锅炉飞灰含碳量大的原因分析及对策

电力18讯：    目前虽然锅炉飞灰、制粉单耗均已达较好水平，对飞灰、制粉单耗、煤粉细度也始终进行着跟踪调整，并已下达运行操作卡片。然而飞灰偏大问题一直未能得到根本解决。飞灰含碳量有所好转，但仍不能控制在国家规定标准以内。我厂为节约用水而采用的干除灰系统即将全面投运，综合利用灰渣的粉煤灰砖厂即将投产，也面临无原料的问题。为此我们重新组织在#5炉进行了燃烧调整试验，以期找出影响大渣含碳量大的主要因素及最佳运行方式，并相应进行了分析。
      一、燃烧调整试验：
      1.    利用配风装置按设计风速（一次风速30m/s）调平一次风。
      2.    提高下排一次风速（一次风速35m/s）。
      3.    调整风量，提高二次总风压，增加氧量。改变二次风配比，采取上小，下大配风方式，增加下二次风刚性，增加下二次风的托粉能力。
      4.    采取两头大，中间小配风方式。
      5.    
      降低下排给粉机转速：在能够保持燃烧工况相对稳定的前提下，减少下排给粉机给粉量，下排给粉机转速控制在500―550rpm，降低下一次风煤粉浓度，以进一步相对提高下二次风的托粉能力。
      6.    在各个工况下，测量炉膛温度，取灰样、煤样，化验其大、小灰百分数，及煤粉细度，记录各运行参数。
      7.    改变煤粉细度。
      通过运行调整，飞灰含碳量由原来的18.5%下降到13.8%。在本次燃烧调整中发现#2、#3、#4角一层二次风风速偏低，无法托住下排一次风，联系锅炉分场进行了处理。处理后，#2角一层二次风风速由原来的27m/s提高到37m/s，#2、#4角一层二次风风速也有所提高。并在4月份利用停机机会进行了彻底处理。目前#5炉的飞灰含碳量一般控制在10%以下。
      二、分析：
      通过燃烧调整可以降低飞灰含碳量，但其手段是有限的。提高一次风速及降低下排给粉机转速均受到机组负荷的限制，负荷降低采用这种措施将影响燃烧的稳定性。在低负荷时受总风压的限制提高一层二次风的幅度是有限的，并且提高一层二次风影响燃烧的稳定性。降低煤粉细度将导致制粉单耗的增加，影响厂用电率。而提高二次风压将导致风机单耗增加，同时增加了预热器漏风。目前我厂#5、#6炉在高负荷时引风量不足，漏风率的增加将进一步加剧高负荷时缺风的问题。
      但所有这些手段只能降低飞灰的含碳量，而不能根本解决飞灰含碳量不合格的问题。
      导致飞灰含碳量高的根本原因是下排燃烧器的问题。我厂锅炉设计的一次风射流为直流射流水平射出。但我厂目前下排一次风所采用的富集型或开缝式钝体燃烧器射出的一次风气流并不是水平射流。一次风经过富集器或开缝式钝体后，气流分成三股。中间一部分气流为水平射流，上下两部分气流分别为斜上方、斜下方，然后经出口水平段定向后变为近似水平方向。由于水平段较短，射出的气流仍不是水平的。开缝式钝体燃烧器较富集型燃烧器的水平段更短，气流的下冲及上冲现象更为严重。一层二次风无法完全下冲的气流，导致煤粉不能完全燃烧就落入冷灰斗。同时，气流自这两种燃烧器喷出后，迅速扩容，流速下降，一次风的携带能力下降，导致风粉分离，部分煤粉几乎未经燃烧就落入冷灰斗。这些原因导致飞灰含碳量明显增加，而采用开缝式钝体燃烧器的锅炉飞灰含碳量更高。
      因此若使飞灰含碳量在整个负荷段均控制在合格范围内，必须进行燃烧器改造。
      三、对策：
      导致飞灰含碳量不合格的根本原因是下排燃烧器，因此必须进行燃烧器改造。
      目前低负荷稳燃型燃烧器主要有船体燃烧器、钝体燃烧器、大速差燃烧器、偏置射流燃烧器、富集型燃烧器、开缝式钝体燃烧器、浓淡型燃烧器、浓稀相燃烧器、多重富集燃烧器等。前面几种燃烧器由于稳燃能力较差，已逐渐被淘汰。目前富集型燃烧器、开缝式钝体燃烧器、浓淡型燃烧器、浓稀相燃烧器、多重富集燃烧器一般不投油负荷在50%。
      清华大学设计的多重富集燃烧器是其为解决富集型燃烧器飞灰大问题而设计的燃烧器。其原理根本上仍是浓淡型燃烧器，出口射流为水平射流。目前应用在田<