劣质煤的燃烧问题及其调整技术探讨

电力18讯：    作者：殷修平　

摘要：分析劣质煤的燃烧特性，通过集中燃烧，调整一，二次风，减少三次风方法来调整燃烧，以保证机组安全稳定运行。
关键词：劣质煤　集中燃烧　一次风　二次风
     我国的劣质煤储量丰富，开发和利用劣质煤是我国一项重要的能源政策。
劣质煤的特点：水份高，灰份大，发热量低，挥发份低，着火点高等。
火力发电厂在燃用劣质煤时，一方面，锅炉燃烧不稳，易引起锅炉灭火放炮事故；另一方面，为稳定燃烧需投油助燃，浪费了大量的燃油。同时，飞灰含碳量增大，锅炉效率降低，经济性差。此外，还存在燃用劣质煤，使锅炉易结焦，各受热面磨损严重，锅炉运行各参数不稳，运行人员调整工作量增大等问题。此外，劣质煤是火电厂锅炉运行人员最难调整，最头疼、最不愿燃用的煤种。
焦作电厂670T/H锅炉燃煤种类很杂，先后燃用了焦作、山西、巩义、义马、新密等地方煤矿的劣质煤。下面就四角直流燃烧器锅炉在燃烧劣质煤时影响燃烧的因素和调整技术作初步探讨和研究。
     1　用劣质煤采用集中燃烧有利于提高炉膛温度，有利于煤粉着火燃烧
(1) 集中燃烧是烧好劣质煤的有效措施，理由是：
(2) 增加了煤粉的浓度，集中了燃烧的挥发物。
(4) 降低了着火区的过量空气。
(5) 燃烧中心集中，使火焰温度水平升高。
煤愈差，一次风比例就越小，分散送风、送粉会使射流刚性变差，燃烧不易稳定，集中一次风布置后，气流射流刚性变强。
(1) 以上这些都有利于劣质煤的着火和燃烧，但一次风集中布置也带来两个问题：由于煤粉高度集中，可能出现着火、燃烧初期氧量不足的问题，在一次风喷嘴内加周界风量解决方法之一。
(2)集中布置后喷口截面增大，不但喷嘴机械强度变差，易发生变形，同时也易出现速度不均，气粉分层等不良现象，可通过在喷嘴内加纵向或横向隔板来解决，由于隔板把一次风分割成多个小股射流，使气流扰动增强，有利于着火燃烧稳定。
     2　控制好一次风量有利于劣质煤的燃烧
一次风量的大小对燃烧的着火影响较大，直流燃烧器煤粉着火，主要是依靠射流卷吸周围高温烟气对一次风的气粉混和物进行加热，一次风量愈大，要求加热至着火所需热量愈多，对着火不利。
实践证明：当一次风量增加时，喷嘴出口附近火焰温度明显降低，着火推迟，再加上劣质煤着火温度本来就较高，因此在调整时，对劣质煤在煤粉管道不积粉堵管的前提下，应尽可能降低一次风比例，这样就有利于劣质煤的燃烧。
     3　调整好一次风速有利于劣质煤的燃烧
燃烧劣质煤时，一次风速过高或过低都是不合适的，一次速过高，会推迟着火，引起燃烧不稳定，而且较粗的煤粉因惯性过大易穿过剧烈的燃烧区而落下或逸走，形成机械不完全燃烧损失，有时甚至喷射到炉墙上引起结焦，一次风速过低亦是不利的，原因在于：
(1) 煤粉气流刚性削弱，气流稳定性变差扰动又不强烈，火焰容易摆动，切圆形成不佳。
(2) 抽吸周围高温烟气量减少，降低煤粉气流着火前的加热强度。
(3) 易产生气粉分层和气粉分布不均，堵塞一次风管等不良现象。
(4) 燃料如能着火，则因着火点距离喷嘴较近，容易燃坏喷嘴。
因此，对于低挥发份无烟煤宜选择低限来调试，以选择最佳一次风速。
     4　控制好二次风与一次风交汇点有利于劣质煤燃烧的稳定性
采用一次风集中送粉的措施后，二次风往往有如下布置形式：一次风下设置二次风，一次风上设置中二次风及上二次风，根据着火三角形原理，二次风应该在煤粉火焰边缘着火后和一次风相交，以实现分段送风的目的，煤种愈差，就愈难着火，交点相应要推迟，控制二次风和一次风相交的是手段是：二次风嘴的角度、风速及一、二次风嘴间的距离，在燃烧器结构一定的情况下，可用控制二次风速的大小来调节一、二风的交点距离，至于一、二次风喷嘴的距离它对燃烧影响颇大，间距太近时，对一、二次风干扰太大，一、二次风相交提前，影响稳定燃烧，此时只好降低二次风速运行，因而容易造成炉膛空气过量系数偏低现象，这会影响锅炉出力及效率，因此，对挥发份较低的无烟煤在结构一定情况下，燃烧不稳时，应将距离一次风速较近的二次风速降下来，以不至于一、二次风相交过早而造成燃烧不稳。
     5　合理分配各层二次风有利于劣质煤稳定燃烧燃烬
锅炉在燃用劣质煤时，各层二次风的分配比例对保证锅炉的稳定燃烧起着至关重要的作用。调整时一般采用下少上多的二次风分配方式即所谓的"倒宝塔形"配风，下二次风的作用是：
(1) 分段送入空气，使下侧煤粉火焰燃烧。
(2) 第二托起煤粉气流中分离出来的粉粒，减少灰渣未燃烬损失，实践表明，随着下二次风率增加，炉膛中心温度和下部温度均有所提高，飞灰、炉渣可燃物