【收藏】鍋爐燃燒調整目的、任務和措施（非常全面～）

     煤中揮發分的含量是決定煤粉經濟細度的主要因素。當鍋爐燃煤的揮發分含量較多時，由于相對容易燃燒，故煤粉可以適當粗一些。當煤中含有較多的灰分時，由于灰分會阻礙燃燒，此時就要求煤粉能適當細一些。
     當制粉設備磨制出的煤粉均勻性較好時，由于煤粉中粗粉含量相對較少，因而煤粉便可適當粗一些，即煤粉的經濟細度可相對變粗。
     對于既定的鍋爐設備和燃用煤種，其煤粉經濟細度可通過試驗來確定。

四、不同煤種的燃燒調整原則
1、無煙煤
    無煙煤是揮發分最低的煤種，它的可燃基揮發分在10％以下，而固定碳較高，因此不易著火和燃燼。在燃燒無煙煤時，為保證著火，必須保持較高的爐膛溫度，一次風量、一次風速應低些，這樣對著火有利。但一次風速不能過低，否則氣流剛性差、卷吸力量小，嚴重時反而不利于著火和燃燒，同時還有可能造成一次風管內氣粉分離甚至堵塞。二次風速應高些，二次風速較高能有利于穿透，使空氣與煤粉充分混合，并能避免二次風過早混入一次風，影響著火。各組二次風門開度可采用倒寶塔形，即上二次風開大、中二次風較小、下層二次風門開度最小。這是因為在燃燒器區，隨煙氣向上運動，煙速逐漸增加，易使上二次風射流上翹，開大上二次風，且提高上二次風風速，對混合有利。下二次風關小，以提高爐膛下部溫度，對著火引燃有利，但風速應以能托住煤粉為原則。此外，煤粉細度應適當控制行細些，一般 R90可在8％一10％，并應提高磨煤機出口溫度，這樣對著火和燃燒有利。貧煤的揮發分含量為10—12％，其著火性能比無煙煤要好些。

2、煙煤
    通常煙煤的揮發分和發熱量都較高，灰分較少，容易著火燃燒，因而一次風量和風速應高些。二次風速可適當降低，使二次風混入一次風的時間提前，將著火點推后以免結渣或燒壞噴燃器。燃燒器最上層和最下層的二次風門開度應大些較好。這是因為最上層二次風除供給上排煤粉燃燒所需的空氣外，還可以補充爐膛中未燃燼的煤粉繼續燃燒所需要的空氣，另外還可以起到壓住火焰中心的作用。最下層二次風能把分離出來的煤粉托起繼續燃燒，減少機械不完全燃燒損失。

3、劣質煙煤
    劣質煙煤是水份多、灰分多、發熱量低的煙煤。這種煤的揮發分雖較高，但是由于煤的灰分高，水分又多，燃用該煤時，將使爐膛溫度降低，而且揮發分又被包圍不易析出，因此這種煤著火比較困難，著火后燃燒也不易穩定。由于灰分的包圍，煤粉也難燃燼，燃燒效果不好，同時由于灰分多，爐內磨損、結渣等問題較為突出。
    總之，燃用劣質煙煤，必須解決著火困難、燃燒效果差、磨損結渣等問題。燃用劣質煙煤的配風方式與燃用無煙煤相似，一次風量與一次風速應低些，二次風速可高些。一般一次風率為20％一25％，一次風速為20—25m／s，二次風速可高些，一般為40—50m／s。

4、褐煤
    褐煤是發熱量低，水分多，揮發分高，灰熔點低的劣質煤，由于褐煤的水分高，煤的干燥就比較困難，并使爐內煙氣量增大，煙氣流速增高，加上灰分多，因而極易造成受熱面的嚴重磨損。褐煤灰熔點低，在爐內容易發生結渣。
    燃用褐煤時的配風原則與燃用煙煤時基本相同。但一次風量、一次風速和二次風速的數值，一般比燃用煙煤時要高一些。

五、燃料量的調節

1、直吹式制粉系統煤量的調節
    具有直吹式制粉系統的煤粉爐，一般都裝有數臺磨煤機，也就是具有幾個獨立的制粉系統。由于直吹式制粉系統無中間煤粉倉，它的出力大小將直接影響到鍋爐的熱負荷。
    當鍋爐負荷變動不大時，可通過調節運行中制粉系統的出力來解決。當鍋爐負荷增加，要求制粉系統出力增加時，應先增加磨煤機內的存粉作為增負荷開始時的緩沖調節；然后再增加給煤量，同時相應開大二次風門。反之，當鍋爐負荷降低時，則應減少給煤量、磨煤機通風量以及二次風量。
    當負荷有較大的變動時，則需通過啟動或停用制粉系統方能滿足對燃料量改變的需要，其原則是一方面應使磨煤機在合適的負荷下運行，另一方面則要求燃燒器在新的組合方式下能保證燃燒工況良好，火焰分布均勻，以防止熱負荷過于集中造成水冷壁運行工況惡化。在啟動或停用制粉系統時，應及時調整一次風、二次風以及爐膛壓力；及時調整其它燃燒器的負荷，保持燃燒穩定和防止負荷的驟增或驟減。
    總之，對于具有直吹式制粉系統的鍋爐，其燃料量的調節，基本上是通過改變給煤量來實現的，在調節給煤量的風門開度時，應注意擋板開度指示、風壓變化情況以及各電動機的電流變化，防止發生堵管或超電流等異常情況。

2、燃油量的調節
    燃油量的調節方法與燃油系統的型式和油噴嘴的霧化方式有關。燃油量的調節方法主要有進油調節和回油調節兩種。霧化方式一般有機械霧化和蒸汽霧化等方式。
    采用進油調節的系統，當調節幅度不大時，可以用調節進油壓力的方法來改變燃油量；當調節幅度較大時，則應通過改變運行油噴嘴的個數來實現。
    采用回油調節的系統，則是通過改變回油量來調節進人爐膛的油量的，回油形式一般有內回油和外回油兩種。內回油系統對負荷的適應性較強，一般適應30—40％的負荷變化。但是，在低負荷時，由于噴嘴出口處軸向流速降低而切向速度不變，造成霧化角相應變大，容易造成噴燃器擴口處結渣或燒壞。外回油系統，雖然負荷變化時霧化角可基本不變，但低負荷時霧化質量將會下降。
    采用蒸汽霧化的油噴嘴，當調節幅度不大時，可通過改變油壓來改變噴油量。采用蒸汽霧化的油槍，一般油壓允許在某一范圍內變動。當油壓低至允許的低限時，如仍需減少油量，則應通過減少油噴嘴的數量來進行；當油壓高至允許的高限時，則應投入適當數量的備用油槍。降低油壓，使油量調節保持一定的裕度。燃油霧化蒸汽壓力通常采用定壓或與油壓保持固定壓差的方式運行。

六、風量的調節
    當外界負荷變化而需要調節鍋爐出力時，隨著燃料量的改變，鍋爐的風量也需作相應的調節。
    送入爐內空氣量的大小，可以用過?？諝庀禂礱來衡量。通過控制煙氣中的含氧量，便能達到控制過?？諝庀禂档哪康?。一般鍋爐控制盤上均裝有氧量表，因此運行人員可直接根據氧量表的數值來控制爐內的空氣量，而不必換算成過?？諝庀禂?。
    從運行經濟性方面來看，在一定范圍內，爐內過?？諝庀禂翟龃?，可以改善燃料與空氣的接觸和混合，有利于完全燃燒，使化學不完全燃燒熱損失q3和機械不完全燃燒損失q4降低。但是，當過?？諝庀禂颠^大時，因爐膛溫度降低和煙氣流速加快使燃燒時間縮短，可能使不完全燃燒損失反而有所增加。排煙帶走的熱損失q2則總是隨著過?？諝庀禂档脑龃蠖黾拥?。
    所以，過?？諝庀禂颠^大時，鍋爐總的熱損失就要增加；與此同時，還將使送、吸風機的電耗增大。合理的過?？諝庀禂祽垢黜棢釗p失之和(q2+q3+q4)為最小，這時的過?？諝庀禂捣Q為鍋爐的最佳過?？諝庀禂?。顯然，正常運行時送人鍋爐的空氣量，應當使過?？諝庀禂当M量維持在最佳值附近。
    從鍋爐工作的安全性方面來看，爐內過?？諝庀禂颠^小，會使燃料燃燒不完全，造成煙氣中含有較多的未燃燼碳和一氧化碳可燃氣體等，給尾部煙道受熱面發生可燃物再燃燒帶來威脅?；曳衷谶€原性氣體中熔點降低，易引起爐內結渣等不良后果。過大的過量空氣系數還將使煤粉爐受熱面管子和吸風機葉片的磨損加劇，影響設備的使用壽命。此外，過?？諝庀禂翟龃髸r，由于過剩氧的相應增加，使燃料中的硫分易于形成SO3，煙氣露點溫度也相應提高，從而使尾部煙道的空氣預熱器更易于腐蝕。同時，煙氣中的NOx也將增多，影響排放指標的合格。
    正常穩定的燃燒，說明風、粉配合比恰當。這時，爐膛內應具有光亮的金黃色的火焰，火焰中心應在爐膛的中部，火焰均勻地充滿爐膛，但不觸及四周水冷壁，不沖刷屏式過熱器。同層燃燒器的火焰中心處于同一標高上。著火點應適中，太近易引起燃燒器周圍結渣或燒壞噴燃器；著火點過遠，又會使火焰中心上移，使爐膛上部結渣和不完全燃燒程度增加，影響鍋爐效率，嚴重時還將使燃燒不穩，甚至引起鍋爐熄火。
  總之，風量過大或過小都會給鍋爐的安全經濟運行帶來不良的影響。
    鍋爐總風量的調節，是通過改變送風機的風量來實現的。對于離心式送風機，通常是改變進口導向擋板的開度；對于軸流式送風機，一般是通過改變風機動葉角度來調節風量的。在鍋爐的風量控制中除了改變總風量外，一、二次風的配合調節也是十分重要的。一、二次風的風量分配應根據它們所起的作用進行調節。一次風量應以能滿足進入爐膛的風粉混合物中揮發分燃燒及固體焦炭質點的氧化需要為原則。二次風量不僅應滿足燃燒的需要，而且還應起到補充一次風末段空氣量不足的作用。此外，二次風應能與進入爐膛的可燃物充分混合，這就是需要有較高的二次風速，以便在高溫火焰中起到攪拌混合的作用，以強化燃燒。有些情況下，可借助改變二次風門的開度，來滿足由于噴燃器中煤粉濃度偏差造成的風量需求。
    目前，大容量的鍋爐，一般都裝有兩臺送風機。當兩臺送風機均運行時，在調節風量的過程中，應同時改變兩臺風機的風量并注意觀察電動機的電流以及風機的出口風壓、風量同步變化，使兩側空氣或煙氣流動工況均勻，并防止軸流風機進入不穩定工況區域運行。風量調節時，還應通過爐膛出口氧量的變化，來判斷是否已滿足需要。高負荷情況下，應特別注意防止電動機的電流超限。

七、爐膛壓力的調節
    爐膛壓力是反映燃燒工況穩定與否的重要參數。爐內燃燒工況一旦發生變化，爐膛壓力將迅速發生相應改變。當鍋爐的燃燒系統發生故障或異常情況時，最先將在爐膛壓力的變化上反映出來，而后才是蒸汽參數的一系列變化。因此監視和控制爐膛壓力，對于保證爐內燃燒工況的穩定具有極其重要的意義。
    爐膛負壓維持過大，會增加爐膛和煙道的漏風，當鍋爐在低負荷或燃燒工況不穩的情況下運行時，便有可能由于漏人冷風而造成燃燒惡化，甚至發生鍋爐滅火。反之，若爐膛壓力偏正，高溫火焰及煙灰有可能外噴，不但影響環境衛生，還將造成設備損壞或引起人身事故。運行中引起爐膛負壓波動的主要原因是燃燒工況的變化。為了使爐內燃燒能連續進行，必須不間斷地向爐膛供給所需空氣，并將燃燒后生成的煙氣及時排走。在燃燒產生煙氣及其排除的過程中，如果排出爐膛的煙氣量等于燃燒產生的煙氣量，則進、出爐膛的物質保持平衡，爐膛負壓就相對保持不變。若上述平衡遭到破壞，則爐膛負壓就要發生變化。例如在吸風量未變時，增加送風量，就會使爐膛出現正壓。
    運行中即使送、吸風保持不變，由于燃燒工況總有小量的變化，爐膛壓力總是脈動的，當燃燒不穩時，爐膛壓力將產生強烈的脈動，爐膛風壓表相應作大幅度的劇烈晃動。運行經驗表明：當爐膛壓力發生劇烈脈動時，往往是滅火的預兆，這時必須加強監視和檢查爐內燃燒工況，分析原因，并及時進行調整和處理。
    煙氣流動時產生的阻力大小與阻力系數、煙氣重度成正比，并與煙氣流速的平方成正比。因此，當鍋爐負荷、燃料量和風量發生改變時，隨著煙氣流速的改變，煙道內各處的負壓也會相應改變。故在不同負荷下，鍋爐各部分煙道內的煙氣壓力是不同的。鍋爐負荷增加，煙道各部分負壓也相應增大；反之，各部分負壓相應降低。當受熱面管束發生結渣、積灰以至局部堵塞時，由于煙氣流通截面減少、煙氣流速增加，使煙氣流經該部分管束產生的阻力較正常為大，于是出口負壓值及其壓差就相應要增大。
    在正常情況下，爐膛負壓和各部分煙道的負壓都有大致的變化范圍，因此運行中如發現數值上有不正常的變化時，應進行全面分析，查明原因，以便及時處理。
    爐膛壓力，通常是通過改變吸風機的出力來調節的。吸風機的風量調節方法和要求與送風機基本相同，吸風機的安全運行方式應根據鍋爐負荷的大小和風機的工作特性來考慮。為了保證人身安全，當運行人員在進行除灰、吹灰、清理焦渣或觀察爐內燃燒情況時，爐膛壓力應保持得較正常時低一些(即爐膛負壓應高一些)。

八、燃燒器的調節
    燃燒器保持適當的一、二次風配比及出口速度，是建立良好的爐內工況，使風粉混合均勻，保證燃料正常著火與燃燒的必要條件。
    雙蝸殼旋流燃燒器一般都具有二次風量擋板及風速擋板(舌形擋板)，而一次風擋板則裝在一次風管道上。這種燃燒器的一次風速只能依靠改變一次風量來調節。當一次風量增加(開大一次風擋板)時，其風速和風量成比例地增加。二次風速的調節是通過改變二次風量來實現的。而燃燒器出口氣流切向速度則可利用風速擋板進行調節，以改變燃燒器出口氣流的擴散狀態。
    運行中二次風速擋板的調節以燃料揮發分的變化和鍋爐負荷的高低為依據。對于揮發分低的煤，由于著火困難，所以應適當關小風速擋板，使擴散角增大，熱回流量增大，從而提高火焰根部溫度，以利于燃料的著火；對于揮發分高的煤，由于著火容易，則應適當開大風速擋板，增加燃燒器出口氣流的軸向速度，使擴散角減小，射程變遠以防燒壞燃燒器和結渣。在高負荷情況下，由于爐膛溫度比較高，煤粉的著火條件較好，燃燒比較穩定，故二次風擴散角可小些，即二次風風速擋板的開度可適當大些；而在低負荷下，由于爐膛溫度較低，燃燒不夠穩定，則風速擋板的開度可小些，即二次風擴散角應大些，以增強高溫煙氣的熱回流，以利于煤粉的著火和燃燒。
    風速擋板調節后，不僅改變了二次風的速度，而且還改變二次風的風量，因而往往還要調節風量擋板。如關小風速擋板后，為了保持風量不變，則應適當開大風量擋板。
    實踐表明，這種燃燒器的旋流強度較難調節，且調節幅度一般也有限，尤其是它對負荷和煤種的適應性較差，燃燒調節不便，因此目前采用廣泛。
    軸向葉輪式旋流燃燒器的一次風速也只能靠改變一次風量來調節，而二次風出口的切向速度或旋流強度的改變，可根據煤種和工況變化的需要，通過調節二次風葉輪的位置來實現。當燃用低揮發分的煤種時，為了使其容易著火，二次風葉輪往前推(往爐膛方向推)，這時通過錐形導向葉片的二次風量增大，旋流強度和回流區相應增大，射程變短，擴散角變大，使較多的高溫煙氣被卷吸至燃燒器根部，有利于煤粉氣流的著火。當燃用高揮發分的煤種時，可以把二次風葉輪往外拉出，葉輪外圍的間隙增大，使一部分二次風從間隙流過，通過錐形導向葉片的二次風量減小，造成二次風的切向速度減小，旋流強度減弱，擴散角和回流區變小，射程變遠，以防止燃燒器出口結渣或燒壞燃燒器。
    總之，為了適應不同煤種和工況的需要，應控制不同的旋流強度和一、二次風配比。燃燒器出口切向風速的調節一般常和風量的改變配合進行，但必要時也可進行單項調節，如調節風速板、軸向葉輪的位置、中心錐等。一、二次風的軸向速度，一般只能靠改變一、二次風率的分配來調整，通過二次風風量擋板或總風量的改變來實現。

九、燃燒器的運行方式
    燃燒工況的好壞，不僅受到配風工況的影響，而且與爐膛熱負荷及燃料在爐內的分布有關，即與燃燒器運行方式有關。
    在實際運行中，由于鍋爐型式、燃煤品種、燃燒器的結構和布置方式多樣，因而不可能按統一的模式來規定燃燒器的組合方式和負荷分配，合理的燃燒器運行方式只能根據一定原則，通過燃燒調整試驗來加以確定。
    為了保持正確的火焰中心位置，避免火焰偏斜，一般應將投入運行各燃燒器的負荷(即風量和煤粉量)盡量分配均勻、對稱。但有時為了調整燃燒中心、改變火焰的偏斜現象、避免結渣、調節汽溫偏差、提高運行經濟性以及為了適應鍋爐負荷、煤種變化等原因，常有意識地改變各燃燒器的負荷分配。如對于前墻布置燃燒器的爐膛，提高其兩側燃燒器所承擔的負荷可以使煙道兩側的煙溫提高，從而減少過熱器的熱偏差，對于采用四角布置的直流燃燒器的爐膛，改變上、下排噴口的給粉量或二次風量，也是調節燃燒中心高度和改善氣粉混合程度及提高燃燒效率的常用措施。如在保持汽溫正常的情況下，為了提高經濟性，可減少上排燃燒器的負荷或停止其運行，以延長燃料在爐內停留的時間，盡量達到完全燃燒。
運行實踐表明：在熱負荷允許的情況下，盡量采用多火嘴對稱投入的運行方式，將有利于火焰間的相互引燃，便于調節，容易適應負荷的變化，同時風粉混合和火焰充滿程度均較好，使燃燒比較完全和穩定。但當燃用低揮發分的燃料時，則應采用集中火嘴，增加煤粉濃度的運行方式，使爐膛熱負荷集中，以利于燃料的著火。
    在高負荷運行時，爐膛熱負荷較高，燃燒比較穩定，但主要問題是汽溫高，容易結渣。因此，此時應設法降低火焰中心，或縮短火焰長度，同時力求避免結渣。
    在低負荷運行時，爐膛熱負荷低，容易滅火。為了防止滅火，應適當減少爐內過?？諝庀禂?，調節好各燃燒器的煤粉量和風量，避免風速有很大的變動。對燃燒工況不太好的燃燒器更應加強監視。
    判斷燃燒器運行方式調整效果好壞的標準，除了蒸汽參數、燃燒的穩定性、爐膛出口煙溫及爐內空氣動力場分布和燃燒經濟性外，還應注意爐膛兩側的燃燒產物、飛灰可燃物及煙氣溫度的分布等是否均勻；加外，還應考慮鍋內過程方面的均勻性，如過熱汽溫分布、汽包兩側爐水含鹽濃度及水位是否勻稱等。
    為了燃燒調整或鍋爐負荷的變化需要，有時往往要進行燃燒器的投、停操作。在進行燃燒器的投、停時，一般可參考下述原則:
    1、為了使爐膛內的火焰充滿程度好和保持合理的火焰中心位置，應盡量將全部燃燒器投入運行并均勻承擔負荷。一般情況下，只有在為了穩定燃燒以適應鍋爐低負荷運行的需要或保證鍋爐參數必須停用部分燃燒器時，才可進行停用燃燒器的操作。這時經濟性方面的考慮則是次要的。
    2、停用上排燃燒器、投用下排燃燒器可降低火焰中心，有利于燃燒。
    3、高負荷時為了防止結渣和汽溫過高，應設法降低火焰中心和縮短火焰長度。
    4、需要對燃燒器進行切換時，應先投入備用的燃燒器，待運行正常后，再停用運行的燃燒器，以防止燃燒中斷或減弱。
    5、在投、?；蚯袚Q燃燒器時，必須全面考慮對燃燒、汽溫等方面的影響。
    此外，在投、停燃燒器或改變燃燒器的負荷過程中，還應同時注意風量與煤粉量的配合。運行中對于停用的燃燒器，要通入少量的空氣進行冷卻，以保證噴口不被燒壞。