鍋爐燃料量與風(fēng)量的調(diào)節(jié)運(yùn)行分析

1、燃料量與風(fēng)量的調(diào)節(jié)分析鍋爐運(yùn)行中經(jīng)常遇到的工況變動(dòng)是負(fù)荷變動(dòng)。當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，必須及時(shí)調(diào)節(jié)送入爐膛的燃料量和空氣量，使燃燒工況相應(yīng)變動(dòng)。1、 燃料量的調(diào)節(jié)中間倉(cāng)儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的特點(diǎn)之一是制粉系統(tǒng)出力的大小與鍋爐負(fù)荷不存在直接的關(guān)系。當(dāng)負(fù)荷改變時(shí)，所需燃料量的調(diào)節(jié)可以通過(guò)改變給粉機(jī)的轉(zhuǎn)速和燃燒器投入的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化不大時(shí)，改變給粉機(jī)的轉(zhuǎn)速就可以達(dá)到調(diào)節(jié)的目的；當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化較大時(shí)，改變給粉機(jī)轉(zhuǎn)速已不能滿(mǎn)足調(diào)節(jié)幅度時(shí)，則應(yīng)先以投、停給粉機(jī)作粗調(diào)，再以給粉機(jī)轉(zhuǎn)速作細(xì)調(diào)。投、停給粉機(jī)時(shí)應(yīng)力求成層投停、對(duì)角投停。以維持燃燒中心和空氣動(dòng)力場(chǎng)的穩(wěn)定；調(diào)節(jié)給粉機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)應(yīng)平穩(wěn)操作，不做大幅度的調(diào)節(jié)，以免

2、粉量驟變導(dǎo)致?tīng)t膛負(fù)壓及鍋爐參數(shù)波動(dòng)。當(dāng)需要投入備用的燃燒器時(shí)，應(yīng)先開(kāi)啟一次風(fēng)門(mén)至所需開(kāi)度，對(duì)一次風(fēng)管進(jìn)行吹掃，待一次風(fēng)壓指示正常后，方可啟動(dòng)給粉機(jī)進(jìn)行給粉，并開(kāi)啟相應(yīng)的二次風(fēng)，觀察著火狀況是否正常。相反，在停運(yùn)燃燒器時(shí)，則應(yīng)先停給粉機(jī)，并關(guān)閉相應(yīng)的二次風(fēng)，而一次風(fēng)應(yīng)繼續(xù)吹掃數(shù)分后再關(guān)閉，以防止一次風(fēng)管內(nèi)發(fā)生煤粉的沉積。為保護(hù)停運(yùn)燃燒器，通常需要對(duì)其一、二次風(fēng)噴口保持一個(gè)微小的通風(fēng)量。運(yùn)行中要限制給粉機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍。否則轉(zhuǎn)速過(guò)大，一次風(fēng)中煤粉濃度大，一次風(fēng)速易低，可能導(dǎo)致煤粉管堵塞，且給粉機(jī)過(guò)負(fù)荷時(shí)也易發(fā)生事故；反之則煤粉濃度過(guò)低，使著火不穩(wěn)，易發(fā)生滅火。其具體轉(zhuǎn)速范圍應(yīng)由鍋爐燃燒調(diào)整試驗(yàn)確定。2

3、、 氧量控制與送風(fēng)量的調(diào)節(jié)當(dāng)外界負(fù)荷變化而需調(diào)整鍋爐出力時(shí)，隨著燃料量的改變，對(duì)鍋爐的風(fēng)量也需要做相應(yīng)的調(diào)節(jié)，送風(fēng)量的調(diào)節(jié)依據(jù)主要是爐膛氧量。1. 爐膛氧量的控制 爐內(nèi)實(shí)際送入的風(fēng)量與理論空氣量之比稱(chēng)過(guò)量空氣系數(shù)，記為a。鍋爐燃燒中都用a來(lái)表示送入爐膛空氣量的多少。a與煙氣中的氧量之間的近似關(guān)系為a=2121-O2 根據(jù)上式，過(guò)量空氣系數(shù)的數(shù)值可以通過(guò)煙氣中的氧量來(lái)間接了解，依據(jù)氧量的指示值來(lái)控制過(guò)量空氣系數(shù)。對(duì)a監(jiān)督、控制的要求可以從鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性?xún)蓚€(gè)方面加以考慮。 從運(yùn)行經(jīng)濟(jì)方面來(lái)看，在a變化的一定范圍內(nèi)，隨著爐內(nèi)送風(fēng)的增加，由于供氧充分、爐內(nèi)氣流混合擾動(dòng)好，燃燒損失逐漸減?。坏?/p>

4、同時(shí)排煙溫度和排煙量增大，因而又使排煙損失相應(yīng)增加。使以上兩項(xiàng)損失之和達(dá)到最小的a，稱(chēng)最佳過(guò)量空氣系數(shù)，記為a1，運(yùn)行中若按a1對(duì)應(yīng)的空氣量向爐內(nèi)供風(fēng)，可以使鍋爐效率達(dá)到最高。 從鍋爐運(yùn)行的可靠性來(lái)看，如爐內(nèi)a值過(guò)小，煤粉在缺氧狀態(tài)下燃燒會(huì)產(chǎn)生還原性氣體，煙氣中的CO氣體濃度和H2S氣體濃度升高，這將導(dǎo)致煤灰的熔點(diǎn)降低，易引起水冷壁結(jié)焦和管子高溫腐蝕。鍋爐低負(fù)荷投油穩(wěn)燃階段，如果風(fēng)量不足，油霧難以燃盡，隨煙氣流動(dòng)至尾部煙道和受熱面上發(fā)生沉積，可能會(huì)導(dǎo)致二次燃燒事故。若a值過(guò)大，由于煙氣中的過(guò)剩氧量增多，將與煙氣中的SO2進(jìn)一步反應(yīng)生成更多的SO3和H2SO4蒸汽，使煙氣露點(diǎn)升高，加劇低溫腐蝕，

5、尤其當(dāng)燃用高硫煤時(shí)，更應(yīng)注意這一點(diǎn)。此外，隨著a的增大，煙氣流量和煙速增大，對(duì)受熱面磨損以及送引風(fēng)機(jī)的電耗也將產(chǎn)生不利影響。 2. 送風(fēng)量的調(diào)節(jié)進(jìn)入爐內(nèi)的總風(fēng)量主要是有組織的燃燒風(fēng)量（輔助風(fēng)，燃料風(fēng)，過(guò)燃風(fēng)，有時(shí)還有三次風(fēng)），其次是少量的漏風(fēng)，伴隨著燃料量的改變，必須對(duì)送風(fēng)量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。送風(fēng)量調(diào)節(jié)的依據(jù)是爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)，一般按最佳過(guò)量空氣系數(shù)調(diào)節(jié)風(fēng)量，以取得最高的鍋爐效率。鍋爐氧量定值是鍋爐負(fù)荷的函數(shù)。運(yùn)行人員通過(guò)氧量偏置對(duì)其進(jìn)行修正，以便在某一負(fù)荷下改變氧量。氧量加偏置后，送風(fēng)機(jī)自動(dòng)增減風(fēng)量以維持新的氧量值。鍋爐運(yùn)行中，除了用氧量監(jiān)視供風(fēng)情況外，還要注意分析飛灰，灰渣中的可燃物含量

6、，排煙中的CO含量，觀察爐內(nèi)火焰的顏色，位置，形狀等，依次來(lái)分析判斷送風(fēng)量的調(diào)節(jié)是否適宜以及爐內(nèi)工況是否正常。一般情況下，增負(fù)荷時(shí)應(yīng)先增加風(fēng)量，再增加燃料量，減負(fù)荷時(shí)應(yīng)先減少燃料量再減少風(fēng)量，這樣動(dòng)態(tài)中始終保持總風(fēng)量大于總?cè)剂狭?，確保鍋爐燃燒安全并避免燃燒損失過(guò)大。近代鍋爐的燃燒風(fēng)量控制系統(tǒng)多用交叉限制回路，在機(jī)組增負(fù)荷時(shí)，鍋爐負(fù)荷指令同時(shí)加到燃料控制系統(tǒng)和風(fēng)量控制系統(tǒng)。由于小值選擇器的作用，在原總風(fēng)量未變化前，小值選擇器輸出仍為原鍋爐煤量指令，只有當(dāng)總風(fēng)量增加（或熱量信號(hào)）減小，風(fēng)量控制系統(tǒng)才開(kāi)始動(dòng)作。當(dāng)負(fù)荷低于30%MCR時(shí)，大值選擇器使風(fēng)量保持在30%不變，以維持燃燒所需要的最低風(fēng)量。對(duì)

7、于調(diào)峰機(jī)組，若負(fù)荷增加幅度較大或增負(fù)荷較快時(shí)，為了保持氣壓不致很快下降，也可先增加燃料量，然后再緊接著增加送風(fēng)量。低負(fù)荷情況下，由于爐膛內(nèi)過(guò)量空氣相對(duì)較多，因而在增加負(fù)荷時(shí)亦先增加燃料量，隨后增加風(fēng)量。鍋爐送風(fēng)量調(diào)節(jié)的具體方法，對(duì)于離心式風(fēng)機(jī)，通過(guò)改變?nèi)肟谡{(diào)節(jié)擋板的開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)于軸流式風(fēng)機(jī)，通過(guò)改變風(fēng)機(jī)動(dòng)葉的安裝角進(jìn)行調(diào)節(jié)。除了改變總風(fēng)量外，有時(shí)還根據(jù)燃燒要求，改變各二次風(fēng)擋板的開(kāi)度，進(jìn)行較細(xì)致的配風(fēng)，這將在后面敘述。在調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)應(yīng)注意觀察風(fēng)機(jī)電流，電壓，爐膛負(fù)壓，氧量等指示值的變化，以判斷調(diào)節(jié)是否有效。現(xiàn)代大容量鍋爐都裝有兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)，當(dāng)兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)都在運(yùn)行狀態(tài)，又需要調(diào)節(jié)送風(fēng)量時(shí)，一般應(yīng)同

8、時(shí)改變兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，以使煙道兩側(cè)的煙氣流動(dòng)工況均勻。風(fēng)量調(diào)節(jié)時(shí)若出現(xiàn)風(fēng)機(jī)的“喘振(喘振值報(bào)警)，應(yīng)立即關(guān)小動(dòng)葉，降低負(fù)荷運(yùn)行。如果喘振是由于出口風(fēng)門(mén)誤關(guān)閉引起的，則應(yīng)立即開(kāi)啟風(fēng)門(mén)。三、爐膛負(fù)壓監(jiān)督與引風(fēng)量的調(diào)節(jié)1. 爐膛負(fù)壓監(jiān)督的意義 爐膛負(fù)壓是反映爐內(nèi)燃燒工況是否正常的重要運(yùn)行參數(shù)之一。正常運(yùn)行時(shí)爐膛負(fù)壓一般維持在30-50Pa。如果爐膛負(fù)壓過(guò)大，將會(huì)增大爐膛和煙道的漏風(fēng)。若冷風(fēng)從爐膛底部漏入，會(huì)影響著火穩(wěn)定性并抬高火焰中心，尤其是低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)極易造成鍋爐滅火。若冷風(fēng)從爐膛上部或氧量測(cè)點(diǎn)之前的煙道漏入，會(huì)使?fàn)t膛的主燃燒區(qū)相對(duì)卻風(fēng)，使燃燒損失增大，同時(shí)氣溫降低。反之，爐膛負(fù)壓偏正，爐內(nèi)的高

9、溫?zé)熁鹁鸵饷埃@不但會(huì)影響環(huán)境，燒毀設(shè)備，還會(huì)威脅人身安全。 爐膛負(fù)壓除影響漏風(fēng)外，還可直接指示爐內(nèi)燃燒的狀況。運(yùn)行實(shí)踐表明，當(dāng)鍋爐燃燒工況變化或不正常時(shí)，最先反映出的現(xiàn)象是爐膛負(fù)壓的變化。如果鍋爐反生滅火，首先反映出的是爐膛負(fù)壓劇烈波動(dòng)并向負(fù)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(yùn)行中加強(qiáng)對(duì)爐膛負(fù)壓的監(jiān)視是十分重要的。 2.爐膛負(fù)壓和煙道負(fù)壓變化 爐膛負(fù)壓的大小，取決于進(jìn)，出爐膛介質(zhì)流量的平衡，還與燃料是否著火有關(guān)。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，爐內(nèi)氣體介質(zhì)存量m.壓力p。溫度T,爐膛容積V之間的關(guān)系為p=Mrt/V式中R燃燒產(chǎn)物的氣體常數(shù)。 分析該式，增加送風(fēng)或減小引鳳都使

10、爐內(nèi)介質(zhì)m量多，爐膛壓力p升高，反之，減小送風(fēng)或增大引風(fēng)則使?fàn)t內(nèi)介質(zhì)量m減少，爐膛壓力降低，當(dāng)送，引風(fēng)量不變時(shí)，m值固定（忽略燃燒前后物質(zhì)量的微小變化），故壓力p與燃燒溫度T成正比變化，若燃料不能著火，則T降低，p隨之下降，爐膛負(fù)壓升高。 由此可見(jiàn)，運(yùn)行中即使保持送，引風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)擋板開(kāi)度不變，由于燃燒工況的波動(dòng)，爐膛負(fù)壓也是脈動(dòng)變化的，這是正常的。反映在爐膛負(fù)壓上，就是指示值圍繞控制值左右輕微擺動(dòng)，但當(dāng)燃燒不穩(wěn)定時(shí)，爐膛負(fù)壓產(chǎn)生大幅度的變化，強(qiáng)烈的負(fù)壓波動(dòng)往往是鍋爐滅火的先兆。這時(shí)，必須加強(qiáng)監(jiān)視并檢查爐內(nèi)火焰燃燒狀況，分析原因并及時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)和處理。 煙氣流經(jīng)煙道及受熱面時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生各種阻

11、力，這些阻力是由引風(fēng)機(jī)的壓頭來(lái)克服的。同時(shí)，由于受熱面和煙道是處于引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口側(cè)，因此沿著煙氣流程，煙道內(nèi)的負(fù)壓是逐漸增大的。鍋爐負(fù)荷改變時(shí)則相應(yīng)的燃料量，風(fēng)量即發(fā)生改變，通過(guò)各受熱面的煙氣流速改變，以至于煙道各處的負(fù)壓也相應(yīng)改變。運(yùn)行人員應(yīng)了解不同負(fù)荷下各受熱面進(jìn)，出口煙道負(fù)壓的正常范圍，在運(yùn)行中一旦發(fā)現(xiàn)煙道某處負(fù)壓或受熱面進(jìn)，出口的煙氣差差生較大變化，則可判斷運(yùn)行產(chǎn)生了故障。最常見(jiàn)的是受熱面發(fā)生了嚴(yán)重積灰，結(jié)渣，局部堵塞或泄漏等情況。此時(shí)應(yīng)綜合分析各參數(shù)的變化情況，找出原因及時(shí)進(jìn)行處理。3.引風(fēng)量的調(diào)節(jié) 當(dāng)鍋爐增減負(fù)荷時(shí)，隨著進(jìn)入爐內(nèi)的燃料量和風(fēng)量的改變，燃燒后產(chǎn)生的煙氣 量也隨之改變。此時(shí)，若不相應(yīng)調(diào)節(jié)引風(fēng)量，則爐內(nèi)負(fù)壓將發(fā)生不能發(fā)生的變化。 引風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與送風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法基本相同。對(duì)于離心式風(fēng)機(jī)采用改變引風(fēng)機(jī)進(jìn)口導(dǎo)向擋板的開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)于軸流式風(fēng)機(jī)則采用改變風(fēng)機(jī)動(dòng)葉安裝角的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。大型鍋爐裝有兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)。與送風(fēng)機(jī)一樣，調(diào)節(jié)引風(fēng)量時(shí)需根據(jù)負(fù)荷大小和風(fēng)機(jī)的工作特性來(lái)考慮引風(fēng)機(jī)運(yùn)行方式的合理性。 當(dāng)鍋爐負(fù)