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影(yǐng)響飛灰可(kě)燃物的因素和降低措施

時間:2021-06-22     【轉載】   來(lái)自(zì):熱(rè)電論壇   閱讀(dú)

一、影(yǐng)響飛灰可(kě)燃物含量的因素

1、燃料的性質 

燃料性質中揮發分(fēn)的含量對煤粉燃燒的影(yǐng)響最爲重要。當燃用揮發分(fēn)較多的煤時,容易着火(huǒ),燃燒也易于完全。這是因爲揮發分(fēn)是氣體(tǐ)可(kě)燃物,其着火(huǒ)溫度較低,着火(huǒ)容易;揮發分(fēn)多,相(xiàng)對來(lái)說(shuō),煤中難燃的固定炭含量便少些,使煤易于燃燒;揮發分(fēn)從(cóng)煤粉顆粒内部析出後使煤粉顆粒具有孔隙性,揮發分(fēn)越多,煤粉顆粒的孔隙越多,與助燃空氣接觸面積越大(dà),因而易于燃盡,燃燒損失較少,反之亦然。對于高水分(fēn)燃煤,由于燃燒時放(fàng)出的有效熱(rè)量相(xiàng)對減少,會降低爐内燃燒溫度,并增加着火(huǒ)熱(rè),不利于焦炭的燃盡,造成飛灰可(kě)燃物含量的升高。燃煤中灰分(fēn)含量也會對燃燒産生(shēng)影(yǐng)響,燃煤中的灰分(fēn)不但(dàn)不能燃燒,而且會降低燃煤的發熱(rè)量,灰分(fēn)較多會使理(lǐ)論燃燒溫度降低,而且煤粒表面往往形成灰分(fēn)外殼,妨礙煤中可(kě)燃質和氧氣接觸,使煤不易燃盡,飛灰可(kě)燃物含量增加;另外灰分(fēn)多,還(hái)會使爐膛溫度下降,燃燒不穩定,也會使飛灰可(kě)燃物含量增加。 


2、煤粉細度

煤粉越細,單位質量的煤粉表面積越大(dà),加熱(rè)升溫、揮發分(fēn)的析出着火(huǒ)及燃燒反應速度越快(kuài),因而着火(huǒ)越迅速,燃燒所需時間越短(duǎn),燃燒越充分(fēn),飛灰可(kě)燃物含量越低。另外,若煤粉很細,顆粒外面的焦炭燃燒後,不易形成較大(dà)擴散阻力的灰殼。但(dàn)煤粉過細,又會使得(de)制粉電耗增加,因此,在鍋爐運行中,應綜合考慮不完全燃燒損失和制粉單耗的要求,使之達到最小,即尋找煤粉經濟細度,以保證較高的鍋爐效率和較低的飛灰可(kě)燃物含量。另外,煤粉顆粒比較均勻時,飛灰可(kě)燃物含量也會相(xiàng)對減少。


3、鍋爐負荷

鍋爐運行負荷降低時,燃料消耗量減少,水冷(lěng)壁的吸熱(rè)量随之也要減少,但(dàn)相(xiàng)對每公斤燃料而言,水冷(lěng)壁的吸熱(rè)量反而有所增加,從(cóng)而使得(de)爐膛平均溫度降低,揮發分(fēn)釋放(fàng)速度變慢(màn),此時一次風(fēng)量和總風(fēng)量往往也偏低,燃燒過程在極爲不利的條件(jiàn)下進行,影(yǐng)響煤粉的着火(huǒ),造成飛灰可(kě)燃物含量上升;反之,同樣的煤粉在高負荷時,供風(fēng)量增大(dà),雖然煤粒在爐内停留時間有所縮短(duǎn),但(dàn)會使爐膛的容積熱(rè)負荷增加,有更高的爐膛溫度水平,則容易燃盡,有利于降低飛灰可(kě)燃物含量。但(dàn)鍋爐負荷也不是越高越好,因爲過高的鍋爐負荷容易引起爐膛結焦,所以應對鍋爐負荷加以控制。


4、過量空氣系數

過量空氣系數的調整與控制是降低 NOx 排放(fàng)濃度的有效措施。低氧燃燒能降低爐内燃燒溫度,抑制 NOx 的生(shēng)成,降低 NOx 排放(fàng)。但(dàn)若過量空氣系數較小,則煤粉在貧氧條件(jiàn)下燃燒,煤粉的燃盡度相(xiàng)應較小,造成爐膛出口處飛灰可(kě)燃物含量較大(dà)。随着過量空氣系數的增加,逐漸達到煤粉完全燃燒所需要的氧量值,爐膛出口處的飛灰可(kě)燃物含量逐漸降低。從(cóng)燃燒的角度看(kàn),爐膛過量空氣系數存在一個最佳值,随着爐膛出口過量空氣系數的提高,爐膛中氧氣濃度增加,煤粉燃燒反應速率增加,從(cóng)而降低了飛灰可(kě)燃物含量。 


5、配風(fēng)方式

在保證一、二次風(fēng)良好彙合的條件(jiàn)下,隻有合理(lǐ)分(fēn)配一、二次風(fēng)的風(fēng)量,才能組織良好的燃燒過程。一次風(fēng)速不能過大(dà),若風(fēng)速過大(dà),其中的大(dà)顆粒可(kě)能因爲動能過大(dà)而穿過燃燒區不能燃盡,造成飛灰可(kě)燃物含量增加;風(fēng)速太小會使氣流無剛性,造成偏轉,破壞爐内動力場,并且其卷吸高溫煙氣的能力下降,這都(dōu)會造成不完全燃燒,此外,風(fēng)速太低還(hái)有可(kě)能造成堵管。


6、爐内空氣動力場

爐内保證良好的空氣動力場,不僅可(kě)以加強高溫煙氣回流,強化煤粉氣流的加熱(rè),而且還(hái)可(kě)以使煤粉和空氣良好混合,保證煤粉的充分(fēn)燃燒。這不僅對着火(huǒ)後的燃燒階段非常重要,而且對于燃盡階段也很重要。因爲在燃盡階段,可(kě)燃質和氧氣的數量已減少,而且煤粉表面可(kě)能包裹有一層灰渣,通過加強混合擾動,可(kě)增加煤粉和空氣的接觸機(jī)會,有利于煤粉的完全燃燒,降低飛灰可(kě)燃物含量。 


7、熱(rè)風(fēng)溫度 

熱(rè)風(fēng)溫度的高低直接關系到煤粉氣流的初溫和爐内的燃燒工況。對于同一台燃煤鍋爐,當其它條件(jiàn)相(xiàng)同時,通過提高熱(rè)風(fēng)溫度可(kě)以提高煤粉氣流的初溫,使燃燒室壁面溫度增加,從(cóng)而減少把煤粉氣流加熱(rè)到着火(huǒ)溫度所需的着火(huǒ)熱(rè),有利于降低飛灰可(kě)燃物含量。相(xiàng)反,如(rú)果熱(rè)風(fēng)溫度較低,會增加煤粉燃燒的着火(huǒ)熱(rè),同時也會使爐膛的溫度相(xiàng)應降低,則會降低爐膛溫度,影(yǐng)響煤粉的着火(huǒ)和燃盡,使得(de)飛灰可(kě)燃物含量增加。


8、燃燒器的投運方式
燃燒器的投運方式會影(yǐng)響 煤粉在爐膛中的停留時間,從(cóng)而影(yǐng)響其燃盡率。當投運下部燃燒器時,煤粉在爐膛中的停留時間延長,故燃燒較充分(fēn),飛灰可(kě)燃物含量就(jiù)相(xiàng)應減少;反之,飛灰可(kě)燃物含量就(jiù)會增加。 


9、制粉系統的啓、停

對于直吹式制粉系統,不論是前後牆布置還(hái)是四角布置的燃燒器,制粉系統的啓停就(jiù)意味着不同層燃燒器投運方式的改變,其影(yǐng)響分(fēn)析同 1。 


10、燃燒工況

爐膛溫度和火(huǒ)焰中心的變化,改變了煤粉燃燒的外部條件(jiàn),必然對飛灰可(kě)燃物産生(shēng)影(yǐng)響。當爐溫較低,火(huǒ)焰中心擡高時,煤粉燃盡程度差,飛灰可(kě)燃物将增加;當爐溫較高,火(huǒ)焰中心适宜時,飛灰可(kě)燃物将降低 。


二、降低飛灰可(kě)燃物含量的措施 

1、保證燃用煤的煤質

按照(zhào)煤質情況進行合理(lǐ)的配比摻燒。另外根據所用煤種,選擇合适的煤粉細度。


2、提供最佳的過量空氣

應綜合考慮排煙損失和機(jī)械不完全燃燒損失,使鍋爐在最佳過量空氣系數下進行燃燒。供應充足而又适量的空氣是保證燃料完全燃燒的必要條件(jiàn),最佳過量空氣系數取決于爐型、燃料特性以及爐内工況和運行經驗等因素,一般通過燃燒調整試驗來(lái)确定。 


3、盡量提高爐膛溫度

通過提高送風(fēng)溫度來(lái)提高爐膛溫度。較高的爐溫,可(kě)使煤粉着火(huǒ)加快(kuài),燃燒過程加快(kuài),燃燒容易趨于完全燃燒,有利于降低飛灰可(kě)燃物含量提高鍋爐效率。 


4、保證具有足夠的停留時間

在一定爐溫下,一定細度的煤粉要有一定時間才能燃盡。煤粉在爐内的停留時間,主要取決于爐膛容積和單位時間内爐膛産生(shēng)的煙氣量。适當地提高停留時間的措施有:投運下層燃燒器,選擇合适的過量空氣系數。 


5、保證爐内良好的空氣動力場

選擇合适的一、二次風(fēng)率、風(fēng)速,使爐内形成良好的空氣動力場,使得(de)煤粉和空氣良好混合,燃燒充分(fēn)。 


6、不同的煤種配比,可(kě)以采用不同的配風(fēng)方式。 


7、強化空氣和煤粉的良好擾動和混合

煤粉燃燒作(zuò)爲多相(xiàng)燃燒反應,反應過程主要在煤粉表面進行,燃燒反應速度主要取決于煤粉的燃燒反應速度和空氣擴散到煤粉表面的擴散速度。因此,要做到完全燃燒,在保證足夠高的爐溫和合适空氣量的前提下,還(hái)必須使煤粉和空氣能充分(fēn)擾動、混合,及時将空氣輸送到煤粉燃燒表面上去(qù),這要求燃燒器結構特性及其一、二次風(fēng)必須良好配合,以及具備良好的爐内空氣動力場。


8、燃燒工況的調整

增加鍋爐負荷時應遵循先增加風(fēng)量後增加粉量的調整原則,防止爐内短(duǎn)時缺氧燃燒。在正常負荷下,調整汽壓時應均勻地增減各給粉機(jī)的轉速和粉量,避免切投部分(fēn)給粉機(jī)進行調整。風(fēng)粉配比适當,保持較低的一次風(fēng)速和一次風(fēng)量,使煤粉進入爐膛後能迅速着火(huǒ),火(huǒ)焰穩定且充滿程度好,不偏斜。制粉系統開、停時操作(zuò)要平緩,風(fēng)源倒換時尤其應注意避免大(dà)幅度波動,減少對燃燒工況的影(yǐng)響。
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