锅炉低负荷“稳燃”秘笈

Alexandria2020

锅炉低负荷“稳燃”秘笈

1设置低负荷下限的因素

汽轮机一般可在20％~30％额定负荷下稳定运行，机组的最低负荷往往取决于锅炉，而锅炉最低负荷又主要取决于燃烧稳定性和水动力工况安全性。

1、锅炉燃烧的稳定性随着锅炉负荷降低，炉膛温度下降，燃烧工况恶化，机械不完全燃烧损失增加。对于燃用挥发分含量低的煤粉炉，炉膛温度降低，燃烧不稳，如果不采取燃油助燃措施，炉膛有灭火的危险。对于采用以对流式过热器为主的高压锅炉，负荷太低时，即使停用减温器，也可能维持不住额定汽温。往往为了保证额定汽温，被迫保持较大的过量空气系数，使得风机电耗增加，锅炉热效率降低。锅炉燃烧的稳定性与锅炉炉膛形式、额定热负荷、燃烧器结构、煤种、磨煤机性能等因素有关。不同锅炉所能达到的稳燃最低限度相差较大。

2、水动力工况的安全性锅炉在低负荷状态下运行时，火焰在炉内的充满程度比高负荷时差，致使炉膛热负荷不均。水冷壁各循环回路以及相邻管子之问因汽水流量分配偏差增大可能会造成水循环停止和循环倒流。因此，在考虑最低负荷时，除燃烧方面的因素外，还应验算低负荷情况下锅炉水循环的安全性。随着机组负荷的降低，循环流速也降低，在100％~ 70％额定负荷条件下，循环流速正常，水循环良好。在50％额定负荷运行时，水循环仍是安全的；在40％额定负荷下不宜长期运行；在30％额定负荷下不宜运行。

2低负荷常见问题及对策

一、燃烧稳定性：低负荷时炉膛温度下降，煤粉着火困难，火焰稳定性差，易熄火，一旦处理不当，就会引发炉膛爆炸事故。一般采用如下稳燃措施：

1、采用新型低负荷稳燃燃烧器

2、适当降低一次风速

3、提高煤粉浓度

4、提高煤粉细度

5、提高各燃烧器的风粉分配均匀性

6、采用集中火嘴

7、拉等离子投油枪稳燃

二、烟温低脱硝自动退出

1、投入省煤器旁路运行，投入旁路时应提前进行确保负荷降到300MW以下时旁路已经投入

2、应采取优化吹灰方式，进行燃烧调整，优化磨机运行方式

三、烟道再燃烧或积灰、空预器堵塞

锅炉在低负荷下运行时间长、负荷低、炉温低、燃烧不完全，加之烟气流速低，使含有可燃物的飞灰易在对流烟道内积存，同时烟气中有较多的过剩氧，为发生烟道再燃烧创造了有利条件。为此应采取以下对策：

1、严格执行吹灰制度

2、监视排烟温度及各烟道区段温度

3、控制过量空气系数及烟道漏风

4、脱硝效率应按烟温-效率曲线控制，严禁手动过量喷氨

5、长期低烟温运行，空预器应加强吹灰，发现差压有升高趋势应连续吹灰，降低差压。

6、发现某台空预器已经发生堵塞，应及时汇报，停单侧一次风机提高烟温等措施处理。

四、过热器、再热器汽温过低问题

锅炉低负荷运行时，往往会出现随着负荷降低，过热器、再热器汽温随之下降的现象。若采用变压运行方式，虽可在较宽的负荷范围内保持汽温稳定，但当负荷低到一定程度时，仍会出现汽温随负荷下降而下降的情况。但如在低负荷条件下，汽温低到影响汽轮机安全运行时，则需要采取以下相应措施：

1、运行中采取增大炉内过量空气系数来提高汽温，但这将提高锅炉排烟热损失，降低锅炉效率

2、提高火焰中心位置

3、推迟煤粉着火时间，通过降低磨出口温度，减小煤粉细度来实现。

精心细调整

1．提高一次风气流中的煤粉浓度

提高一次风气流中的煤粉浓度，减少一次风量，可减少着火热；同时又提高了煤粉气流中挥发分的浓度，使火焰传播速度提高；再加上燃烧放热相对集中，使着火区保持高温状态。这三个条件集中在一起，强化了着火条件，使着火稳定性提高。

当然，煤粉浓度并不是越高越好。煤粉浓度过高时，由于着火区严重缺氧，而影响挥发分的充分燃烧，造成大量煤烟的产生，此时还因挥发分中的热量没有充分释放出来，影响颗粒温度的升高，延缓着火。或者因挥发分燃烧缺氧，使火焰不能正常传播，而引起着火不稳定。可见，存在一个有利于稳定着火的最佳煤粉浓度。

有利于着火的最佳煤粉浓度与煤种有关，挥发分大的烟煤，其最佳煤粉浓度低于挥发分小的贫煤。

2．提高煤粉气流初温

提高煤粉气流初温，可减少煤粉气流的着火热，并提高炉内温度水平，使着火提前。提高煤粉气流初温的直接办法是提高热风温度。

3．提高煤粉颗粒细度

煤粉的燃烧反应主要是在颗粒表面上进行的，煤粉颗粒越细，单位质量的煤粉表面积越大，火焰传播速度越快。燃烧速度就越高，火焰传播速度越快，燃烧放热速度越快，煤粉颗粒就越容易被加热，因而也越容易稳定燃烧。试验研究发现，煤粉燃尽时间与颗粒直径的平方成正比，当锅炉燃用煤质一定时，提高煤粉细度能显著提高煤粉气流着火的稳定性。不过煤粉颗粒细度受磨煤出力与磨煤电耗的限制，不可能任意提高。

4．在难燃煤中加入易燃燃料

当锅炉负荷很低或煤质很差时，可投入助燃用雾化燃油或气体燃料，混入燃烧器出口的煤粉气流中，来改善煤粉的燃烧特性，维持着火的稳定性，有时为了节省燃油，也可混入挥发分较大的煤粉，以提高着火的稳定性。

内容来源：火电厂技术联盟