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1、飞灰含碳量高的原因分析与对策降低飞灰含碳量,不但对控制锅炉煤粉气流的燃烧非常必要,而且可大大提高锅炉机组的经济性,从而降低锅炉烟尘排放量,减少环境污染。1飞灰含碳量偏高的原因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,表现为飞灰含碳量升高。影响飞灰含碳量变化的因素主要有:煤粉细度、煤种特性、燃烧器的结构特性、热风温度、炉内空气动力场和锅炉负荷等。(1)煤粉细度的影响煤粉细度对其煤粉的燃烧和燃尽性能有较大影响。煤粉细度越大,即煤粉颗粒粒径越大,其燃尽性能较小粒径颗粒越差,势必
2、造成煤粉燃尽时间延长,不完全燃烧损失增大,飞灰含碳量升高,从而降低锅炉效率。细煤粉虽然容易着火和燃烧,但煤粉颗粒过细将会增加制粉系统的耗电量和加大磨煤机的磨损量。因此,在锅炉设备运行中,应综合考虑不完全燃烧损失和制粉能耗的要求,使之达到最小,即寻找煤粉经济细度或最佳细度,以保证较高的锅炉效率和较低的飞灰含碳量。煤粉经济细度与燃料性质和煤粉颗粒的均匀程度有关。对于高挥发分的煤,因其容易燃烧可允许磨得粗些;对于低挥发分和可磨性指数较低的煤,因较难燃烧而应尽量磨得细些。如果煤粉颗粒比较均匀,造成不完全燃烧损失的大颗粒
3、则相对较少,可允许煤粉粗些,这与磨煤机和分离器的形式以及运行工况有关。降低煤粉细度是控制飞灰含碳量升高的有效措施。电厂的运行实践也表明:煤粉颗粒比较均匀时,飞灰含碳量也有所下降。(2)煤种特性的影响目前,国内大多数电厂存在锅炉燃烧实际煤种与设计煤种不符的情况,这是因为电厂用煤来源比较复杂,大矿煤与小窑煤混用的情况非常普遍,造成煤质成分如挥发分、水分、灰分和发热量等主要指标不稳定,从而对煤粉的完全燃烧产生很大的影响,导致飞灰含碳量发生显著变化。煤粉燃烧过程是在挥发成份燃烧完之后才开始焦炭的燃烧。因此,燃料性质中挥
4、发分的含量对煤粉燃烧的影响最为重要。对于高挥发分燃煤,挥发分燃烧释放出大量热量,形成炉内高温氛围,有利于焦炭的迅速着火和燃尽,机械未完全燃烧损失减小,飞灰含碳量较低;相反,对于低挥发分燃煤,则容易引起飞灰含碳量的升高。对于高水分燃煤,由于燃烧时放出的有效热量相对减少,则会降低炉内燃烧温度,并增加着火热,不利于焦炭的燃尽,造成飞灰含碳量的升高。燃煤中的灰分不但不能燃烧,反而会降低燃煤的发热量,并妨碍可燃质与氧的接触,使燃料着火和燃尽困难。燃煤中灰分增加时,将会使煤粉燃尽度变差,机械未完全燃烧损失随之增加;同时由于
5、燃煤灰分增加使得煤中的可燃质成分会相应减少,这表现为飞灰含碳量常略有降低,但是总的机械未完全燃烧损失还是增加的,因此,对于高灰分燃煤,飞灰含碳量仍表现为偏高。（3）一次风速的影响。对于直吹式制粉系统，一次风速宜选下限，我公司机组一次风速一般为35m/s,风速稍偏高，一次风速过高带来的危害如下： a)这直接导致煤粉气流的着火点偏远，着火推迟，燃烧过程缩短。既不利于稳燃，又影响了燃烬。 b)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，影响燃烬。 c)火焰不
6、能均匀的充满炉膛，会发生偏移，炉膛中心烟气流速过快，缩短了煤粉在炉内停留时间。造成炉内温度分布不均匀和烟气流速不均匀。不利于稳定着火和燃烧。 d)加剧了管道和喷嘴的磨损。（4）磨煤机运行方式的影响。合理的磨煤机运行方式直接影响到炉膛温度，炉膛内的火焰集中程度，火焰中心位置。我公司#3、#4机组普遍存在低负荷时再热汽温偏低的现象，为保证机组再热蒸汽参数在规定范围内运行，运行调整时改变磨煤机的运行方式，四台磨运行时，会选用一套最上层的制粉系统，同时选较大数值的氧量，这样导致炉膛火焰中心上移，在配风不合理
7、的情况下，部分燃料未燃烬便随烟气离开炉膛，这样就导致了飞灰含碳量的增加。（5）二次风量的影响锅炉燃烧所需的氧量供应主要来自二次风,如果二次风量偏小,势必影响炉内的燃烧工况,使炉内易出现缺氧燃烧现象,导致飞灰含碳量增大。(6)热风温度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,有利于降低飞灰含碳量。相反,如果热风温度较低,则会降低炉膛温度,影响煤粉的着
8、火和燃尽,使得飞灰含碳量增大。(7)锅炉热负荷的影响锅炉低负荷时,燃料消耗量相应减少,水冷壁的吸热量虽然减少一些,但减少幅度较小,相对每kg燃料而言,水冷壁的吸热量反而有所增加,使得炉膛平均温度降低,影响煤粉的着火,煤粉不容易燃尽又造成飞灰含碳量上升;反之,同样的煤粉在高热负荷时,则容易燃尽,有利于降低飞灰含碳量。但锅炉热负荷过高,容易引起炉膛结焦,故仍然需要控制在一定水平。2飞灰含碳
