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大机组锅炉灰渣含碳量高的原因、调整措施及对煤耗的影响

来源:青岛维纳福机械有限公司 时间:2025-01-16 08:45:52

在大机组锅炉运行中,灰渣含碳量是衡量燃烧效率的关键指标。

一、灰渣含碳量高的原因

(一)煤质特性

  1. 挥发分含量低:挥发分是煤中易挥发的可燃物质,着火温度低。若煤的挥发分含量低,煤粉气流着火困难,着火延迟,使燃烧过程不能及时充分展开,部分碳颗粒未来得及燃尽就被排出炉膛,导致灰渣含碳量升高。

  2. 煤粉细度不合理:煤粉过粗,其比表面积小,与氧气接触不充分,燃烧反应速率降低,燃烧时间延长。在炉膛内停留时间有限的情况下,大颗粒煤粉难以完全燃烧,从而增加灰渣含碳量。

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(二)燃烧设备与配风

  1. 燃烧器故障:燃烧器喷嘴磨损、变形或堵塞,会改变煤粉和空气的混合效果。如喷嘴磨损使煤粉射流偏斜,无法与空气良好混合,导致局部燃烧不充分,未燃尽碳进入灰渣。

  2. 配风不合理:过量空气系数过小,炉内氧气供应不足,煤炭无法充分燃烧。而二次风配风方式不当,如二次风混入过早或过迟,会破坏燃烧的稳定性和均匀性,影响燃烧效率,使灰渣含碳量上升。

(三)运行操作

  1. 炉膛温度低:负荷过低、启动或低负荷稳燃不当等原因,会使炉膛温度降低。温度是燃烧反应的关键因素,过低的炉膛温度会减慢燃烧反应速度,导致煤粉燃烧不完全,增加灰渣含碳量。

  2. 运行调整不及时:煤质变化时,未及时调整燃烧参数,如煤粉细度、风量、风粉比等,使燃烧工况偏离最佳状态,煤炭无法充分燃烧,造成灰渣含碳量升高。


二、降低灰渣含碳量的调整措施

(一)优化煤质管理

  1. 合理配煤掺烧:根据煤质特性进行科学配煤,将挥发分、发热量等指标不同的煤种按比例混合,使入炉煤质相对稳定且符合锅炉设计要求。通过配煤,提高煤的综合燃烧性能,降低灰渣含碳量。

  2. 控制煤粉细度:根据煤质变化,及时调整磨煤机的运行参数,保证煤粉细度合适。一般来说,挥发分低、可磨性差的煤种,煤粉应磨得更细。通过定期检测煤粉细度,确保其在设计范围内。


(二)改善燃烧设备与配风

  1. 维护燃烧器:定期检查和维护燃烧器,及时修复或更换磨损、变形的喷嘴。确保燃烧器安装位置正确,煤粉射流与空气混合良好,为充分燃烧创造条件。

  2. 优化配风:合理调整过量空气系数,通过试验确定不同负荷下的最佳过量空气系数值。优化二次风配风方式,根据燃烧工况及时调整二次风的风速、风量和混入位置,保证燃烧稳定、充分。


(三)加强运行操作管理

  1. 提高炉膛温度:在低负荷运行时,合理投运助燃设备,确保炉膛温度稳定。避免频繁大幅度变负荷操作,维持机组运行工况稳定,保证炉膛温度在适宜范围内,促进煤粉充分燃烧。

  2. 及时调整运行参数:加强对煤质、燃烧工况的监测分析,当煤质变化时,及时调整风量、风粉比、煤粉细度等运行参数。通过先进的燃烧优化控制系统,实现对燃烧过程的精准控制,降低灰渣含碳量。


三、灰渣含碳量高对煤耗的影响

  灰渣含碳量每升高1%,发电煤耗约增加1.5 - 2.5g/kWh。这是因为灰渣含碳量高意味着煤炭中的化学能未充分转化为热能,大量可燃碳被浪费。为满足机组发电负荷需求,就需要额外消耗更多的煤炭。这不仅增加了燃料成本,还因煤炭燃烧产生更多污染物,对环境造成更大压力。

  综上所述,大机组锅炉灰渣含碳量高受煤质、燃烧设备与配风、运行操作等多因素影响。通过优化煤质管理、改善燃烧设备与配风、加强运行操作管理等措施,可有效降低灰渣含碳量,提高燃烧效率,降低煤耗,提升机组运行的经济性和环保性。