煤粉锅炉燃烧效率提升的技术对策与建议

煤粉锅炉燃烧效率提升的技术对策与建议

吴渊

安徽晋煤中能化工股份有限公司 安徽 临泉236400

摘要：煤粉燃烧产生的热效率直接关系到发电效率，对煤炭利用率也有着较大的影响。煤粉锅炉燃烧过程中，由于会受到内外环境的共同作用，导致煤粉锅炉燃烧效率下降。通过对煤粉锅炉燃烧情况进行调整和优化，有利于提高锅炉运行效率，保证锅炉运行的安全。因此在电厂运营生产过程中，需要明确煤粉锅炉的运行原理，并对煤粉锅炉运行中存在的问题进行了解，从而制定更切实可行的策略提升锅炉燃烧效率，全面提升电厂运行的经济效益。

关键词：煤粉锅炉；燃烧效率；提升技术；建议

1煤粉锅炉的运行原理

煤粉锅炉是电厂运行过程中重要的设备之一，其燃烧效率直接关系到电厂运行的经济性。煤粉锅炉以煤炭作为主要原料，在实际运行过程中，需要提前进行制粉，将块煤加工成粉末状，借助于供册设备将粉末状的煤炭吹入到锅炉炉膛内。燃烧器将粉末状煤炭与空气混合，使其在炉膛内充分燃烧。在实际锅炉运行过程中，煤炭一般情况下在炉膛内停留时间为2s左右，为了保证其充分燃烧，需要确保风量的充足供给，这样有利于提高燃烧效率。煤炭在锅炉内燃烧过程中，由于会产生大量的高温烟气，高温烟气充分与锅炉相关部位接触，实现热量的有效传递，并生成水蒸汽，水蒸汽借助于汽轮机将热量转化为机械能，以此来保证电厂的正常发电。

2煤粉锅炉燃烧效率提升的技术对策与建议

2.1设备改进

（1）先进检测设备应用。随着科技的不断发展，先进的检测技术得到大力发展，如烟气含氧量在线测量装置、飞灰含碳量在线测量装置、煤粉浓度在线测量装置、炉膛火焰检测装置等。投用先进的检测设备可以更直观、准确地掌握锅炉的燃烧过程及燃烧产物，以此进行锅炉燃烧调节，确保锅炉运行中的安全性和经济性。此外，先进检测设备的大量应用，也为基于燃烧理论开展的锅炉建模仿真燃烧优化技术提供了更好的基础。利用采集到的大量的高维特性参数，结合人工智能建模方法，能够形成新的锅炉燃烧优化方案。（2）传感器改进。在锅炉新设备的研发过程中，要充分考虑到炉内燃烧时恶劣的环境和磨损状况以及信号传递过程中会出现的失真、丢失等问题，结合最新研究技术成果，采用更加耐高温、耐磨损的传感器设备采集炉内重要的热工信号。（3）主燃烧器合理选型与改造。依据锅炉“低氮高效”的燃烧目标，对锅炉的燃烧器进行有效选型和改造。尽管水平浓淡燃烧器与垂直浓淡燃烧器都可以实现对不同浓度煤粉的划分，但实际过程中还要依据分离比例、运行数据参数要求对燃烧器进行科学有效的选型。同时，在主燃烧器改造中，要确定好主燃烧器的标准高度，还要固定好四角风箱风道与挡板风箱的位置，将弯头、喷口全部更换，使其达到运行标准。

2.2进一步加强对煤炭配置管理工作

在实际生产过程中，可以加强对煤炭配置管理，合理控制煤炭品质的变化，并为此专门制定台账，统一进行管理，防止煤炭品质在生产期间出现较大的波动。具体而言，可以立足燃煤使用的整个流程，比如，煤炭的运输、堆放等，注重加强管理，并做好配煤掺烧工作的开展，保证煤粉品质不会出现较大的变化。同时，还应从源头出发，加强对煤炭采购管理工作。比如，可以针对不同的煤炭种类，设置不同的采购标准指标，如加强煤炭灰熔点指标的控制，可以减少煤炭燃烧时结渣量，同时还应减少含硫量高、黏结性强的煤炭采购量，从而可以提升煤炭燃烧的经济性，减少锅炉运行负担，防止其大量结焦，强化锅炉燃烧质量。除此之外，还应从管理制度方面出发，围绕入煤管理，建立专门的入炉煤跟踪化验制度，并在这一过程中，引入先进的化验方法，确保化验结果及时给出，从而实时把握入炉煤的品质质量。在此基础上，还可以建立专门的台账机械能记录，从而结合实际入煤炉的品质情况，做好锅炉燃烧过程的针对性优化与改善，并在这一过程中，有效减少高硫煤、低熔点煤、易结渣煤等劣质煤的使用，降低燃烧器烧损问题的发生概率。还应围绕锅炉燃烧运行情况，认真进行检查分析，结合实际生产，合理调整锅炉运行燃烧情况，从而确保同一层每个燃烧器都能够正常运行，且燃烧出力情况相同，不会在内部造成压力失衡，导致锅炉火焰发生偏离，增大结焦率，引发燃烧器烧损问题。

2.3风量和煤粉浓度的控制

在锅炉燃烧控制中，风量和煤粉浓度都会对其燃烧效率造成影响，因此必须要进行调整。（1）必须要保证各层燃烧器之间的风量大小相同，这就要求对各层燃烧器之间的风粉分配情况进行分析和研究。同时还要对炉内煤粉浓度进行合理的控制，也就是确保在保证锅炉风量足够的情况下，煤粉细度能够达到一定的标准，从而降低锅炉运行过程中出现飞灰现象的概率。（2）在进行配风的过程中还需要保证锅炉运行过程中的稳定性。在配风过程中可以采用两种方式，一种是对总风量进行调整，另一种是根据锅炉负荷和煤粉浓度对风量进行调节。对于不同负荷以及不同煤种时所需的风量都应该进行调整，从而避免出现飞灰和灰渣量过大问题。

2.4床温调节优化

对于燃烧锅炉来说，床温等参数是确保锅炉能够正常循环流化的关键性指标之一，300MWCFB锅炉设计额定床温在890℃，如果考虑锅炉在实际运行时的负荷波动情况，那么正常床温要保持在850-950℃范围内，床温过高容易造成结焦问题，而床温过低容易引发燃烧不充分的问题。在锅炉燃烧过程中，要对床温进行动态监控，实际操作时，往往都是在密相区以及炉膛内部设置热电偶进行监测。在锅炉实际运行过程中，会因为多种因素的影响而造成床温发生波动，例如锅炉运行时很难对给煤量、煤质等进行监控，所以在锅炉运行时一定要增强对床温的监测。一旦床温变化范围超出了850一950℃范围，那么要对给煤量情况进行及时判定，明确给煤速度范围是否适宜。给煤量超标、给煤速度不均衡等都会造成床温发生波动，需要对其进行调节。

2.5优化锅炉配风

（1）锅炉负荷发生变化时，随着燃料量的变化，送风量也需要进行响应的调整。氧量是送风量是否合适的参数，他与锅炉负荷、配风工况、燃料性质等因素有关。锅炉负荷越大，氧量越小以减小排烟热损失；锅炉负荷越低，炉膛温度低、扰动差，需要增加氧量来维持不致太差的炉内空气动力场，稳定燃烧、提高气温，故氧量越大。煤质差，着火燃烧困难，需要较大的氧量。（2）运行中根据煤质合理掌握二次风的送入时机，及时、分批送入二次风，二次风送入太早，相当于增加了一次风量，使得着火推迟，二次风送入太迟，又会使得燃烧后期缺风，造成不完全燃烧，所以，着火后二次风应及时混入。二次风一下子全部混入一次风对燃烧也是不利的，因为二次风的温度大大低于火焰温度，大量低温的二次风混入会降低火焰温度，使燃烧速度减慢，甚至造成灭火。二次风最好能按燃烧区域的需要及时送入，做到燃烧不缺氧，又不会降低火焰温度，这样燃烧才能完全。锅炉总体采用缩腰型配风，即下二次风开度保持在25%到100%之间，保证下排煤粉不下沉，减少大渣含碳量，中二次风适当减小，利于着火与燃烧，上二次风EE风开大保证燃烧完全燃烧，减少飞灰含碳量。

3结束语

锅炉燃烧控制技术，是保证煤粉锅炉安全、稳定和高效运行的重要措施，其在电厂生产过程中发挥着重要作用。但由于受到各种因素的影响，使得煤粉锅炉燃烧控制系统出现了一些问题，严重影响了其在煤粉锅炉燃烧控制中的应用。因此，必须要结合实际情况，对影响煤粉锅炉燃烧控制的因素进行分析和研究，并在此基础上找到解决措施。这样才能有效地提升煤粉锅炉燃烧控制的水平，进而确保电厂的稳定、高效运行。

参考文献

[1]巩时尚,雍绍平,李韩亮,等.350MW超临界旋流燃烧锅炉低负荷燃烧优化试验研究[J].电力勘测设计,2022(6):41-46.

[2]高庆明.燃煤锅炉低氮燃烧系统优化实验研究及实践[J].设备管理与维修,2021(12):26-27.