鍋爐機(jī)組燃燒調(diào)節(jié)方式及其意義

鍋爐機(jī)組燃燒調(diào)節(jié)方式及其意義

一、燃料量的調(diào)節(jié)

　　燃料量的調(diào)節(jié)是燃燒調(diào)節(jié)的重要一環(huán)。不同的燃燒設(shè)備和不同的燃料種類，燃料量的調(diào)節(jié)方法也各不相同。

　　1、對配有中間倉儲式制粉系統(tǒng)的鍋爐

　　中間儲倉式制粉系統(tǒng)的特點之一是制粉系統(tǒng)運行工況變化與鍋爐負(fù)荷并不存在直接的關(guān)系。當(dāng)鍋爐負(fù)荷（出力）發(fā)生變化時，需要調(diào)節(jié)進(jìn)入爐內(nèi)的燃料量，它通過投入（或停止）噴燃器只數(shù)或改變給粉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、調(diào)節(jié)給粉機(jī)下粉擋板開度來實現(xiàn)的。

　　當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化較小時，只需改變給粉機(jī)轉(zhuǎn)速就可以達(dá)到調(diào)節(jié)的目的；改變給粉機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)是通過平型控制器的加減完成的。當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化較大時，用改變給粉機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)不能滿足調(diào)節(jié)幅度的要求，則在不破壞內(nèi)燃工況的前提下，可先以投、停給粉機(jī)只數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，而后再調(diào)節(jié)給粉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，彌補(bǔ)調(diào)節(jié)幅度大的矛盾。若上述手段仍不能滿足調(diào)節(jié)需要時，可用調(diào)節(jié)給粉機(jī)擋板開度的方法加以輔助調(diào)節(jié)。

　　投、停噴燃器（相應(yīng)的給粉機(jī)）運行方式的調(diào)節(jié)，由于噴燃器布置方式和類型的不同，投運方式也不相同。當(dāng)需投入備用的噴燃器和給粉機(jī)時，應(yīng)先開啟一次風(fēng)門至所需開度，對一次風(fēng)管進(jìn)行吹掃；待風(fēng)壓正常時啟動給粉機(jī)給粉，并開啟噴燃器助燃的二次風(fēng)，觀察著火情況是否正常。反之，在停用噴燃器時，則先停給粉機(jī)并關(guān)閉二次風(fēng)，一次風(fēng)吹掃數(shù)分鐘后再關(guān)閉，以防一次風(fēng)管內(nèi)煤分沉積。為防止停用的噴燃器受熱燒壞，有時對其一、二次風(fēng)門保持適當(dāng)開度，以冷卻噴口。

　　給粉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)節(jié)的范圍不宜太大，若調(diào)至過高，則不但會因煤粉濃度過大堵塞一次風(fēng)管，而且容易使給粉機(jī)超負(fù)荷和引起煤粉燃燒不完全。若轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)至過低，則在爐膛溫度不太高的情況下，由于煤粉濃度不足，著火不穩(wěn)，容易發(fā)生爐膛滅火。

　　單只增加給粉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)時，應(yīng)先將轉(zhuǎn)數(shù)低的給粉機(jī)增加轉(zhuǎn)數(shù)，使各給粉機(jī)出力力求均衡；減低給粉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)時，應(yīng)先減轉(zhuǎn)數(shù)高的。

　　對于噴燃器布置在側(cè)墻的鍋爐，可先增加中間位置的噴燃器來粉，對四角布置的噴燃器鍋爐，需要相對稱的增加給粉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)。

　　用投入或停止噴燃器運行的方法進(jìn)行燃燒調(diào)節(jié)，尚需考慮對氣溫的影響。在氣溫偏低時，投用靠爐膛后側(cè)墻的噴燃器或上排噴燃器。氣溫偏高時則停用靠爐膛后側(cè)的噴燃器或上排噴燃器。

　　由于噴燃器結(jié)構(gòu)類型不同，對于噴燃器的投停方式也很難作出具體規(guī)定，一般可參照下述原則：

　　（1）、投下排、停上排噴燃器，可降低火焰中心，利于燃盡。

　?。?）、四角布置的燃燒方式，宜分層停用或?qū)峭Ｓ?，不允許缺角運行。

　　（3）、投停噴燃器先以保證鍋爐負(fù)荷、運行參數(shù)和鍋爐安全為原則，而后考慮經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

　　對噴燃器（或給粉機(jī)）來粉量的判斷：

　?。?）、給粉量的多少可以從給粉機(jī)電流的大小來判斷。給粉機(jī)電流大，則來粉多；電流小，則來粉少；如果電流過大來粉不多，應(yīng)查找原因。[

（2）、來粉量的多少還可以從一次風(fēng)壓的指示判斷，如風(fēng)壓表測點取在給粉機(jī)下粉管后，一次風(fēng)壓小時，則來給粉量大；一次風(fēng)壓大則來粉少。

　　（3）、從噴燃器看火孔處也可以直接觀測來粉的多少。噴燃器出口的風(fēng)粉混合物濃度大，則說明來粉多；風(fēng)粉混合物中的煤粉稀淡，則來粉少；當(dāng)來粉過多時，噴燃器出口處出現(xiàn)暗紅色；過少，則有零星火星出現(xiàn)。

　　有時由煤粉倉死角處煤粉的堆積或煤粉自流等原因?qū)⒔o個別給粉機(jī)的給粉量調(diào)節(jié)帶來一定的困難。此時，對 來粉量的調(diào)節(jié)將是一個細(xì)致而麻煩的工作。這就需要反復(fù)的開、停給粉機(jī)，或開關(guān)給粉機(jī)下粉擋板，用木錘敲打、振動給粉機(jī)上部空間，促使煤粉倉內(nèi)沉積的煤粉進(jìn)行流動或迫使流動較大的煤粉沉積下來。這種調(diào)節(jié)操作較為笨拙、繁重，但能達(dá)到調(diào)節(jié)要求。

　　2、燃油量的調(diào)節(jié)

　　燃油量的調(diào)節(jié)方法與燃油系統(tǒng)的型式和油噴嘴的霧化方式有關(guān)。對于油量的調(diào)節(jié)目前的燃油鍋爐一般采用的是利用進(jìn)油或回油進(jìn)行調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。

　　采用進(jìn)油調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法是：當(dāng)負(fù)荷變化時，通常利用改變進(jìn)油壓力來達(dá)到改變進(jìn)油量的目的。當(dāng)負(fù)荷降低較大時，則需大幅度降低進(jìn)油壓力，以便減少進(jìn)油量。這樣就會因油的壓力低而影響進(jìn)油的霧化質(zhì)量。在這種情況下不可以盲目降低油壓，而需采取停用部分油嘴的方法來滿足降低負(fù)荷的需要。

　　采用回油進(jìn)行調(diào)節(jié)的系統(tǒng)則是控制回油量來調(diào)節(jié)進(jìn)入爐膛的油量，其回油形式有內(nèi)回油和外回油兩種。內(nèi)回油系統(tǒng)對負(fù)荷的適應(yīng)性較強(qiáng)，能適應(yīng)70%的負(fù)荷變化。但是，再低負(fù)荷時，由于噴嘴處軸向流速降低而切向速度不變，造成霧化角相應(yīng)的變大，容易導(dǎo)致噴燃器擴(kuò)孔處結(jié)渣或燒壞。外回油系統(tǒng)雖然負(fù)荷變化時霧化角可基本不變，但低負(fù)荷霧化質(zhì)量將會下降，而且這種噴嘴加工要求較高，故目前國內(nèi)很少采用。

　　二、鍋爐風(fēng)量的調(diào)節(jié)

　　當(dāng)外界負(fù)荷變化需要調(diào)節(jié)鍋爐出力時，，隨著燃料量的改變，對鍋爐的風(fēng)量也需做相應(yīng)的調(diào)解。

　　在實際運行中，從運行的經(jīng)濟(jì)方面來看，在一定的范圍內(nèi)，隨著爐內(nèi)過剩空氣系數(shù)的增加，可以改變?nèi)剂吓c空氣的接觸和混合，有利于完全燃燒，使化學(xué)未完全燃燒損失和機(jī)械未完全燃燒損失降低。但是，當(dāng)過?？諝庀禂?shù)過大時，則爐膛溫度的降低和燃燒時間的縮短（由于煙氣流速加快），可能使不完全燃燒損失反而有所增加。而排煙帶走的熱損失則總是隨著過剩空氣系數(shù)的增大而增加，所以當(dāng)過?？諝膺^大時，總的熱損失就要增加。

　　此外，隨著爐內(nèi)過?？諝庀禂?shù)的增大，使煙氣容積也相應(yīng)增大，煙氣流速也提高，因而使送、引風(fēng)機(jī)的耗電量也增加。

　　從鍋爐的安全方面來看，若爐內(nèi)過?？諝庀禂?shù)過小，則會使燃料燃燒不完全，造成煙氣中含有較多的一氧化碳等可燃?xì)怏w，降低了灰分的溶點因而引起水冷壁結(jié)渣。這將會導(dǎo)致鍋爐運行惡化，嚴(yán)重時會被迫停爐。在燃油鍋爐中若風(fēng)量不足，將會引起二次燃燒。

　　由于飛灰對受熱面的磨損量與煙氣流速三次方成正比，所以當(dāng)過?？諝庀禂?shù)過大時，將使受熱面管子和引風(fēng)機(jī)葉片的磨損加劇，影響設(shè)備的使用壽命。此外，過?？諝庀禂?shù)增大時，由于過剩氧量的相應(yīng)增加，將使燃料中的硫分易于形成三氧化硫，煙氣露點溫度響應(yīng)提高，從而使尾部煙道的空氣預(yù)熱器遭到腐蝕。

　　總之，風(fēng)量過大或過小都會給鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運行帶來不良的影響。

　　鍋爐的風(fēng)量控制是通過送風(fēng)機(jī)進(jìn)口導(dǎo)向擋板調(diào)節(jié)的。經(jīng)調(diào)節(jié)后送風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)量，經(jīng)過一、二次風(fēng)的配合調(diào)節(jié)才能更好的滿足燃燒的需求。一、二次風(fēng)的風(fēng)量分配應(yīng)根據(jù)它們所起的作用進(jìn)行調(diào)節(jié)。一次風(fēng)量應(yīng)滿足進(jìn)入爐膛風(fēng)粉混合物揮發(fā)分燃燒及固體焦碳質(zhì)點的氧化需要。

二次風(fēng)量不僅滿足燃燒的需要，而且補(bǔ)充一次風(fēng)末段空氣量不足，更重要的是使二次風(fēng)能與剛剛進(jìn)入爐膛的可燃物混合，這需要有較高的二次風(fēng)風(fēng)速，以便在高溫火焰中起到攪拌混合的作用?；旌系迷胶茫瑒t燃燒得越快越完全。

　　一、二次風(fēng)還可調(diào)節(jié)由于煤粉管道或噴燃器的阻力不同而造成的各噴燃器風(fēng)量的偏差，以及由于煤粉管道或噴燃器中燃料濃度偏差所需求的風(fēng)量。此外，爐膛內(nèi)火焰的偏斜、煙氣溫度的偏差，火焰中心的位置等均需利用風(fēng)量的調(diào)節(jié)加以調(diào)整。

　　三、?噴燃器出口風(fēng)速及風(fēng)率的調(diào)節(jié)

　　1、調(diào)節(jié)的目的及配風(fēng)條件

　　保持適當(dāng)?shù)膰娙计鞒隹谝?、二、三次風(fēng)的出口速度和風(fēng)率是建立正常的爐內(nèi)空氣動力場和穩(wěn)定燃燒的必要條件。

　　一次風(fēng)速過高會推遲著火的時間；過低則會燒損噴燃器出口管，并可能造成一次風(fēng)管內(nèi)煤粉沉積一直阻塞管道。二次風(fēng)速過高或過低都可能破壞氣流與燃料的正?；旌?、攪拌，從而降低燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

　　噴燃器出口斷面的尺寸及流速決定了一、二、三次風(fēng)量的百分率。風(fēng)率的變化也將對燃燒工況有著很大的影響，當(dāng)一次風(fēng)率過大時，為達(dá)到風(fēng)粉混合物著火溫度所需的吸熱量就要多，因而達(dá)到著火所需的時間就延長。這對揮發(fā)分低的燃煤著火很不利，如一次風(fēng)溫較低就更為不利。對揮發(fā)分較高的燃煤由于著火容易，著火后要保證揮發(fā)分的及時燃盡故需要有較高的一次風(fēng)率。

　　2、噴燃器出口風(fēng)速及風(fēng)率的調(diào)節(jié)方法

　　（1） ?四角布置的直流噴燃器調(diào)節(jié)

　　四角布置的直流噴燃器是根據(jù)燃煤質(zhì)量對燃燒的要求，其結(jié)構(gòu)布置形式很多。一般情況燃用煙煤，褐煤的噴燃器多采用較高的一次風(fēng)率及風(fēng)速，而且一、二次風(fēng)噴口距離較近，以便煤粉著火后及時與燃燒所需的空氣相混合，以使燃燒完全。對于燃用低揮發(fā)分煤種的噴燃器，為了便于一次風(fēng)粉混合物的著火，除了采用較低的一次風(fēng)率和噴出速度之外，還將一、二次風(fēng)不過早混合，另外也常采用一次風(fēng)集中布置方案以便保證燃燒的穩(wěn)定。直流式噴燃器一、二次風(fēng)的風(fēng)口常做成可以上下擺動的，用來調(diào)節(jié)燃燒中心位置，便于對煤種的適應(yīng)及對過熱氣溫調(diào)節(jié)的需要。

　　由于四角布置直流噴燃器的結(jié)構(gòu)布置特性較大，風(fēng)速的選擇和調(diào)節(jié)范圍也較廣，一般可用下述方法進(jìn)行對一、二次風(fēng)出口速度的調(diào)解：

　　改變一、二次風(fēng)率百分比；②改變各層噴燃器的風(fēng)量分配，例如可以改變相應(yīng)上下兩層噴燃器的一次風(fēng)量及風(fēng)速，或改變上中下各層二次風(fēng)的風(fēng)量及風(fēng)速。在一般情況下，減少下排的二次風(fēng)量，增加上排的二次風(fēng)量，可使火焰中心下移；反之可使火焰中心抬高。③對具有可調(diào)節(jié)的二次風(fēng)擋板的直流噴燃器，可用改變風(fēng)速擋板位置來調(diào)節(jié)風(fēng)速。

　　判斷風(fēng)速和風(fēng)率是否適宜的標(biāo)準(zhǔn)，首先是燃燒的穩(wěn)定性，爐膛溫度的合理性，以及對過熱汽溫的影響；其次是比較經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

　　四、?爐膛負(fù)壓的控制和引風(fēng)的調(diào)節(jié)

　　1、監(jiān)視和控制爐膛風(fēng)壓是反映燃燒工況是否穩(wěn)定及判斷事故的重要參數(shù)。

　　爐膛負(fù)壓維持過大，會增加爐膛和煙道的漏風(fēng)，引起燃燒惡化，并導(dǎo)致滅火。反之，若爐膛風(fēng)壓變正，則高溫火焰及煙灰就要向外冒，不但會影響衛(wèi)生，燒壞設(shè)備，還會造成人身事故。

　　當(dāng)爐內(nèi)燃燒工況發(fā)生變化或爐內(nèi)受熱面發(fā)生漏泄、爆破時必將立即引起爐膛風(fēng)壓發(fā)生變化。運行實際表明，當(dāng)鍋爐的燃燒系統(tǒng)發(fā)生異常情況或故障時，最先反映出來的就是爐膛風(fēng)壓的變化。例如鍋爐滅火，從儀表盤上首先反映出的現(xiàn)象是爐膛風(fēng)壓表的指示急劇波動并向負(fù)擺到底，然后才是水位、蒸氣流量等指示的變化。當(dāng)爐膛受熱面發(fā)生爆破時，其負(fù)壓表指示向正擺到頭。

　　所以鍋爐運行中必須監(jiān)視好爐膛負(fù)壓，并按照不同的變化情況做出正確的判斷，據(jù)此再及時地進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)和處理。[

2、爐膛風(fēng)壓和煙道負(fù)壓的變化

　　在鍋爐運行中，燃燒所產(chǎn)生的煙氣需經(jīng)引風(fēng)機(jī)及時的排入大氣中。如果排出爐膛的煙氣量等于燃燒產(chǎn)生的煙氣量，則進(jìn)出爐膛的物質(zhì)保持平衡，則爐膛風(fēng)壓就要發(fā)生變化。倒如，在吸風(fēng)量未增加時，增時送風(fēng)量，就會使?fàn)t膛出現(xiàn)正壓。

　　運行中即使在送、引風(fēng)調(diào)節(jié)擋板開度保持不變的情況下，由于燃燒工況總有小量的變動，故爐膛風(fēng)壓也總是脈動的，反映在爐膛風(fēng)壓表上就是其指針經(jīng)常在控制的左右輕微晃動。

　　當(dāng)燃燒不穩(wěn)時，爐膛風(fēng)壓將產(chǎn)生強(qiáng)列的脈動，爐膛風(fēng)壓表的指針也相應(yīng)作大幅度的劇烈晃動。此種現(xiàn)象的出現(xiàn)，往往是滅火的預(yù)兆。這時，必須加強(qiáng)監(jiān)視表計變化和檢查爐內(nèi)燃燒情況，分析原因，并及時地進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和處理。

　　在煙氣流經(jīng)煙道及各受熱面時，將會有各種阻力產(chǎn)生，這些阻力是由引風(fēng)機(jī)的壓頭來克服的；同時，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。

　　煙氣流動時產(chǎn)生的阻力大小與阻力系數(shù)、煙氣重度成正比，并與煙氣流速的平方成正比。因此，沿著煙氣流程煙道內(nèi)的負(fù)壓是逐漸增大的。

　　煙氣流動時產(chǎn)生的阻力大小與阻力系數(shù)、煙氣重度成正比，并與煙氣流速的平方成正比。因此，當(dāng)鍋爐負(fù)荷、燃料和風(fēng)量發(fā)生改變時，隨著煙氣流速的改變，負(fù)壓也相應(yīng)的改變。故在不同負(fù)荷下，鍋爐各部分煙道內(nèi)的煙氣壓力是不相同的。鍋爐負(fù)荷增加，煙道各部分負(fù)壓也相應(yīng)增大；反之，各部分負(fù)壓則相應(yīng)減小。

　　當(dāng)受熱面管束發(fā)生結(jié)渣、積灰以至于局部堵塞時，由于通道減小，煙氣流速增加，使煙氣流經(jīng)該部分管束產(chǎn)生的阻力較大，于是出口負(fù)壓值及其壓差就相應(yīng)要增大。

　　因此，監(jiān)視煙道工況，不僅需對各處煙溫，而且還需對煙道各處的負(fù)壓變化情況，給予必要的注意。

　　在正常情況下，爐膛風(fēng)壓和各部分煙道的負(fù)壓都有大致的變化范圍。因此，運行中如發(fā)現(xiàn)它們的指示值有不正常的變化時，即應(yīng)進(jìn)行分析，檢查原因，以便及時處理。

　　3、 引風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)

　　爐膛風(fēng)壓表測點通常是設(shè)置在爐膛上部靠近爐頂?shù)某隹谔?。對于?fù)壓燃燒鍋爐，正常運行時要求負(fù)壓保持20—30Pa。為了保持鍋爐正常負(fù)壓，就需對引風(fēng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

　　引風(fēng)的調(diào)節(jié)方法，目前基本上也是通過電動傳動裝置用改變引風(fēng)機(jī)進(jìn)口擋板的開度來調(diào)節(jié)。

　　對于引風(fēng)機(jī)的運行方式需根據(jù)鍋爐負(fù)荷的大小和風(fēng)機(jī)的工作特性來考慮它的合理性。為了保證人身安全，當(dāng)運行人員在進(jìn)行除灰、吹灰、清理焦渣或觀察爐內(nèi)燃燒情況時，爐膛負(fù)壓應(yīng)保持較正常值高一些。