影响炉膛煤粉着火因素的分析

1、影响炉膛煤粉着火因素的分析 影响炉膛煤粉着火因素的分析 摘 要 研究煤粉的着火对锅炉正常燃烧与运行有着重要意义。通过从燃料因素、结构因素及运行因素三方面进行分析，讨论了其对煤粉着火的影响，希望对于锅炉运行人员进行燃烧优化调整具有一定的实际参考意义。 关键词 燃料；结构；运行；着火；稳定性 中图分类号TK22 文献标识码A 文章编号 1674-6708102-0117-02 0 引言 电站锅炉能否正常稳定运行，往往涉及重大经济平安问题。因此，关注锅炉的正常着火和稳定燃烧便显得尤为重要。然而，受经济模式改变的影响，目前电厂燃煤来源多变且煤质较差，降低了机组的平安性，带来巨大经济损失。因此， 分析影

2、响煤粉着火的因素， 对控制指导电厂的运行具有重大实际意义。 煤粉的着火性能受众多因素影响，概括起来，主要包括：燃料因素、结构因素和运行因素。本文从这三个方面入手，从燃料成分、配风方式、低负荷运行等方面进行讨论。 1燃料因素的影响 燃料品质对煤粉的着火性能影响最大。燃料品质差，煤粉气流着火困难，煤粉在炉膛内燃烧时间缩短，着炽热升高，燃烧稳定性及燃烧效率均会下降。对着火影响较大的燃料品质主要有：挥发分含量、水分含量、灰分含量及发热量。 1.1煤粉成分 煤中挥发分含量对煤粉气流的着火过程影响很大。煤粉燃烧首先是挥发分着火燃烧，放出热量，加热焦炭，使焦炭温度迅速升高，并燃烧起来。另一方面，挥发分对煤粉

3、气流的着火速度也有很大影响，挥发分含量较低的燃煤着火速度低，燃烧不易稳定，甚至发生灭火。 除此之外，挥发分的发热量对着火的影响同样不容无视。研究发现，有些发热量高的无烟煤甚至比挥发分高而发热量低的劣质烟煤更容易着火。 煤粉颗粒的含水量也会对着火产生影响。由于水分的蒸发和过热过程需要消耗热量，含水量较大时，会增加着炽热，推迟着火。然而，由于水分蒸发会增大煤粉颗粒反响面积，因此，煤粉中的水分也可一定程度上促进着火进行。 原煤中的灰分在燃烧过程中不但不能放热，而且还要吸热。同时，煤粉中的灰分阻碍挥发分的析出和氧气向炭粒外表的扩散，因此煤的发热量就会下降很多，燃煤量便会增多。因而灰分含量越大，煤粉的燃

4、烧速度越低，燃烧器出口区域的燃烧稳定性越差。 1.2煤粉细度 煤粉细度是煤粉的重要特性之一，对着火有着重要的影响。煤粉越细，煤粉颗粒外表积越大，因此细煤粉中挥发分比粗煤粉中容易析出，也容易被加热。一般而言，煤粉的着火温度与煤粉颗粒的细度成正相关。煤粉过粗时，在一次风管内不能得到很好的预热，到燃烧器里也不能与空气充分搅拌混合，结果在炉膛里着火效果差，着火时间延长【2】。 2结构因素的影响 2.1配风方式 配风方式直接影响着火性能，因此，针对不同的煤种，选择适宜的配风方式便显得尤为重要。 对于直流煤粉燃烧器，用于燃烧着火比拟容易的煤时，应使用均等配风直流式燃烧器。这类燃烧器的一、二次风喷口通常交替

5、间隔排列，煤粉在一次风中可以及时着火，此时便需要相邻二次风喷口及时提供燃烧所需氧气。而用于燃烧着火比拟困难的煤时，应使用分级配风直流式燃烧器。由于其采用一次风喷口集中布置、一、二次风喷口间隔布置的设计方式，煤粉颗粒在完全着火后才会与二次风混合，防止了混合过早而导致火焰温度降低。同时，将二次风分为先后两批送入着火后的煤粉气流中，以便维持煤粉火焰的稳定着火，。 而对于旋流式燃烧器，其形成的火焰形状可能有三种：封闭式火焰、开放式火焰以及飞边火焰。封闭式火焰可卷吸火焰燃烧时自身释放的热量，具有一定的自稳定着火能力；开放式火焰中，高温烟气被旋转气流从炉膛中卷吸进来，因而提高炉内烟气温度有利于稳定着火；而

6、当炉膛中旋流强度过大时，会形成飞边气流，飞边气流易形成贴壁火焰，引起炉膛壁面结渣，因此运行中应尽量防止这种情况。 2.2炉膛结构 炉膛作为煤粉气流的燃烧室，也将对着火和燃烧产生影响。从炉膛结构因素来看，主要有两个参数：炉膛截面热负荷和壁面热负荷。 炉膛截面热负荷的意义是指在单位时间内、单位炉膛横截面积上，燃料燃烧放出的热量。是影响燃烧器区域温度水平的主要特性参数，过大会导致火焰温度很高，易引起结渣，但有利于提高煤粉着火稳定性。因此，对于着火困难而灰熔点较高的煤种，应选择较大的值；相反，对于易于着火而灰熔点较低的煤种，应选择较小的值。 燃烧器区域的壁面热负荷也是影响燃烧器区域温度水平的主要特性参

7、数。的意义是指在单位时间内、燃烧器区域的单位炉壁面积上，燃料燃烧放出的热量。值大，表示炉膛内燃烧区温度较高，火焰集中程度较大。这虽有利于着火稳定，却容易使壁面结渣。实际运行中，应根据不同煤种，选择恰当的值。 3运行因素的影响 低负荷运行时，煤粉着火的稳定性会变差。对于颗粒度较粗、挥发分含量较低的煤粉，其火焰易在低温烟气中逐渐扩散，最终可能导致熄灭，因此，着火变得困难【4】。 同时，大量的不完全燃烧热损失将直接降低燃烧效率。为了保证煤粉气流自点燃特性和燃烧稳定性不致过低，锅炉负荷应保持在一定合理限度内，否那么需要投入油等易燃的燃料，以提高着火性能。 4结论 本文从三方面因素入手，讨论了燃料、结构、运行因素对煤粉着火和燃烧稳定性的影响，希望对电厂煤粉燃烧调整有所帮助。 参考文献 【1】刘亚芝，阎维平，邢德山.煤粉气流着火特性和实际切圆直径对燃煤锅炉燃烧稳定性的影响J.锅炉制造，2006，7. 【2】李建军，王宝清.等离子燃烧技术在高灰分