论文部分内容阅读
摘 要：炉内燃烧过程的好坏，不仅直接关系到锅炉的生产能力和生过程的可靠性，而且在很大程度上决定了锅炉运行的经济性。进行燃烧调节的目的是：在满足外界电负荷需要的蒸汽量和合格的蒸汽品质的基础上，保证锅炉运行的安全性和经济性。燃烧过程的安全性直接关系到锅炉运行的可靠性。燃烧过程的经济性要求保持合理的风煤配合，一、二次风配合和送引配合，此外还要求保持适当高的炉膛温度。
关键词：燃烧；锅炉；调整
1. 锅炉运行调整的主要任务
锅炉运行调整的主要任务就是要根据用户（汽轮机）的要求，保质（压力、温度和蒸汽品质）、保量（蒸发量）并适时地供给汽轮机所需要的过热蒸汽，同时锅炉机组本身还必须做到安全与经济。
2. 锅炉进行监视和调整的主要内容
1） 使锅炉的蒸发量适应外界负荷的需要
2） 均衡给水并维持汽包的正常水位
3） 保持锅炉过热蒸汽压力和温度在规定的范围内
4） 保持锅水和蒸汽品质合格
3. 锅炉运行调整措施
1） 煤粉量的调整
对配有中间仓储式制粉系统的锅炉只要通过改变给粉机转速和燃烧器投入的只数（包括相应的给粉机）即可。当负荷变化较小时，改变给粉机转速就可以达到凋节的目的。当锅炉负荷变化较大时，此时应先采用投入或停止燃烧器的只数做粗调，然后用改变给粉机的转速做细调。给粉机转速的正常调节范围不宜过大，若调得过高，不但煤粉浓度过大容易引起不完全燃烧，而且也容易使给粉机过负荷发生事故；若转速调得太低，在炉膛温度不高的情况下煤粉浓度低，着火不稳，容易发生炉膛灭火。
2）风量的调整
锅炉的负荷变化时，送人炉内的风量必须与送人炉内的燃料量相适应，同时也必须对引风量进行相应的调整。
1） 送风调整
进人锅炉的空气主要是有组织的一、二、三次风，其次是少量的漏风。送入炉内的空气量可以用炉内的过量空气系数α来表示。α与烟气中的RO2和O2含量有如下近似关系：
锅炉控制盘上装有CO2表或O2量表，运行人员可直接根据这种表记的指示值来控制炉内空气量，使其尽可能保持爐内为最佳α，以获得较高的锅炉效率。
考虑到测点的可靠和方便，实际锅炉上CO2表或O2表的取样点通常是装在后面烟道而不是炉内。因此，在使用CO2表或O2量表监视炉膛送风量时，必须考虑测点至炉膛段的漏风Δα的影响。
最佳过量空气系数最佳过量空气系数值的大小与锅炉设备的型式和结构、燃料的种类和性质、锅炉负荷的大小及配风工况等有关，应通过在不同工况下锅炉的热平衡试验来确定。一般固态排渣煤粉炉，在经济负荷范围内，炉膛出口过量空气系数最佳值：无烟煤、贫煤和劣质烟煤为1.20～1.25；烟煤和褐煤为1.15～1.20。
如火焰炽白刺眼，风量偏大时，CO2表计指示值偏低，而O2量表计的指示值偏高，当火焰暗红不稳风量偏小时，CO2表计值偏大而O2量表计值偏小，此时火焰末端发暗且有黑色烟炱，烟气中含有CO并伴随有烟囱冒黑烟等。
就总风量调节而言，多数是通过电动执行机构操纵送风机进口导向挡板，改变其开度来实现的。有些情况下还需要借助改变二次风挡板的开度来调节。
锅炉增、减负荷时，一般只要调整送风机进口挡板开度改变送风量即可。如负荷变化较大，需要变更送风机运行方式，即开启或停止一台送风机。当两台风机都在运行而需要调整风量时，一般应同时改变两台风机进口挡板开度，使烟道两侧流动工况均匀。
当锅炉的负荷增加时，燃料量和风量调整顺序一般应是先增加送风量，然后接着再增加燃料量。在锅炉减负荷时，则应先减燃料量，然后紧接着减送风量。当负荷增幅较大或增速较快时，为了保持汽压不致大幅度的下跌，在实际操作中，也可以酌情先增加燃料量，紧接着再增加送风量；在锅炉低负荷运行时，因炉膛中过量空气相对较多，因而在增负荷时，也可采取先增加燃料量后增加送风量的操作方式。
2） 炉膛负压及引风调整
整个炉膛和烟道内的烟气压力都呈负压，其中以炉顶的烟气压力为最高（负压最小），炉膛的负压表测点就装在炉顶出口处。在单位时间内，如果从炉膛排出的烟气量等于燃料燃烧产生的实际烟气量时，则进、出口炉膛的物质保持平衡，炉膛压力就保持不变。否则，炉膛负压就要变化。当燃烧系统出现故障或异常情况时，最先反映的就是炉膛负压表变化。在运行中，因燃烧工况总有小量的变化，故炉内风压是脉动的，风压指针总在控制值左右晃动。
锅炉引风量的调整是根据送入炉内的燃料量和送风量的变化情况进行的。它的具体调整操作方法与送风机类似。
当锅炉负荷变化需要进行风量调整时，为了避免出现正压和缺风现象，原则上是在负荷增加时，先增加引风，然后再增加进风和燃料；反之，在减负荷时，则应先减燃料量，再减送风量。
3） 燃烧的调整与运行
（1） 燃烧器出口风速、风率的调整
一次风速过高会推迟着火的时间；过低则会烧损喷燃器出口管，并可能造成一次风管内煤粉沉积一直阻塞管道。二次风速过高或过低都可能破坏气流与燃料的正常混合、搅拌，从而降低燃烧的稳定性和经济性。
喷燃器出口断面的尺寸及流速决定了一、二、三次风量的百分率。风率的变化也将对燃烧工况有着很大的影响，当一次风率过大时，为达到风粉混合物着火温度所需的吸热量就要多，因而达到着火所需的时间就延长。这对挥发分低的燃煤着火很不利，如一次风温较低就更为不利。对挥发分较高的燃煤由于着火容易，着火后要保证挥发分的及时燃尽故需要有较高的一次风率。
（2） 喷燃器出口风速及风率的调节方法
四角布置的直流喷燃器是根据燃煤质量对燃烧的要求，其结构布置形式很多。一般情况燃用烟煤，褐煤的喷燃器多采用较高的一次风率及风速，而且一、二次风喷口距离较近，以便煤粉着火后及时与燃烧所需的空气相混合，以使燃烧完全。对于燃用低挥发分煤种的喷燃器，为了便于一次风粉混合物的着火，除了采用较低的一次风率和喷出速度之外，还将一、二次风不过早混合，另外也常采用一次风集中布置方案以便保证燃烧的稳定。直流式喷燃器一、二次风的风口常做成可以上下摆动的，用来调节燃烧中心位置，便于对煤种的适应及对过热气温调节的需要。
由于四角布置直流喷燃器的结构布置特性较大，风速的选择和调节范围也较广，一般可用下述方法进行对一、二次风出口速度的调解：
改变一、二次风率百分比；改变各层喷燃器的风量分配，例如可以改变相应上下两层喷燃器的一次风量及风速，或改变上中下各层二次风的风量及风速。在一般情况下，减少下排的二次风量，增加上排的二次风量，可使火焰中心下移；反之可使火焰中心抬高。对具有可调节的二次风挡板的直流喷燃器，可用改变风速挡板位置来调节风速。
判断风速和风率是否适宜的标准，首先是燃烧的稳定性，炉膛温度的合理性，以及对过热汽温的影响；其次是比较经济指标。
4. 小结
锅炉正常运行时，能否保持锅炉运行参数（汽压、汽温、水位）的稳定，对锅炉运行的安全性、经济性影响很大。在运行中要想保持汽压、汽温和水位的稳定，须进行必要的调整操作。为了完成这些任务，运行人员须监视和控制锅炉的汽压、汽温、水位、汽水质量和燃烧情况，保证机组的安全、可靠运行。■
关键词：燃烧；锅炉；调整
1. 锅炉运行调整的主要任务
锅炉运行调整的主要任务就是要根据用户（汽轮机）的要求，保质（压力、温度和蒸汽品质）、保量（蒸发量）并适时地供给汽轮机所需要的过热蒸汽，同时锅炉机组本身还必须做到安全与经济。
2. 锅炉进行监视和调整的主要内容
1） 使锅炉的蒸发量适应外界负荷的需要
2） 均衡给水并维持汽包的正常水位
3） 保持锅炉过热蒸汽压力和温度在规定的范围内
4） 保持锅水和蒸汽品质合格
3. 锅炉运行调整措施
1） 煤粉量的调整
对配有中间仓储式制粉系统的锅炉只要通过改变给粉机转速和燃烧器投入的只数（包括相应的给粉机）即可。当负荷变化较小时，改变给粉机转速就可以达到凋节的目的。当锅炉负荷变化较大时，此时应先采用投入或停止燃烧器的只数做粗调，然后用改变给粉机的转速做细调。给粉机转速的正常调节范围不宜过大，若调得过高，不但煤粉浓度过大容易引起不完全燃烧，而且也容易使给粉机过负荷发生事故；若转速调得太低，在炉膛温度不高的情况下煤粉浓度低，着火不稳，容易发生炉膛灭火。
2）风量的调整
锅炉的负荷变化时，送人炉内的风量必须与送人炉内的燃料量相适应，同时也必须对引风量进行相应的调整。
1） 送风调整
进人锅炉的空气主要是有组织的一、二、三次风，其次是少量的漏风。送入炉内的空气量可以用炉内的过量空气系数α来表示。α与烟气中的RO2和O2含量有如下近似关系：
锅炉控制盘上装有CO2表或O2量表，运行人员可直接根据这种表记的指示值来控制炉内空气量，使其尽可能保持爐内为最佳α，以获得较高的锅炉效率。
考虑到测点的可靠和方便，实际锅炉上CO2表或O2表的取样点通常是装在后面烟道而不是炉内。因此，在使用CO2表或O2量表监视炉膛送风量时，必须考虑测点至炉膛段的漏风Δα的影响。
最佳过量空气系数最佳过量空气系数值的大小与锅炉设备的型式和结构、燃料的种类和性质、锅炉负荷的大小及配风工况等有关，应通过在不同工况下锅炉的热平衡试验来确定。一般固态排渣煤粉炉，在经济负荷范围内，炉膛出口过量空气系数最佳值：无烟煤、贫煤和劣质烟煤为1.20～1.25；烟煤和褐煤为1.15～1.20。
如火焰炽白刺眼，风量偏大时，CO2表计指示值偏低，而O2量表计的指示值偏高，当火焰暗红不稳风量偏小时，CO2表计值偏大而O2量表计值偏小，此时火焰末端发暗且有黑色烟炱，烟气中含有CO并伴随有烟囱冒黑烟等。
就总风量调节而言，多数是通过电动执行机构操纵送风机进口导向挡板，改变其开度来实现的。有些情况下还需要借助改变二次风挡板的开度来调节。
锅炉增、减负荷时，一般只要调整送风机进口挡板开度改变送风量即可。如负荷变化较大，需要变更送风机运行方式，即开启或停止一台送风机。当两台风机都在运行而需要调整风量时，一般应同时改变两台风机进口挡板开度，使烟道两侧流动工况均匀。
当锅炉的负荷增加时，燃料量和风量调整顺序一般应是先增加送风量，然后接着再增加燃料量。在锅炉减负荷时，则应先减燃料量，然后紧接着减送风量。当负荷增幅较大或增速较快时，为了保持汽压不致大幅度的下跌，在实际操作中，也可以酌情先增加燃料量，紧接着再增加送风量；在锅炉低负荷运行时，因炉膛中过量空气相对较多，因而在增负荷时，也可采取先增加燃料量后增加送风量的操作方式。
2） 炉膛负压及引风调整
整个炉膛和烟道内的烟气压力都呈负压，其中以炉顶的烟气压力为最高（负压最小），炉膛的负压表测点就装在炉顶出口处。在单位时间内，如果从炉膛排出的烟气量等于燃料燃烧产生的实际烟气量时，则进、出口炉膛的物质保持平衡，炉膛压力就保持不变。否则，炉膛负压就要变化。当燃烧系统出现故障或异常情况时，最先反映的就是炉膛负压表变化。在运行中，因燃烧工况总有小量的变化，故炉内风压是脉动的，风压指针总在控制值左右晃动。
锅炉引风量的调整是根据送入炉内的燃料量和送风量的变化情况进行的。它的具体调整操作方法与送风机类似。
当锅炉负荷变化需要进行风量调整时，为了避免出现正压和缺风现象，原则上是在负荷增加时，先增加引风，然后再增加进风和燃料；反之，在减负荷时，则应先减燃料量，再减送风量。
3） 燃烧的调整与运行
（1） 燃烧器出口风速、风率的调整
一次风速过高会推迟着火的时间；过低则会烧损喷燃器出口管，并可能造成一次风管内煤粉沉积一直阻塞管道。二次风速过高或过低都可能破坏气流与燃料的正常混合、搅拌，从而降低燃烧的稳定性和经济性。
喷燃器出口断面的尺寸及流速决定了一、二、三次风量的百分率。风率的变化也将对燃烧工况有着很大的影响，当一次风率过大时，为达到风粉混合物着火温度所需的吸热量就要多，因而达到着火所需的时间就延长。这对挥发分低的燃煤着火很不利，如一次风温较低就更为不利。对挥发分较高的燃煤由于着火容易，着火后要保证挥发分的及时燃尽故需要有较高的一次风率。
（2） 喷燃器出口风速及风率的调节方法
四角布置的直流喷燃器是根据燃煤质量对燃烧的要求，其结构布置形式很多。一般情况燃用烟煤，褐煤的喷燃器多采用较高的一次风率及风速，而且一、二次风喷口距离较近，以便煤粉着火后及时与燃烧所需的空气相混合，以使燃烧完全。对于燃用低挥发分煤种的喷燃器，为了便于一次风粉混合物的着火，除了采用较低的一次风率和喷出速度之外，还将一、二次风不过早混合，另外也常采用一次风集中布置方案以便保证燃烧的稳定。直流式喷燃器一、二次风的风口常做成可以上下摆动的，用来调节燃烧中心位置，便于对煤种的适应及对过热气温调节的需要。
由于四角布置直流喷燃器的结构布置特性较大，风速的选择和调节范围也较广，一般可用下述方法进行对一、二次风出口速度的调解：
改变一、二次风率百分比；改变各层喷燃器的风量分配，例如可以改变相应上下两层喷燃器的一次风量及风速，或改变上中下各层二次风的风量及风速。在一般情况下，减少下排的二次风量，增加上排的二次风量，可使火焰中心下移；反之可使火焰中心抬高。对具有可调节的二次风挡板的直流喷燃器，可用改变风速挡板位置来调节风速。
判断风速和风率是否适宜的标准，首先是燃烧的稳定性，炉膛温度的合理性，以及对过热汽温的影响；其次是比较经济指标。
4. 小结
锅炉正常运行时，能否保持锅炉运行参数（汽压、汽温、水位）的稳定，对锅炉运行的安全性、经济性影响很大。在运行中要想保持汽压、汽温和水位的稳定，须进行必要的调整操作。为了完成这些任务，运行人员须监视和控制锅炉的汽压、汽温、水位、汽水质量和燃烧情况，保证机组的安全、可靠运行。■