注意鍋爐各輔機、熱力系統(tǒng)、各調(diào)溫裝置及自控裝置的適應能力；注意汽水系統(tǒng)的安全性、蒸汽參數(shù)與品質(zhì)、各受熱面的金屬溫度、減溫水量、各段煙溫度和風煙系統(tǒng)的阻力等應無越限或不正常的反映。,5、燃燒器負荷特性試驗,⑵鍋爐最低穩(wěn)燃負荷試驗 進行試驗前，應先進行燃燒調(diào)整和制粉系統(tǒng)