浅谈锅炉飞灰含碳量成因及降低措施

石楠

（大庆油田特种作业安全培训中心，黑龙江 大庆 163000)

前言

锅炉飞灰含碳量对锅炉运行效率和机组总体性能有着很大的影响,但是由于受到煤质、锅炉运行参数等复杂因素的影响,飞灰含碳量的高低直接影响电厂的综合效益。因此，应采用各种优化措施降低锅炉飞灰含碳量，提高锅炉运行效率，减少污染，增大电厂效益。

1.锅炉飞灰含碳量过高的成因

在我国当前的燃煤电厂中，主要是采用煤炭作为一次能源，利用皮带传送技术，向锅炉输送经处理过的煤粉，煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽，经一次加热之后，水蒸汽进入高压缸。为了提高热效率，应对水蒸汽进行二次加热，水蒸汽进入中压缸。通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。从中压缸引出进入对称的低压缸。已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业，其余部分流经凝汽器水冷，成为40 度左右的饱和水作为再利用水。在整个生产流程中，煤粉的燃烧是至关重要的，然而我国的燃烧锅炉总会发生这样的情况，但煤粉在燃烧过程中，由于燃烧中飞灰的含量过高，导致燃烧到一半的煤粉无法和空气充分结合，导致燃烧停止，煤粉无法燃烧完善之后，直接变成煤渣被放置到锅炉的排废口处。

这样的飞灰在锅炉生产当中经常出现，煤渣无法再次进行燃烧，导致企业的成本日益增加，锅炉由于存在大量的飞灰无法能够保证燃烧的质量与燃烧的热量，在每隔一段时间之后，都需要进行大型维护，以减轻飞灰的影响。

2.降低锅炉飞灰含碳量的措施

通过对影响飞灰含碳量种种因素的分析，可以采取以下措施加以改善：

2.1 适当降低风煤比。

参照《火力发电厂制粉系统设计计算技术规定》(DL/T5145-2002)降低磨煤机的风煤比，在降低风煤比的同时，应控制磨煤机的最低一次风量不能低于50t/h，以满足送粉管道介质流速不应低于18m/s。

2.2 增设可调卫燃带。

卫燃带也就是燃烧带，指燃烧器标高附近敷设在水冷壁管四周的一层耐火材料。可调卫燃带就是卫燃带可以改变面积大小。当燃用挥发分低的煤粉时，卫燃带可以降低被覆盖水冷壁的吸热量，提高燃烧区域的温度，增强燃烧的稳定性。当燃用挥发分较高的煤粉时，通过减少卫燃带面积来调节。

2.3 调整煤粉细度均匀性

煤粉过粗，单位质量的煤粉表面积越小，加热升温、挥发分的析出、着火及燃烧反应速度越慢，煤粉燃烬所需时间越长，飞灰可燃物含量越大，燃烧不完全。调整煤粉细度均匀性，单个颗粒燃烬所需时间减少，同时增加了煤粉和空气的接触面，燃烧速度提高。合理调节制粉系统的运行方式，从粗粉分离器的内部对其实际挡板开度进行校核，校正挡板开度与刻度盘的一致性，保持粗粉分离器开度均匀，避免由于实际开度不均匀导致大粒径煤粉的增加，合理控制煤粉细度均匀性。在其内筒加装了二次分离器，并在内筒锥体下部加装反射屏，提高了细粉分离器的效率，降低三次风的携粉量。还可以监测一次风粉混合物的温度和浓度，单个调整给粉机下粉量，使各燃烧器风粉浓度趋于一致，炉内火焰分布更合理，实现平衡通风、给粉均等、优化燃烧。

2.4 改造燃烧器布置方式

靠近燃烧器的下部集中布置一次风，分层布置二次风喷口，尽可能提高煤粉浓度，有助于提高燃烧器区域局部热负荷和温度水平，并推迟一、二次风的混合，从而改善燃料的着火条件。尽量多投下层燃烧器，适当降低火焰中心，增加煤粉在炉内的停留时间。

2.5 改善磨煤机运行方式

下层磨维持高出力运行，上层磨在低载方式下运行。即：所谓的正宝塔式。给煤机通过加大下层磨的加载力来保证煤粉细度。当然这种方式是不适用于特别难磨的煤。在总风量不变的情况下，减少燃尽风，相当于增加了燃烧区域的送风，使燃烧提前，降低了火焰中心，加快了燃烧。

2.6 适当提高一次风压

一次风压提高后进入炉膛的风粉混合物卷吸高温烟气的能力增加，可以尽快使煤粉达到着火条件;其次，风粉混合物在炉膛的行程增长，可增加煤粉在炉内的燃烧时间，这都会使煤粉的燃尽度提高。因此，调整时必须保证空气预热器漏风率小，堵塞轻，尽量提高热风温度。在正常运行中适当加强空预器吹灰，避免空预器积灰，提高传热效果，提高一、二次风温度。同时，合理调整磨煤机出力，可以提高磨煤机出口风温。控制锅炉负压范围，不宜太高，要使煤粉在炉膛内留有充足的燃烧时间。

2.7 合理配比一、二次风

根据燃煤的挥发特性，合理配比一、二次风，调整空气动力场，提高火焰炉内充满度，提高燃烧中心温度。燃用低挥发分煤时，应提高一次风温，适当降低一次风速，选用较小的一次风率。燃用高挥发分煤时，一次风温应低一些，一次风速高一些，一次风率大一些，有时有意使二次风混入一次风的时间早一些，将着火点推后，以免结渣或烧坏燃烧器。根据过量空气系数，调整合理的二次风风门，保证后期煤粉燃烧充分、稳定。调整降低一次风率，保证较高的煤粉浓度;优化吹灰方式，控制空气预热器的入口烟温390～400℃，保证较高的一次风温，减少一次风进入炉膛后的吸热量。同时还得注意，在调整一次风速时，要保证一次风管畅通，避免堵塞一次风道而造成输粉中断。

2.8 供给充足的氧气与最佳氧量

飞灰含碳量受氧量影响，氧量在4.8%附近达到最佳值。所以，在运行中将氧量维持在4.5%～5.0%之间，能有效降低飞灰含碳量。而在燃烬阶段氧气要供给充足，锅炉运行过程需要保持合理的氧量。加强氧量监视与调整，在负荷增加时，手动干预风量调节，提前增加送风量，使得燃烧自动增加负荷时先加煤、后加风存在缺氧燃烧的现象得以补偿。

结束语

锅炉飞灰含碳量的影响因素是多方面的，如何控制好是一个复杂的系统工程。降低飞灰含碳量的措施有多种，应根据实际情况选择最经济实用的措施。在机组运行中，加强对入炉煤质的采样化验。运行人员应针对当前的煤质，采取合理的运行方式，及时调整，降低锅炉的飞灰含碳量，提高机组运行经济性。

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