淺談鍋爐的燃燒調(diào)節(jié)方式

摘要：鍋爐燃燒工況的好壞直接影響著鍋爐機(jī)組及整個(gè)發(fā)電廠(chǎng)運(yùn)行的安全和效益。燃燒過(guò)程是否穩(wěn)定直接關(guān)系到鍋爐運(yùn)行的可靠性；鍋爐燃燒的好壞直接影響鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性要求合理的風(fēng)與煤粉的配合，及保證適當(dāng)?shù)臓t膛溫度。
關(guān)鍵詞：鍋爐燃燒調(diào)節(jié)方式
1燃料量的調(diào)節(jié)
燃料量的調(diào)節(jié)是燃燒調(diào)節(jié)的重要一環(huán)。不同的燃燒設(shè)備和不同的燃料種類(lèi)，燃料量的調(diào)節(jié)方法也各不相同。
中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)的特點(diǎn)之一是制粉系統(tǒng)運(yùn)行工況變化與鍋爐負(fù)荷并不存在直接的關(guān)系。當(dāng)鍋爐負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，需要調(diào)節(jié)進(jìn)入爐內(nèi)的燃料量，它通過(guò)投入（或停止）噴燃器只數(shù)或改變給粉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、調(diào)節(jié)給粉機(jī)下粉擋板開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化較小時(shí)，只需改變給粉機(jī)轉(zhuǎn)速就可以達(dá)到調(diào)節(jié)的目的；改變給粉機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)是通過(guò)平型控制器的加減完成的。當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化較大時(shí)，用改變給粉機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)不能滿(mǎn)足調(diào)節(jié)幅度的要求，則在不破壞內(nèi)燃工況的前提下，可先以投、停給粉機(jī)只數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，而后再調(diào)節(jié)給粉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，彌補(bǔ)調(diào)節(jié)幅度大的矛盾。若上述手段仍不能滿(mǎn)足調(diào)節(jié)需要時(shí)，可用調(diào)節(jié)給粉機(jī)擋板開(kāi)度的方法加以輔助調(diào)節(jié)。
投、停噴燃器（相應(yīng)的給粉機(jī)）運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)，由于噴燃器布置方式和類(lèi)型的不同，投運(yùn)方式也不相同。當(dāng)需投入備用的噴燃器和給粉機(jī)時(shí)，應(yīng)先開(kāi)啟一次風(fēng)門(mén)至所需開(kāi)度，對(duì)一次風(fēng)管進(jìn)行吹掃；待風(fēng)壓正常時(shí)啟動(dòng)給粉機(jī)給粉，并開(kāi)啟噴燃器助燃的二次風(fēng)，觀(guān)察著火情況是否正常。反之，在停用噴燃器時(shí)，則先停給粉機(jī)并關(guān)閉二次風(fēng)，一次風(fēng)吹掃數(shù)分鐘后再關(guān)閉，以防一次風(fēng)管內(nèi)煤分沉積。為防止停用的噴燃器受熱燒壞，有時(shí)對(duì)其一、二次風(fēng)門(mén)保持適當(dāng)開(kāi)度，以冷卻噴口。給粉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)節(jié)的范圍不宜太大，若調(diào)至過(guò)高，則不但會(huì)因煤粉濃度過(guò)大堵塞一次風(fēng)管，而且容易使給粉機(jī)超負(fù)荷和引起煤粉燃燒不完全。若轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)至過(guò)低，則在爐膛溫度不太高的情況下，由于煤粉濃度不足，著火不穩(wěn)，容易發(fā)生爐膛滅火。單只增加給粉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，應(yīng)先將轉(zhuǎn)數(shù)低的給粉機(jī)增加轉(zhuǎn)數(shù)，使各給粉機(jī)出力力求均衡；減低給粉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，應(yīng)先減轉(zhuǎn)數(shù)高的。
對(duì)于噴燃器布置在側(cè)墻的鍋爐，可先增加中間位置的噴燃器來(lái)粉，對(duì)四角布置的噴燃器鍋爐，需要相對(duì)稱(chēng)的增加給粉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)。用投入或停止噴燃器運(yùn)行的方法進(jìn)行燃燒調(diào)節(jié)，尚需考慮對(duì)氣溫的影響。在氣溫偏低時(shí)，投用靠爐膛后側(cè)墻的噴燃器或上排噴燃器。氣溫偏高時(shí)則停用靠爐膛后側(cè)的噴燃器或上排噴燃器。有時(shí)由煤粉倉(cāng)死角處煤粉的堆積或煤粉自流等原因?qū)⒔o個(gè)別給粉機(jī)的給粉量調(diào)節(jié)帶來(lái)一定的困難。此時(shí)，對(duì)來(lái)粉量的調(diào)節(jié)將是一個(gè)細(xì)致而麻煩的工作。這就需要反復(fù)的開(kāi)、停給粉機(jī)，或開(kāi)關(guān)給粉機(jī)下粉擋板，用木錘敲打、振動(dòng)給粉機(jī)上部空間，促使煤粉倉(cāng)內(nèi)沉積的煤粉進(jìn)行流動(dòng)或迫使流動(dòng)較大的煤粉沉積下來(lái)。這種調(diào)節(jié)操作較為笨拙、繁重，但能達(dá)到調(diào)節(jié)要求。
2鍋爐風(fēng)量的調(diào)節(jié)
當(dāng)外界負(fù)荷變化需要調(diào)節(jié)鍋爐出力時(shí)，隨著燃料量的改變，對(duì)鍋爐的風(fēng)量也需做相應(yīng)的調(diào)解。
在實(shí)際運(yùn)行中，從運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)方面來(lái)看，在一定的范圍內(nèi)，隨著爐內(nèi)過(guò)?？諝庀禂?shù)的增加，可以改變?nèi)剂吓c空氣的接觸和混合，有利于完全燃燒，使化學(xué)未完全燃燒損失和機(jī)械未完全燃燒損失降低。但是，當(dāng)過(guò)?？諝庀禂?shù)過(guò)大時(shí)，則爐膛溫度的降低和燃燒時(shí)間的縮短（由于煙氣流速加快），可能使不完全燃燒損失反而有所增加。而排煙帶走的熱損失則總是隨著過(guò)?？諝庀禂?shù)的增大而增加，所以當(dāng)過(guò)?？諝膺^(guò)大時(shí)，總的熱損失就要增加。此外，隨著爐內(nèi)過(guò)?？諝庀禂?shù)的增大，使煙氣容積也相應(yīng)增大，煙氣流速也提高，因而使送、引風(fēng)機(jī)的耗電量也增加。
從鍋爐的安全方面來(lái)看，若爐內(nèi)過(guò)?？諝庀禂?shù)過(guò)小，則會(huì)使燃料燃燒不完全，造成煙氣中含有較多的一氧化碳等可燃?xì)怏w，降低了灰分的溶點(diǎn)因而引起水冷壁結(jié)渣。這將會(huì)導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行惡化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)被迫停爐。由于飛灰對(duì)受熱面的磨損量與煙氣流速三次方成正比，所以當(dāng)過(guò)?？諝庀禂?shù)過(guò)大時(shí)，將使受熱面管子和引風(fēng)機(jī)葉片的磨損加劇，影響設(shè)備的使用壽命。此外，過(guò)?？諝庀禂?shù)增大時(shí)，由于過(guò)剩氧量的相應(yīng)增加，將使燃料中的硫分易于形成三氧化硫，煙氣露點(diǎn)溫度響應(yīng)提高，從而使尾部煙道的空氣預(yù)熱器遭到腐蝕。
總之，風(fēng)量過(guò)大或過(guò)小都會(huì)給鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)不良的影響。
鍋爐的風(fēng)量控制是通過(guò)送風(fēng)機(jī)進(jìn)口導(dǎo)向擋板調(diào)節(jié)的。經(jīng)調(diào)節(jié)后送風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)量，經(jīng)過(guò)一、二次風(fēng)的配合調(diào)節(jié)才能更好的滿(mǎn)足燃燒的需求。一、二次風(fēng)的風(fēng)量分配應(yīng)根據(jù)它們所起的作用進(jìn)行調(diào)節(jié)。一次風(fēng)量應(yīng)滿(mǎn)足進(jìn)入爐膛風(fēng)粉混合物揮發(fā)分燃燒及固體焦碳質(zhì)點(diǎn)的氧化需要。二次風(fēng)量不僅滿(mǎn)足燃燒的需要，而且補(bǔ)充一次風(fēng)末段空氣量不足，更重要的是使二次風(fēng)能與剛剛進(jìn)入爐膛的可燃物混合，這需要有較高的二次風(fēng)風(fēng)速，以便在高溫火焰中起到攪拌混合的作用?；旌系迷胶茫瑒t燃燒得越快越完全。一、二次風(fēng)還可調(diào)節(jié)由于煤粉管道或噴燃器的阻力不同而造成的各噴燃器風(fēng)量的偏差，以及由于煤粉管道或噴燃器中燃料濃度偏差所需求的風(fēng)量。此外，爐膛內(nèi)火焰的偏斜、煙氣溫度的偏差，火焰中心的位置等均需利用風(fēng)量的調(diào)節(jié)加以調(diào)整。
一次風(fēng)速過(guò)高會(huì)推遲著火的時(shí)間；過(guò)低則會(huì)燒損噴燃器出口管，并可能造成一次風(fēng)管內(nèi)煤粉沉積一直阻塞管道。二次風(fēng)速過(guò)高或過(guò)低都可能破壞氣流與燃料的正?；旌?、攪拌，從而降低燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。噴燃器出口斷面的尺寸及流速?zèng)Q定了一、二、三次風(fēng)量的百分率。風(fēng)率的變化也將對(duì)燃燒工況有著很大的影響，當(dāng)一次風(fēng)率過(guò)大時(shí)，為達(dá)到風(fēng)粉混合物著火溫度所需的吸熱量就要多，因而達(dá)到著火所需的時(shí)間就延長(zhǎng)。判斷風(fēng)速和風(fēng)率是否適宜的標(biāo)準(zhǔn)，首先是燃燒的穩(wěn)定性，爐膛溫度的合理性，以及對(duì)過(guò)熱汽溫的影響；其次是比較經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

3爐膛負(fù)壓的控制
爐膛負(fù)壓維持過(guò)大，會(huì)增加爐膛和煙道的漏風(fēng)，引起燃燒惡化，并導(dǎo)致滅火。反之，若爐膛風(fēng)壓變正，則高溫火焰及煙灰就要向外冒，不但會(huì)影響衛(wèi)生，燒壞設(shè)備，還會(huì)造成人身事故。
當(dāng)爐內(nèi)燃燒工況發(fā)生變化或爐內(nèi)受熱面發(fā)生漏泄、爆破時(shí)必將立即引起爐膛風(fēng)壓發(fā)生變化。運(yùn)行實(shí)際表明，當(dāng)鍋爐的燃燒系統(tǒng)發(fā)生異常情況或故障時(shí)，最先反映出來(lái)的就是爐膛風(fēng)壓的變化。例如鍋爐滅火，從儀表盤(pán)上首先反映出的現(xiàn)象是爐膛風(fēng)壓表的指示急劇波動(dòng)并向負(fù)擺到底，然后才是水位、蒸氣流量等指示的變化。當(dāng)爐膛受熱面發(fā)生爆破時(shí)，其負(fù)壓表指示向正擺到頭。
所以鍋爐運(yùn)行中必須監(jiān)視好爐膛負(fù)壓，并按照不同的變化情況做出正確的判斷，據(jù)此再及時(shí)地進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)和處理。
在鍋爐運(yùn)行中，燃燒所產(chǎn)生的煙氣需經(jīng)引風(fēng)機(jī)及時(shí)的排入大氣中。如果排出爐膛的煙氣量等于燃燒產(chǎn)生的煙氣量，則進(jìn)出爐膛的物質(zhì)保持平衡，否則爐膛風(fēng)壓就要發(fā)生變化。倒如，在吸風(fēng)量未增加時(shí)，增時(shí)送風(fēng)量，就會(huì)使?fàn)t膛出現(xiàn)正壓。
運(yùn)行中即使在送、引風(fēng)調(diào)節(jié)擋板開(kāi)度保持不變的情況下，由于燃燒工況總有小量的變動(dòng)，故爐膛風(fēng)壓也總是脈動(dòng)的，反映在爐膛風(fēng)壓表上就是其指針經(jīng)常在控制的左右輕微晃動(dòng)。當(dāng)燃燒不穩(wěn)時(shí)，爐膛風(fēng)壓將產(chǎn)生強(qiáng)列的脈動(dòng)，爐膛風(fēng)壓表的指針也相應(yīng)作大幅度的劇烈晃動(dòng)。此種現(xiàn)象的出現(xiàn)，往往是滅火的預(yù)兆。這時(shí)，必須加強(qiáng)監(jiān)視表計(jì)變化和檢查爐內(nèi)燃燒情況，分析原因，并及時(shí)地進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和處理。
在煙氣流經(jīng)煙道及各受熱面時(shí)，將會(huì)有各種阻力產(chǎn)生，這些阻力是由引風(fēng)機(jī)的壓頭來(lái)克服的；同時(shí)，由于受熱面和煙道是處于引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口側(cè)，因此，沿著煙氣流程煙道內(nèi)的負(fù)壓是逐漸增大的。煙氣流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力大小與阻力系數(shù)、煙氣重度成正比，并與煙氣流速的平方成正比。因此，沿著煙氣流程煙道內(nèi)的負(fù)壓是逐漸增大的。
煙氣流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力大小與阻力系數(shù)、煙氣重度成正比，并與煙氣流速的平方成正比。因此，當(dāng)鍋爐負(fù)荷、燃料和風(fēng)量發(fā)生改變時(shí)，隨著煙氣流速的改變，負(fù)壓也相應(yīng)的改變。故在不同負(fù)荷下，鍋爐各部分煙道內(nèi)的煙氣壓力是不相同的。鍋爐負(fù)荷增加，煙道各部分負(fù)壓也相應(yīng)增大；反之，各部分負(fù)壓則相應(yīng)減小。當(dāng)受熱面管束發(fā)生結(jié)渣、積灰以至于局部堵塞時(shí)，由于通道減小，煙氣流速增加，使煙氣流經(jīng)該部分管束產(chǎn)生的阻力較大，于是出口負(fù)壓值及其壓差就相應(yīng)要增大。因此，監(jiān)視煙道工況，不僅需對(duì)各處煙溫，而且還需對(duì)煙道各處的負(fù)壓變化情況，給予必要的注意。
在正常情況下，爐膛風(fēng)壓和各部分煙道的負(fù)壓都有大致的變化范圍。因此，運(yùn)行中如發(fā)現(xiàn)它們的指示值有不正常的變化時(shí)，即應(yīng)進(jìn)行分析，檢查原因，以便及時(shí)處理。