火电厂锅炉飞灰可燃物升高原因分析及应对策略Cause analysis and countermeasures of fly ash combustible rising in thermal power plant

火电厂锅炉飞灰可燃物升高原因分析及应对策略Cause analysis and countermeasures of fly ash combustible rising in thermal power plant

王绍明

华电国际莱城发电厂，山东省济南市莱芜区长勺北路  271100

Huadian International Laicheng Power Plant, 271100 Changshao North Road, Laiwu District, Jinan, Shandong Province

【摘　要】近几年来，随着煤炭市场价格上涨，火电厂为了节约成本，采购贫煤、烟煤等劣质煤种，严重偏离设计煤种，使得锅炉的飞灰可燃物较高，影响机组的经济运行。飞灰可燃物含量是反映电厂锅炉燃烧效率和煤粉质量的重要指标，降低飞灰可燃物是提高锅炉燃烧经济性的重要途径之一。随着电力市场的深化改革，电力市场竞争日益加剧，为减少发电成本，提升企业竞争力，降低飞灰可燃物，降低煤耗，提高锅炉燃烧经济性，势在必行。实验表明，锅炉飞灰含碳量每增加1%，将增加煤耗1.23克。

【关键词】火电厂；燃煤炉；飞灰可燃物；锅炉效率；稳定燃烧；配风；煤质

【Abstract 】In recent years, with the increase of coal market prices, thermal power plants purchase poor coal, bituminous coal and other low-quality coal to save costs, seriously deviating from the design coal, resulting in higher fly ash combustible matter of boilers, affect the economic operation of the unit. The combustible content of fly ash is an important index to reflect the combustion efficiency and the quality of pulverized coal. With the deepening reform of the power market, the competition in the power market is becoming more and more serious. It is imperative to reduce the cost of power generation, enhance the competitiveness of enterprises, reduce the fly ash combustible, reduce the coal consumption and improve the combustion economy of boilers. The experimental results show that the coal consumption increases by 1.23 g for every 1% increase of carbon content in fly ash.

【Key words】thermal power plant; coal-fired boiler; fly ash fuel; boiler efficiency; stable combustion; air distribution; coal quality

（一）飞灰可燃物的定义：指火电厂锅炉飞灰中含碳量占总灰量的百分率。飞灰可燃物反映炉内燃烧的好坏,反映碳元素燃烧的程度,是影响锅炉效率的第二大因素。

飞灰可燃物含量高的危害：磨损尾部受热面，减少设备的使用寿命，而且会对锅炉的安全运行造成很大威胁；可燃物残存在烟道中，容易造成锅炉结焦和尾部烟道二次燃烧；同时，还会增加除尘、引风机等设备的负担，造成环境污染等问题。

（二）飞灰可燃物增大原因分析：影响机组飞灰含碳量高的原因主要有煤粉细度偏高、一次风速偏高、二次风配风不合理等，为降低锅炉飞灰含碳量应重点做好以下工作：

1、入炉煤质原因。入炉煤质灰分含量高，其在燃烧过程中吸收热量，降低了燃烧强度，使煤粉不能燃尽；煤种灰分增大，包裹未燃尽的碳粒，无法继续燃烧，从而导致飞灰可燃物含量增加；低挥发分煤，煤粉不易着火着火点靠后，使燃烧工况不稳，煤粉气流不易燃尽；入炉煤中水分含量过高使燃烧过程中温度降低，燃烧弱化，导致导致飞灰可燃物含量升高。

2、煤粉细度原因。煤粉过粗，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慢，因而着火越慢，煤粉燃尽所需时间也就越长，导致锅炉飞灰可燃物含量升高煤粉的燃烧速度变慢，燃烧不充分，飞灰可燃物含量增加。

3、燃烧器组合方式原因。因为下层制粉系统检修、故障或者其他原因导致上层燃烧器投入时间长，从而导致缩短了煤粉在炉膛的停留时间，影响煤粉燃尽率，导致飞灰可燃物含量增加。

4、燃烧器摆角过大。燃烧器摆角长时间靠上摆动，此种情况与长时间投入上层燃烧器情况类似，其缩短了煤粉在炉膛的燃烧时间，影响煤粉充分燃烧，导致飞灰可燃物含量增加。

5、一次风速原因。一次风是用来输送加热煤粉,使煤粉通过一次风管送入炉膛,同时满足挥发份的着火燃烧为适宜。若一次风速过高将导致煤粉气流的着火点偏远，着火延迟，燃烧过程缩短，同时一次风中较大的煤粉颗粒获得动能过大，飞出煤粉气流，落到周围的缺氧区，影响燃尽率。

6、二次风配比不合适。煤粉完全燃烧的条件，除保证足够高的炉温和供应充足而又合适的空气外，还必须使煤粉和空气充分扰动混合，及时将空气输送到煤粉的燃烧表面去，使煤粉和空气接触，当二次风配比不适合时空气和煤粉之间的扰动减弱，无法破坏煤粉表面的灰层，使燃烧不弯曲空气与煤粉之间的扰动减弱，无法破坏煤粉表面的灰层，使燃烧不弯曲。

7、锅炉漏风。锅炉本体、空预器、喷燃器、油枪等处的漏风量大，将引起炉膛温度降低，炉内高温风量受到限制，增加热损失，排烟量增多，燃料缺氧燃烧造成飞灰可燃物含量增大。

8、燃尽风门开度不合理。因燃烧器改造为低氮燃烧器，在降低环保参数标的情况下，增大了燃尽风的旋流风，增大燃尽风的刚度，使燃尽风到达炉膛中部，增大炉膛绕动燃烧调整时燃烧器区域风量降低，煤粉贫氧燃烧，导致煤粉燃烧不充分，飞灰可燃物含量增大。

（三）改进策略与方法：

1、在当前煤质变化不可控的大环境因素下，燃烧调整显得尤为重要。入炉煤质较差时应采取强化燃烧的措施如适当提高磨煤机分离器出口温度、关小旁路风开度等，严格执行好锅炉稳燃的各项措施、规定、规程，使燃烧充分，降低化学、机械不完全燃烧，降低飞灰可燃物含量，保持锅炉经济性。

2、保持合适的煤粉细度。通过调整制粉系统的运行方式（如及时启停备用磨煤机、改变粉管投入支数）等保证煤粉细度。运行中根据磨煤机电流等参数综合判读，及时添加钢球，清理分离器保证磨煤机工作在最佳状态。同时还应注意磨煤机电耗与煤粉细度的关系，从而保证锅炉的安全性及经济性。

3、控制好一次风速。运行中应维持热一次风母管压力9.0～11KPa，维持粉管一次风速24±3m/s，各粉管同层一次风速偏差不超过10%，以保证四角喷燃器出粉的均匀、等量。

4、采取合理的配风方式。根据锅炉燃烧工况需要，遵循“机组增负荷应先增风后增煤，减负荷应先减煤后减风”的原则，尽量减少无组织风量，优先增大主燃烧区域配风量，以达到最佳燃烧工况。

5、控制合适的燃烬风门开度。加强锅炉燃烧调整，正确处理降低NOx 排放数值和飞灰可燃物升高之间的关系；严格按照负荷-氧量的关系控制锅炉氧量。

（四）综述：

降低飞灰可燃物是提高锅炉燃烧经济性的重要手段，也是节能降耗减排工作的一项重要工作。在火电厂的实际燃烧调整过程中，应当熟悉飞灰可燃物升高的原因并采取正确的调整措施，改善入炉煤质，维持好煤粉经济细度，加强燃煤设备日常维护，加强锅炉本体漏风治理，防止锅炉结焦、积灰，保持受热面清洁、无泄漏，保证锅炉安全、经济运行，保证能源的稳定供应。