【摘 要】在燃煤电厂中，由于锅炉的不完全燃烧，使锅炉的飞灰可燃物含量增加，导致锅炉效率降低，发电成本增加。本文通过深入研究本公司锅炉飞灰可燃物含量的影响因素，提出了维持锅炉稳定燃烧、降低飞灰可燃物含量、提高锅炉效率的有效措施，为锅炉高效经济运行提供了依据。
　　【关键词】大唐大坝；飞灰可燃物含量；影响因素；措施
　　0 引言
　　对于现代化火电厂的发电机组来说，不仅要保证生产运行的安全性，还要着重考虑生产过程的经济性。电厂的经济性涉及汽机、锅炉、电气、热工、化学和燃料等各专业，而锅炉效率是其中非常重要的一个方面。有统计表明，对于现代火力发电机组，锅炉热效率每提高1%，将使整套机组的热效率提高0.3%～0.4%，标准煤耗可降低3～4g/kwh。从锅炉效率考虑，机械不完全燃烧热损失和排烟损失是其中两个主要的热损失，因此需要重点研究这两项损失。但排烟损失的降低是有限制的。所以，降低机械不完全燃烧损失是节能降耗的突破口。而在此项损失中，飞灰可燃物含量占有主要位置。因此，深入研究影响飞灰可燃物含量变化的因素，具有重要的实际应用价值。
　　1 飞灰可燃物含量影响因素分析
　　当煤粉气流在炉膛内的燃烧和燃尽过程不充分时，势必造成机械未完全燃烧热损失增大，表现为飞灰可燃物含量升高。影响飞灰可燃物含量的主要因素有：燃料性质、煤粉细度、锅炉负荷、过量空气系数、配风方式、炉内空气动力场等。
　　1.1 燃料的性质对飞灰可燃物含量的影响
　　经典的燃烧理论认为，煤粉燃烧过程是在挥发分燃烧完之后才开始焦炭的燃烧。WwW.11665.COm因此，燃料性质中挥发分的含量对煤粉燃烧的影响最为重要。当燃用挥发分较多的煤时，容易着火，燃烧也易于完全。这是因为：挥发分是气体可燃物，其着火温度较低，着火容易；挥发分多，相对来说，煤中难燃的固定碳含量便少些，使煤易于燃烧。挥发分从煤粉颗粒内部析出后使煤粉颗粒具有孔隙性，挥发分越多，煤粉颗粒的孔隙越多，与助燃空气接触面积越大，因而易于燃尽，燃烧损失较少。反之，在相同因素下，挥发分低的煤较难燃尽、燃烧损失较大。对于高挥发分燃煤，挥发分燃烧释放出大量热量，形成燃物含量较低；相反，对于低挥发分燃煤，则容易引起飞灰可燃物含量的升高。
　　1.2 煤粉细度对飞灰可燃物含量的影响
　　煤粉越细，单位质量的煤粉表面积越大，加热升温、挥发分的析出着火及燃烧反应速度越快，因而着火越迅速，燃烧所需时间越短，燃烧越充分，飞灰可燃物含越低。另外，若煤粉很细，颗粒外面的焦炭燃烧后，不易形成较大扩散阻力的灰壳。但煤粉过细，又会使得制粉电耗增加，因此，在锅炉运行中，应综合考虑不完全燃烧损失和制粉单耗的要求，使之达到最小，即寻找煤粉经济细度，以保证较高的锅炉效率和较低的飞灰可燃物含量。另外，煤粉颗粒比较均匀时，飞灰可燃物含量也会相对减少。
　　1.3 锅炉负荷对飞灰可燃物含量的影响
　　锅炉运行负荷降低时，燃料消耗量减少，水冷壁的吸热量随之也要减少，但相对每kg燃料而言，水冷壁的吸热量反而有所增加，从而使得炉膛平均温度降低，挥发分释放速度变慢，此时一次风量和总风量往往也偏低，燃烧过程在极为不利的条件下进行，影响煤粉的着火，造成飞灰可燃物含量上升；同样的煤粉在高负荷时，供风量增大，虽然煤粒在炉内停留时间有所缩短，但会使炉膛的容积热负荷增加，有更高的炉膛温度水平，容易燃尽，有利于降低飞灰可燃物含量。
　　1.4 过量空气系数对飞灰可燃物含量的影响
　　过量空气系数较小，则煤粉在贫氧条件下燃烧，煤粉的燃尽度相应较小，造成炉膛出口处飞灰可燃物含量较大。随着过量空气系数的增加，逐渐达到煤粉完全燃烧所需要的氧量值，炉膛出口处的飞灰可燃物含量逐渐降低。从燃烧的角度看，炉膛过量空气系数存在一个最佳值，随着炉膛出口过量空气系数的提高，炉膛中氧气浓度增加，煤粉燃烧反应速率增加，从而降低了飞灰可燃物含量。但当炉膛出口过量空气系数过大时，会使火焰燃烧温度降低，煤粉氧化燃烧速度降低，从而影响煤粉的燃尽，使飞灰可燃物含量增加。
　　1.5 配风方式对飞灰可燃物含量的影响
　　在保证一、二次风良好汇合的条件下，只有合理分配一、二、三次风的风量，才能组织良好的燃烧过程。一次风风量越大，为达到煤粉气流着火所需吸收的热量

大，到着火所需的时间也越长，同时煤粉浓度也会相对的降低，这对于燃烧都是不利的；一次风量过小，不但减少着火燃烧初期的氧气，使得反应速度减慢，阻碍着火的继续展。一次风速不能过大，若风速过大，在其中的大颗粒可能因为动能过大而穿过燃烧区不能燃尽，造成飞灰可燃物含量增加；风速太小会使气流无刚性，造成偏转，破坏炉内动力场，并且其卷吸高温烟气的能力下降，这都会造成不完全燃烧。在一次风煤粉气流着火后送入二次风，补充一次风中煤粉燃烧所需的氧气，使它与着火燃烧的煤粉气流强烈混合，促使煤粉的燃烧和燃尽过程。二次风如果在煤粉着火以前过早的混入一次风对着火是不利的，尤其是对于挥发分低的难燃煤更是如此，因为这种过早的混和等于增加了一次风率，使着火热量增加，着火推迟，势必增加机械不完全燃烧损失，飞灰可燃物含量上升。但如果二次风过迟混入，又会使着火后的煤粉得不到燃烧所需氧气的及时补充，这些都会使炉内燃烧不完全，飞灰可燃物含量增加。
　　1.6 炉内空气动力场对飞灰可燃物含量的影响
　　炉内保证良好的空气动力场，不仅可以加强高温烟气回流，强化煤粉气流的加热，而且还可以使煤粉和空气良好混合，保证煤粉的充分燃烧。这不仅对着火后的燃烧阶段非常重要，而且对于燃尽阶段也显得十分重要。因为在燃尽阶段，可燃质和氧气的数量已减少，而且煤粉表面可能包裹有一层灰渣，通过加强混合扰动，可增加煤粉和空气的接触机会，有利于煤粉的完全燃烧，降低飞灰可燃物含量。
　　1.7 热风温度对飞灰可燃物含量的影响
　　热风温度的高低直接关系到煤粉气流的初温和炉内的燃烧工况。对于同一台燃煤锅炉，当其它条件相同时，通过提高热风温度可以提高煤粉气流的初温，使燃烧室壁面温度增加，从而减少把煤粉气流加热到着火温度所需的着火热，有利于降低飞灰可燃物含量。 1.8 燃烧方式对飞灰可燃物含量的影响
　　燃烧器的投运方式会影响煤粉在炉膛中的停留时间，从而影响其燃尽率。当投运下部燃烧器时，煤粉在炉膛中的停留时间延长，故燃烧较充分，飞灰可燃物含量就相应减少。
　　1.9 燃烧工况对飞灰可燃物的影响
　　炉膛温度和火焰中心的变化，改变了煤粉燃烧的外部条件，必然对飞灰可燃物产生影响。当炉温较低，火焰中心抬高时，煤粉燃尽程度差，飞灰可燃物将增加；当炉温较高，火焰中心适宜时，飞灰可燃物将降低。燃烧动力工况对飞灰可燃物影响重大。喷燃器的投停方式，各层、角二次风压的配比，一次风率的大小，三次风的角度都将响炉内的燃烧工况，飞灰可燃物随之而变化。
　　2 降低飞灰可燃物含量的措施
　　从影响因素中可以看出，降低飞灰可燃物含量的关键就是需要煤粉在炉内达到完全燃烧，也就是在保证炉内不结渣的前提下，以得到最高的燃烧效率。根据飞灰含碳量的影响因素，可从以下几个方面来组织良好的燃烧过程，降低飞灰可燃物含量。
　　2.1 保证燃用煤的煤质
　　针对现在各厂锅炉燃用混煤的情况，应该按照合适的比例进行配比。另外要根据所用煤种，选择合适的煤粉细度。
　　2.2 提供最佳的过量空气
　　应综合考虑排烟损失和机械不完全燃烧损失，使锅炉在最佳过量空气系数下进行燃烧。供应充足而又适量的空气是保证燃料完全燃烧的必要条件，一般通过燃烧调整试验确定。
　　2.3 尽量提高炉膛温度
　　通过提高送风温度来提高炉膛温度。选择适当高的炉温，可使煤粉着火加快，燃烧过程进行得也快，燃烧容易趋于完全燃烧，有利于降低飞灰可物含量，提高锅炉效率。
　　2.4 保证具有足够的停留时间
　　在一定炉温下，一定细度的煤粉要有一定时间才能燃尽。适当的提高停留时间的措施有：投运下层燃烧器，选择合适的过量空气系数。
　　2.5 保证炉内良好的空气动力场
　　选择合适的一二次风率、风速，使得炉内形成良好的空气动力场，使得煤粉和空气良好混合，燃烧充分。
　　2.6 保证三次风的带粉量在设计范围，并且选择合适的三次风率和风速
　　2.7 强化空气和煤粉的良好扰动和混合
　　要做到完全燃烧，在保证足够高的炉温和合适空气量的前提下，还必须使煤粉和空气能充分扰动、混合，及时将空气输送到煤粉燃烧表面上去，这要求燃烧器结构特性及其一、二次风必须良好配合以及具备良好的炉内空气动力场。
　　2.8 燃烧工

况的调整
　　增加锅炉负荷时应遵循先增加风量后增加粉量的调整原则，防止炉内短时缺氧燃烧。在正常负荷下，调整汽压时应均匀地增减各给粉机的转速和粉量，避免切投部分给粉机进行调整。风粉配比适当，保持较低的一次风速和一次风量，使煤粉进入炉膛后能迅速着火，火焰稳定且充满程度好，不偏斜。制粉系统开停时操作要平缓，风源倒换时尤其应注意避免大幅度波动，减少对燃烧工况的影响。
　　3 结束语
　　通过对飞灰可燃物含量影响因素的分析，找到了造成飞灰可燃物含量升高的原因。由于其中很多影响因素都是相互耦合的，所以以后在实际的运行操作中，应根据实际情况全面考虑影响因素，以达到锅炉的高效运行。
　　【参考文献】
　　[1]集控运行规程[s].
　　[2]黄新元.电站锅炉运行与燃烧调整[m].中国电力出版社，2003.
　　[责任编辑：王静]