燃煤锅炉的燃烧稳定性具有重要意义

来源:投稿网 时间:2024-05-02 10:00:04

一.引言

随着机组容量的增加，目前大型电站锅炉一般采用煤粉锅炉。燃煤锅炉根据不同煤种的设计设计，分为前后墙对冲旋流燃烧器。四角圆直流燃烧器锅炉。W型火焰等燃烧器的布局。无论什么形式的锅炉都有灭火后的焦点和灭火事件，分析焦点与灭火的关系对提高锅炉的燃烧稳定性具有重要意义，为锅炉深度峰值稳定燃烧提供安全保证。

二、锅炉灭火理论分析。

1.分析锅炉掉焦前后燃烧元素的变化。

燃烧的必要条件有：可燃物.助燃风.点火源。

1.1可燃物为煤粉。

由于瞬时制粉系统的状态没有明显变化，燃烧器区域的煤粉状况不会发生变化。因此，燃烧第一要素的可燃状态没有改变。

1.2助燃风为二次风.三次风和部分一次风。

由于整个系统的风机状态和各风门挡板状态在下焦前后瞬间没有此燃烧的第二要素没有改变。

1.3点火源为高温烟气。

焦化瞬时炉内高温热烟气温度不会突然发生根本性变化，因此燃烧的第三要素点火源-高温烟气温度没有变化。由于焦块为固体，其体积相对于炉膛空间相对较小，因此不会导致烟气总量的瞬时扩张。同时，由于系统中的风扇和阀门状态没有改变，炉内的空气动力场没有改变。高温烟气温度和空气动力场没有改变，喷嘴附近的煤粉点火条件也没有改变。因此，燃烧的第三要素点火源没有改变。

综上所述，由于掉焦前后燃烧的基本要素没有改变，锅炉的实际燃烧状况也不会改变。

2.分析锅炉掉焦后火检摆动情况。

2.1锅炉掉焦后，分析了焦块未掉入捞渣机前的火检摆动情况。

火灾检查和摆动过程如下：锅炉焦化→焦块通过喷火器口下落→焦块阻挡火灾检查，或由于焦块导致喷火器口局部空气动力场偏移，火灾检查装置无法检测到火灾检查。在此过程中，火灾检查信号不摆动，或火灾检查信号的摆动顺序应自上而下摆动。在更多情况下，由于焦块从上到下通过不同的喷火器口，火灾检查摆动是同一列的火灾检查信号从上到下摆动。该过程持续时间短，焦块通过面积小，火灾检查信号摆动相对较弱。

2.2锅炉掉焦进入捞渣机后，火检信号摆动轨迹分析。

湿式除渣机锅炉焦块进入除渣机后，火灾检测信号的摆动过程如下：除渣机水封槽后产生水蒸气，水蒸气自下而上升，水蒸气通过喷嘴阻挡火灾检测信号，导致火灾检测信号摆动。火灾检测信号自下而上摆动。

火检信号摆动原因如下：

2.2.1由于水蒸汽部空气动力场因水蒸部空气动力场发生变化，导致火灾检测信号偏差，导致火灾检测信号摆动。

2.2.2水蒸汽挡火探头。

2.2.3水蒸气使喷嘴附近的烟气温度下降，导致烟气黑体辐射频率和强度下降，导致火灾检测信号消失。由于温度下降，喷嘴附近的煤粉将失去复燃能力，导致喷嘴真正灭火。

2.2.4火检信号摆动的频率和持续时间与焦块掉入捞渣机时产生的水蒸气量有很大关系。

当焦块较小时，产生的水蒸气较少，因此影响较小。当焦块较大时，产生的水蒸气较多，对机组安全影响较大。焦块进入除渣机，产生水蒸气阻挡火灾检测信号，导致火灾检测信号摆动。其规律是火灾检测信号摆动到自下而上的大面积闪烁和摆动。对于干式除渣机，由于没有水蒸气生产过程，在除焦过程中不会反复出现火灾检测信号摆动过程。

3.分析掉焦过程中炉膛负压摆动趋势。

3.1炉膛负压摆动的理论基础。

正常锅炉处于平衡通风状态，即进入炉内的空气和燃料燃烧产生的烟气量与引风机的烟气量平衡，锅炉保持微负压运行。

炉内燃烧生成物主要是气体物质。为了便于简化分析，可以使用理想的气体模型进行状态分析（实际的气体模型不同于理想的气体模型，理想的气体模型精度基本满足工程计算的需要。

三、锅炉掉焦灭火原因结论。

1.锅炉掉焦喷燃器部分熄火。

炉膛负压先下降，然后由于引风机调整后逐渐恢复正常。同时，由于实际燃料量的减少，炉内的氧气量也会增加。此时，应适当投入油枪进行燃烧和稳定燃烧。为防止运输油量引起炉压爆燃，应控制启动枪的数量和间隔，防止炉爆燃。

2.锅炉掉焦喷燃器部分无熄火现象。

湿式除渣机锅炉除渣机内的水蒸气会增加炉膛负压。引风机的调节降低了炉膛的负压。炉膛负压的变化趋势是先积极变化，然后逐渐恢复到正常曲线。炉膛负压变化的第一个变化趋势反映了炉膛内的实际燃烧情况，是判断锅炉掉焦与灭火关系的重要指标。

3.湿式捞渣机与干式排渣机锅炉的运行情况进行比较。

湿式除渣机锅炉：当锅炉大焦时，火灾检查剧烈摆动，大焦块容易引起炉负压大摆动，炉内空气动力场大摆动，导致煤粉燃烧。更多的油容易引起炉压高保护，导致锅炉灭火。因此，需要燃烧挥发性燃煤，以提高锅炉的燃烧稳定性。

干渣机锅炉：由于炉负压摆动因素小，锅炉燃烧对锅炉燃烧稳定性的影响较小。因此，锅炉煤的适应性较强，可以适应负荷和媒体的广泛变化。在操作过程中，我们可以专注于如何提高制粉的稳定性。制粉的稳定性基本上决定了锅炉燃烧的稳定性。

4.预防措施。

1.湿式捞渣机式锅炉可在捞渣机内增加缓冲带，避免锅炉掉大焦直接撞入捞渣机。

在除渣机内部安装缓冲带后，大焦点落入除渣机，首先被缓冲带阻挡，然后变成小焦点落入除渣机。由于焦块较小，对水封的影响将减小。一方面，可以防止除渣机的水封损坏。另一方面，由于渣块动量下降而产生的蒸汽波能量将大大降低，水蒸气量将减少，这将大大提高锅炉燃烧的稳定性。

2.为底层喷燃器设置两套不同原理的火检，以提高火检信号的稳定性。

火灾检测角度范围应广泛，能够满足风压变化引起火焰大角度变化的需要。当焦点下降时，焦块通过喷嘴或多或少会扰动喷嘴附近的空气动力场。此时，火焰中心可能会离开火灾探测器的视角范围，导致火灾探测器无法检测到火焰信号。因此，建议增加一套独立电源的近距离火灾检测装置，以观察近距离火灾检测。

3.增加油枪自动投入和底层燃烧器快速投入功能，避免值班人员操作不及时或投油过多造成炉膛正压保护扩大事故。

由于锅炉炉膛压力过大，容易造成炉膛压力高的保护动作。为避免人为投射造成大量投射或投射不及时，建议在底部油枪上安装自动投射功能。

4.增加预热或预燃措施，提高锅炉煤的适应性。

提高差煤燃烧稳定性的重要方法是预加热或预燃煤粉。

五.结束语

QB厂采取上述措施防止锅炉灭火。经实际运行观察，锅炉稳定燃烧稳定性大大提高。600MW锅炉煤种从单一贫瘦煤种到掺煤泥等劣质煤种。煤电比从3.6逐渐提高到5.5，煤种适应性大大扩大。机组深度调峰能力逐渐从50%的额定负荷适应到30%的额定负荷，机组调峰适应性大大提高。这些理论方法值得同行学习。