西安熱工研究院有限公司二○一○年八月鍋爐燃燒系統運行優化調整技術主講人：張廣才西安熱工研究院有限公司鍋爐燃燒系統運行優化調整技術主講人

目錄一、鍋爐燃燒系統運行優化調整目的二、鍋爐燃燒系統優化調整技術現狀三、通過燃燒優化調整提高鍋爐運行經濟性途徑四、通過燃燒優化調整提高鍋爐運行安全技術途徑五、鍋爐燃燒優化調整試驗內容目錄一、鍋爐燃燒系統運行優化調整目的

一、鍋爐燃燒系統運行

優化調整目的

首先滿足外界電負荷需要的蒸汽數量和合格的蒸汽品質的基礎上，保證鍋爐安全、經濟和環保運行，具體歸納為：1.1.提高鍋爐運行經濟性應通過運行優化調整盡量減少各種損失，以提高鍋爐的效率；優化配煤方式提供鍋爐運行經濟性；同時保證鍋爐正常穩定的汽壓、汽溫和蒸發量，減少再熱器減溫水的流量等，以提高整個機組熱效率。

一、鍋爐燃燒系統運行

優化調整目的首先滿足外界電負荷

一、鍋爐燃燒系統運行

優化調整目的

主蒸汽溫度每降低10℃，影響發電煤耗約0.93g/kWh；再熱蒸汽溫度每降低10℃，影響發電煤耗約0.75g/kWh。過熱器減溫水流量每增加10t/h，影響發電煤耗約0.08～0.12g/kWh；再熱器減溫水流量每增加10t/h，影響發電煤耗約0.52～0.63g/kWh。一、鍋爐燃燒系統運行

優化調整目的主蒸汽溫度每降低1

1.2.通過燃燒優化調整提高鍋爐運行的安全性提高鍋爐運行的穩定性；使得鍋爐燃燒完全火焰均勻充滿爐膛，防止鍋爐運行火焰偏斜；減少水平煙道出口煙溫偏差;減少水冷璧周圍產生還原性氣氛；減少鍋爐結渣、防止燒損燃燒器;避免水冷壁、過熱器、再熱器不超溫等。一、鍋爐燃燒系統運行

優化調整目的

1.2.通過燃燒優化調整提高鍋爐運行的安全性一、鍋爐燃燒

1.3.最大限度減少燃燒過程污染物排放量。

來自AH來自AH大風箱燃燒器燃燒器燃燒器燃盡風主燃燒區域采用低于0.8-0.9的過剩空氣系數，保持還原性氣氛，在燃盡風口送入平衡風，達到完全燃燒。在最上層燃燒器上設置燃盡風口，組織全爐膛的分級燃燒，進一步降低NOx生成。1.3.最大限度減少燃燒過程污染物排放量。來自AH來自A

二、鍋爐燃燒系統優化調整

技術現狀

我國火力發電廠大多以煤為主要燃料；近年來由于電煤供應較為緊張，鍋爐燃煤變化較為頻繁，實際燃用煤種常常偏離設計值,直接影響鍋爐運行的經濟性和安全性；現有供煤及配煤系統存在許多不完善之處，加之電站燃用煤質難以得到保障；隨著超臨界、超超臨界機組的投運，對鍋爐燃燒運行優化提出更高的要求。二、鍋爐燃燒系統優化調整

技術現二、鍋爐燃燒系統優化調整

技術現狀目前我國火力電廠鍋爐運行中，設備的實際制造、安裝和運行方式存在缺陷；監控參數存在偏差、負荷變化頻繁；優化調整試驗間隔較長等原因；燃燒系統多種多樣；鍋爐燃燒達不到最佳工況的現象，需要通過燃燒優化運行調整，提高鍋爐熱效率，降低機組煤耗。二、鍋爐燃燒系統優化調整

技術現狀切圓燃燒方式切圓燃燒方式墻式切園燃燒示意圖

墻式切園燃燒示意圖W火焰燃燒方式無煙煤這種反應特性極低的煤種（可燃基揮發分低于10%），采用“W”火焰的燃燒方式，通過提高爐膛的熱負荷，延長火焰行程等手段來獲得滿意的燃燒效果。W火焰燃燒方式無煙煤這種反應特性極低的煤種（可燃基揮發分低于燃燒器燃盡風口前墻左側墻后墻右側墻

前后墻對沖燃燒方式沿爐膛寬度方向熱負荷分布均勻過熱器、再熱器區爐寬方向的煙溫分布更加均勻燃燒器具有自穩燃能力燃燒器燃盡風口前墻左側墻后墻右側墻前后墻對沖燃燒方式沿爐膛二、鍋爐燃燒系統優化調整

技術現狀

采用單因素法進行鍋爐燃燒優化調整試驗：尋求合理的一、二次風配比、風煤比的配比及及過剩空氣系數等；尋求較佳配煤和上煤方式；通過試驗調整較佳的煤粉細度；確定鍋爐燃燒系統的最佳運行參數；提供不同負荷及煤種下過?？諝庀禂登€、風煤比曲線等。用以指導鍋爐優化運行。二、鍋爐燃燒系統優化調整

技術現狀二、鍋爐燃燒系統優化調整

技術現狀

采用鍋爐燃燒系統監測儀表參數進行優化調整：運行人員監控風粉濃度、一次風速、煙氣含氧量、飛灰含碳量在線檢測、煤質成分在線檢測等參數調節鍋爐燃燒；目前電廠安裝的燃燒參數測量儀表運行的穩定性和可靠性普遍較差，測量不準確，同時檢修維護及管理的不到位；影響了鍋爐燃燒優化產品的功能發揮。二、鍋爐燃燒系統優化調整

技術現狀三、通過鍋爐燃燒優化調整提高

鍋爐運行經濟性途徑

3.1鍋爐的熱平衡100％=(ql+q2+q3+q4+q5+q6)％式中：

q1—鍋爐有效利用熱量占輸入熱量的百分數；q2—排煙熱量損失占輸入熱量的百分數；q3—化學不完全燃燒熱量損失占輸入熱量的百分數；q4—機械不完全燃燒熱量損失占輸入熱量的百分數;q5—鍋爐散熱熱量損失占輸入熱量的百分數；q6—灰渣物理熱量損失占輸入熱量的百分數。三、通過鍋爐燃燒優化調整提高

鍋爐運行經濟性三、通過鍋爐燃燒優化調整提高

鍋爐運行經濟性途徑3.2、鍋爐熱效率

=100-(q2+q3+q4+q5+q6)=q1從鍋爐熱平衡方程式計算式可知:鍋爐運行中如能減少這些熱損失，就能提高鍋爐的有效利用熱量，也就能提高鍋爐的效率與運行經濟性。三、通過鍋爐燃燒優化調整提高

鍋爐運行經濟性途徑3.3.通過燃燒優化調整降低各項熱損失的技術措施（1）影響鍋爐排煙熱損失因素（q2)排煙熱損失主要取決于排煙溫度與排煙氧量（過?？諝庀禂担┡艧煙釗p失是鍋爐各項熱損失中最大的（5%～7%）;排煙溫度每升高10℃.排煙損失約增加0.5％～0.7％）;機組發電煤耗升高約1.7～2.2g/kWh。過高的排煙溫度，對鍋爐后電除塵及脫硫設備的安全運行也構成威脅。3.3.通過燃燒優化調整降低各項熱損失的技術措施（1）影響鍋爐燃燒優化調整技術課件煙氣余熱利于系統圖煙氣余熱1.1排煙溫度升高的主要原因1）漏風對排煙溫度影響;2）摻冷風量對排煙溫度影響;3）受熱面積灰引起排煙溫度升高;4）空預器入口風溫高引起排煙升高;5）受熱面布置原因引起排煙溫度升高;6）煤質變差引起排煙溫度升高。

1.1排煙溫度升高的主要原因1）漏風對排煙溫度影響;1）漏風對排煙溫度影響①原因分析：漏風是指爐膛漏風、制粉系統漏風及煙道漏風，是排煙溫度升高的主要原因之一

爐膛出口過量空氣系數α可表示為：α=△α+△α1+△α2+△α3

式中：△α—送風系數；

△α1—爐膛漏風系數；

△α2—制粉系統漏風系數；

△α3—煙道漏風系數。

由上式知道，α保持不變，當漏風系數∑△α`=△α1+△α2+△α3升高時，則送風系數△α下降，即通過空預器的送風量下降，排煙溫度升高。

1）漏風對排煙溫度影響①原因分析：漏風是指爐膛漏風、制粉

1）漏風對排煙溫度影響②減少漏風采取技術措施：針對鍋爐本體及制粉系統的查漏和堵漏工作；爐底水封槽和爐頂密封；在運行時，隨時關閉各看火門孔；盡量調整爐膛負壓及鋼球磨煤機入口負壓控制的較低水平等；經驗表明，通過漏風綜合治理可降低排煙溫度約下降2～3℃。1）漏風對排煙溫度影響②減少漏風采取技術措施：

爐底漏風治理對排煙溫度影響示例某超臨界機組投產后排煙溫度較高；通過針斷發現爐底漏風較大；500MW負荷試驗工況排煙溫度（修正后）為134.99℃；爐底漏風治理后，520MW負荷試驗工況排煙溫度（修正后）為121.55℃；基本相同負荷下爐底漏風治理后，排煙溫度下降約15℃左右；鍋爐效率提高約0.8%。爐底漏風治理對排煙溫度影響示例某超臨界機組投產后排煙溫2）摻冷風量對排煙溫度影響①原因分析：目前國產鍋爐機組，往往在設計時認為進入爐膛的風量中，除爐膛及制粉系統漏風外，其他風均通過預熱器。實際上制粉系統在運行時，為了協調鍋爐燃燒需要的一次風速和磨煤機風量，往往要摻入部分冷風，以保持一定的磨煤機出口溫度，使通過預熱器的風量小于設計值，因而導致排煙溫度升高。2）摻冷風量對排煙溫度影響①原因分析：

2）摻冷風量對排煙溫度影響②運行控制磨煤機出口溫度偏低按照《電站磨煤機及制粉系統選型導則》(DL/T466-2004)規定的磨煤機出口溫度，見表1。鍋爐設計時熱風溫度的選擇主要取決于燃燒的需要;所選定的熱風溫度往往高于所要求的磨煤機入口的干燥劑溫度，因此要求在磨煤機入口前摻入一部分溫度較低的介質;運行中磨煤機出口溫度控制的越低，則冷一次風占的比例越大，即流過空預器的風量流量降低，這樣引起排煙溫度升高。2）摻冷風量對排煙溫度影響②運行控制磨煤機出口溫度偏低2）摻冷風量對排煙溫度影響表1磨出口最高允許溫度值℃制粉系統型式熱空氣干燥煙氣空氣混合干燥風扇磨煤機直吹式（分離器后）貧煤150煙煤130褐煤、頁巖100～180鋼球磨煤機儲倉式（磨煤機后）貧煤130煙煤、褐煤70褐煤90煙煤120雙進雙出鋼球磨直吹式（緊湊式為分離器后，分離式為磨煤機后）煙煤70～75褐煤70Vdaf≤15%的煤100中速磨煤機直吹式后（分離器后）當Vdaf<40%時，tM2=[(82-Vdaf)×5/3±5]當Vdaf≥40%時，tM2<70RP、HP中速磨煤機直吹式高熱值煙煤<82，低熱質煙煤<77，次煙煤、褐煤<66備注：燃用混煤的，可允許tM2較低的相應煤種取值；無煙煤只受設備允許溫度的限制2）摻冷風量對排煙溫度影響表1磨出口最高允許溫度值℃制粉2）摻冷風量對排煙溫度影響③一次風率偏高磨煤機實際運行中，由于磨煤機入口風量測量的不準確，為了保證磨煤機運行安全，風煤比曲線運行控制往往偏離了設計值，如按設計RP923型磨煤機出力35t/h時風量為72t/h，實際運行中達到85t/h，風量相差13t/h,在保持一定的磨煤機出口溫度下，一次風量越大，則其中冷一次風量也增大，這樣將會造成送風量的降低，從而導致排煙溫度升高。2）摻冷風量對排煙溫度影響③一次風率偏高

2）摻冷風量對排煙溫度影響④采取技術措施

(1)目前許多電廠煤質下降,磨煤機出口溫度的提高是有一定潛力的?？蛇m當提高一次風風粉混合物的溫度，減少冷風的摻入量。(2)設計合理的風粉比曲線，應定期校驗一次風量的測量系統，防止因測量誤差導致磨煤機實際運行中一次風量偏大。但一次風率控制太低，易造成一次風管內積粉造成堵管與出現燒噴嘴的故障，因此，要根據原始設計及設備的具體狀況、運行煤種來決定磨煤機不同出力下的風煤比。同時滿足磨煤機干燥出力和鍋爐燃燒要求的一次風速，應控制最低一次風風速不低于18m/s。2）摻冷風量對排煙溫度影響④采取技術措施

2）摻冷風量對排煙溫度影響示例1：某電廠超超臨界機組鍋爐排煙溫度實際運行值超過了設計值10℃以上；習慣投運5臺磨煤機，而另外備用磨煤機的冷風門開度經常在30%左右，同時磨煤機出口一次風管隔絕門全開，實測備用磨煤機對應冷風量約70～80t/h左右；通過調整對比。結果見表2，磨煤機出口隔絕門全開，入口冷風門開30%時,鍋爐排煙溫度為136.43℃，磨煤機出口隔絕門全關后，在同樣負荷下排煙溫度為133.72℃，比全開時排煙溫度降低了2.71℃，因此在運行調整中不能忽視一些設備的缺陷。將磨煤機出口溫度提高7℃，通過試驗排煙溫度下降了2℃。見表3。2）摻冷風量對排煙溫度影響示例1：

2）摻冷風量對排煙溫度影響表2磨煤機出口隔絕門開關前后對排煙溫度影響序號項目單位磨煤機出口隔絕門開關試驗出口隔絕門開出口隔絕門關1磨煤機通風量(B/C/D/E/F)t/h130/150/129/129/134130/149/126/130/1332BCDEF磨平均一次風溫℃68.5866.513環境/空預入口風溫℃22/27.820/26.54空預出口風溫(一次/二次風)℃295.06/322.75292.92/321.905實測空預入口煙溫(A/B/均)℃355.1/361.0/358.0357.3/358.5/357.96實測排煙溫度(A/B/均)℃138.2/138.8/138.5133.8/136.0/134.97實測排煙溫度(修正后)℃136.43133.722）摻冷風量對排煙溫度影響表2磨煤機出口隔絕門開關前后

2）摻冷風量對排煙溫度影響表3磨煤機出口溫度變化對排煙溫度影響序號項目單位磨煤機出口溫度調整T-01T-021磨煤機出力(B/C/D/E/F)t/h69.2/69.3/66.1/68.8/69.669.7/70.0/66.7/69.1/70.22磨煤機通風量(B/C/D/E/F)t/h155/168/174/168/149139/170/176/150/1404磨煤機入口風溫(B/C/D/E/F)℃274/260/277/262/261255/236/252/236/2435磨煤機出口平均風溫℃78.2471.346環境/空預器入口風溫℃21.5/28.5721/27.627空預器出口風溫(一次/二次風)℃292.76/323.06295.34/324.298實測空預器入口煙溫℃362.20363.809實測排煙溫度℃136.85138.7510實測排煙溫度(修正后)℃132.92134.942）摻冷風量對排煙溫度影響表3磨煤機出口溫度變化對排煙2.研究路線通過對制粉系統運行狀況以和目前燃燒煤種的分析，以及必要的調研，并針對性開展現場試驗。

找出影響磨煤機出力和細度的因素，提出提高制粉系統出力和降低煤粉細度的可行性技術方案和技術措施。

2.研究路線3）

受熱面積灰引起排煙溫度升高

①原因分析受熱面積灰指鍋爐受熱面積灰、結渣及空預器傳熱元件積灰，鍋爐受熱面積灰將使受熱面傳熱系數降低，鍋爐吸熱量降低，煙氣放熱量減少?？疹A器入口煙溫升高，從而導致排煙溫度升高；空氣預熱器堵灰則使空氣預熱器傳熱面積減少，也將使煙氣的放熱量減少，使排煙溫度升高。②減少漏風采取技術措施：各個電廠普遍存在煤質變差，發熱量下降灰分增加問題，運行中在汽溫保證的前提下優化吹灰，確保吹灰器運行正常，將空氣預熱器壓差控制在合理范圍。3）受熱面積灰引起排煙溫度升高①原因分析

4）

空預器入口風溫高引起排煙升高

在夏天，空氣預熱器入口風溫高，空氣預熱器傳熱溫差小，煙氣的放熱量就少，從而使排煙溫度升高。同時制粉系統需要的熱風減少，流過空預器的一次風減少，排煙溫度升高，這屬于環境因素，是難以克服的，若增加過多的受熱面，降低空預器入口煙溫，則冬季時，排煙溫度會低于露點值，為防止空預器低溫腐蝕，必須投入暖風器，來提高排煙溫度，這樣，輔汽損失會增大，所以要根據環境溫度變化的規律，綜合考慮設計布置受熱面及暖風器。

除環境溫度影響外，個別廠熱風再循環關閉不嚴密引起排煙溫度升高。

4）

空預器入口風溫高引起排煙升高在夏天，空氣5）

受熱面布置原因引起排煙溫度升高

由于鍋爐設計時，對爐膛沾污系數估算不準，使得受熱面布置不合理，或者是由于結構不佳造成受熱面吸熱不足，導致空預器入口煙溫偏高，從而使得排煙溫度升高，這需要重新進行設計校核計算，必要時可采取增加省煤器管排，或將省煤器由光管式改為鰭片式，增加省煤器的吸熱量，降低空預器入口煙溫。

5）

受熱面布置原因引起排煙溫度升高

由于鍋爐設計時600MW超臨界鍋爐設計引起排煙溫度變化東方鍋爐廠采用日立公司技術，鍋爐運行平穩，但排煙溫度約高10～20℃；哈爾濱鍋爐廠采用三菱技術，排煙溫度約高10～20℃；上海鍋爐廠采用阿爾斯通技術，排煙溫度基本正常，但個別再熱器超溫。600MW超臨界鍋爐設計引起排煙溫度變化6）煤質變差引起排煙溫度升高

煤質變差水分、灰分增大，發熱量降低，燃料消耗量增大，煙氣量增大。加強燃料采購與配煤管理，控制燃煤質量，盡可能接近設計煤種。6）煤質變差引起排煙溫度升高

煤質變差水分、灰分增大，發熱量

通過以上分析，影響排煙溫度因素中與鍋爐燃燒調整有關主要有漏風、摻冷風量與受熱面積灰，因此在運行中要加強調整，最大限度的降低排煙熱損失。排煙溫度升高的主要原因1）漏風對排煙溫度影響;2）摻冷風量對排煙溫度影響;3）受熱面積灰引起排煙溫度升高;4）空預器入口風溫高引起排煙升高;5）受熱面布置原因引起排煙溫度升高;6）煤質變差引起排煙溫度升高。

通過以上分析，影響排煙溫度因素中與鍋爐燃燒調整有關主要1.2、通過燃燒調整確定最佳過?？諝庀禂颠^剩空氣系數對排煙損失也影響較大；q2將隨過?？諝庀禂档脑黾佣龃螅鴔4卻隨增大而降低；最合理的過剩系數，應使q2、q3、q4之和為最??；被稱為最佳過?？諝庀禂?。

過?？諝庀禂祵洕杂绊懺诜€定負荷與煤種下進行；調整試驗期間不進行吹灰，調整試驗值可在爐膛出口的設計值附近選3-4個值進行；試驗時保持一次風量不變；通過調整送風機的開度改變過剩系數值；反平衡獲得不同工況下的鍋爐效率，并在不同負荷下進行過剩空氣系數的調整，最終獲得不同負荷下最佳過?？諝庀禂登€；如果鍋爐燃燒不同煤種時要進行不同煤種過?？諝庀禂档恼{整。1.2、通過燃燒調整確定最佳過?？諝庀禂颠^?？諝庀禂祵ε艧煋p

1.2、通過燃燒調整確定最佳過?？諝庀禂?/p>

示例2表4不同負荷下氧量調整對鍋爐效率的影響工況調整項目CRT設定氧量%排煙溫度℃Cfh%q2%q4%η%1300MW調整氧量2.5139.45.025.5970.60193.3023.0140.74.535.8230.53993.1433.5146.42.096.4130.36192.7044.0141.52.266.2550.26592.985270MW調整氧量3.0133.54.435.4340.32893.7363.5133.23.175.6350.23393.6374.5134.62.296.3350.16892.998230MW調整氧量3.5126.43.495.2610.2693.8894.0125.73.15.4230.2393.75104.8127.72.3255.9240.1793.311.2、通過燃燒調整確定最佳過剩空氣系數

示例2表

續表4不同負荷下氧量調整對鍋爐效率的影響工況調整項目CRT設定氧量%排煙溫度℃Cfh%q2%q4%η%11210MW調整氧量3.5121.02.985.2710.23693.84124.0124.30.7955.3600.13893.85134.5120.82.385.6240.19693.54144.8124.60.585.7170.10293.49155.5120.11.686.0120.13693.2016180MW調整氧量3.8122.33.9255.4260.31793.51174.5122.40.4905.6090.08893.84184.8123.12.3255.7270.21093.32195.5123.71.5956.140.15292.96206.0119.50.4956.3050.08992.9續表4不同負荷下氧量調整對鍋爐效率的影響工況調整項目

1.2、通過燃燒調整確定最佳過剩空氣系數1.2、通過燃燒調整確定最佳過?？諝庀禂?/p>

（2）．影響機械不完全燃燒熱損失因素（q4）

機械不完全燃燒熱損失通常僅次排煙熱損失；；一般約占0.5%～5%，主要取決于灰渣可燃物含量；灰分含量約20%、發熱量約22MJ/kg時，通常cf每增加1個百分點，q4損失增加約0.3～0.4個百分點，鍋爐熱效率降低約0.3～0.4個百分點；機組發電煤耗升高約1.0～1.3g/kWh。（2）．影響機械不完全燃燒熱損失因素（q4）機械不完全2.1降低灰渣可燃物含量的主要對策加強燃料采購和配煤管理工作，定期對入爐煤、煤粉、飛灰和大渣進行取樣與化驗分析，指導運行調整。安裝在線檢測裝置，提高鍋爐運行操作指導的實時性、準確性。定期進行制粉系統與燃燒系統運行優化，確定經濟煤粉細度與最佳爐膛出口過剩氧量。提高制粉系統設備的檢修維護質量，進行必要的技術改造，確保達到需要的煤粉細度，降低一次風管出口煤粉濃度的偏差值。2.1降低灰渣可燃物含量的主要對策加強燃料采購和配煤管理工2.2經濟煤粉細度的調整①經濟煤粉細度定義：經濟煤粉細度是指使鍋爐的不完全燃燒損失與制粉系統電耗之和，即（q4+qzf）為最小的煤粉細度。其中：制粉單耗qzf（%）按下式整理成與q4損失相當的熱量損失。qzf=2930bPzf/BQr式中b——本電廠的標準煤耗g/(kWh)；B——入爐煤量，kg/h;Pzf——制粉系統總電耗，kW。2.2經濟煤粉細度的調整①經濟煤粉細度定義：經濟煤粉細度

2.2經濟煤粉細度的調整②煤粉細度選取：根據中華人民共和國電力行業標準《大容量煤粉鍋爐爐膛選型導則》（DL/T831-2002），煤粉細度按下式選?。?/p>

R90＝K＋0.5nVdaf

式中:K—系數，Vdaf>25%的煤質，K＝4；Vdaf＝15%～25%的煤質，K＝2；Vdaf<15%的煤質，K＝0。2.2經濟煤粉細度的調整②煤粉細度選?。焊鶕腥A人民共

2.2經濟煤粉細度的調整③經濟煤粉細度的選取考慮因素：煤的燃燒特性。一般來說，揮發分高、灰分少、發熱量高的煤燃燒性能好，煤粉細度可以放粗；燃燒方式、爐膛的熱強度和爐膛的大小。爐膛的熱強度高及大爐膛時，煤粉細度可以放粗；煤粉的均勻性系數。均勻性好煤粉細度可以放粗。2.2經濟煤粉細度的調整

2.2經濟煤粉細度的調整④經濟煤粉細度經驗選取：由于考慮到制粉單耗qzf試驗比較復雜，較簡單的方法是只測量飛灰可燃物的Cfh與R90的關系。如圖4.2所示，在R90較小時，隨著R90的增加，Cfh變化比較平緩，但超過某一值后（圖中C點），Cfh迅速增大，可以將此轉折點作為經濟細度的估計值。2.2經濟煤粉細度的調整④經濟煤粉細度經驗選?。河?.2經濟煤粉細度的調整

圖4.2飛灰可燃物與煤粉細度的關系

通過調整，獲得煤粉細度與粗粉分離器擋板開度(或轉速)之間的具體關系，以便向運行人員提供運行中控制煤粉細度。如果煤種發生變化可適當調整。2.2經濟煤粉細度的調整2.2經濟煤粉細度的調整示例3某廠機組投產以來鍋爐飛灰可燃物偏高，基本處于8%～15%之間。煤粉細度R90從11%調整到5%，飛灰由燃燒調整前的8%～15%下降到調整后的4%-8%，鍋爐效率由調整前的85%-86%上升至88%以上，初步估算可使煤耗下降5～6g以上。2.2經濟煤粉細度的調整示例3

(3)．影響化學不完全燃燒熱損失因素化學不完全燃燒熱損失是指排煙中殘留的可燃氣體，如C0、H2、CH4等未放出其燃燒熱而造成的損失；在煤粉爐中，q3一般不超過0.5％；根據燃料性質和燃燒方式，控制合理的過?？諝庀禂担沁\行調整減少q3的主要措施。(3)．影響化學不完全燃燒熱損失因素化學不完全燃燒熱損失

(4)．影響散熱損失因素（q5)散熱損失的大小，主要決定于：鍋爐容量；鍋爐外表面積；爐墻結構、管道保溫；周圍的空氣溫度等。(4)．影響散熱損失因素（q5)散熱損失的大小，主要決定(5)．影響灰渣物理熱損失q6因素

它的大小與燃料的灰分、爐渣占總灰量的份額、排渣方式以及爐渣溫度等因素有關。液態排渣爐，由于其排渣量和排渣溫度均大于固態排渣爐，故此項熱損失就要比固態排渣爐大。事實上，液態排渣爐的q6必須考慮，對于固態排渣煤粉爐，當燃煤的折算灰分小于10%，可以忽略灰渣物理熱損失，只有當燃用高灰分煤時考慮計入q6。(5)．影響灰渣物理熱損失q6因素它的大小與燃料的灰分四、通過燃燒優化調整提高

鍋爐運行安全技術途徑4.1、提高鍋爐低負荷燃燒穩定性；4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣；4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕；4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管。四、通過燃燒優化調整提高

鍋爐運行安全技術途徑4.1、4.1．提高鍋爐低負荷燃燒穩定性①影響燃燒穩定性因素：燃燒不穩，是一個復雜的過程，目前由于電煤供應比較緊張，電廠來煤不穩定，均影響鍋爐燃燒穩定性，有時甚至造成鍋爐滅火，鍋爐燃燒穩定是限制機組最低負荷的關鍵因素，低負荷時由于爐膛火焰溫度下降，煤粉著火困難，火焰穩定性差，易熄火，如果處理不當，就會引發爐膛爆炸事故。由于燃燒穩定性差需要投大量助燃油，也影響鍋爐經濟性。4.1．提高鍋爐低負荷燃燒穩定性①影響燃燒穩定性因素：4.1．提高鍋爐低負荷燃燒穩定性引起燃燒不穩或滅火具體情況：變負荷運行時，由于風粉配合不當，引起燃燒不穩或滅火由于低負荷運行時，容易產生下粉不均，風粉配合不協調，引起燃燒不穩滅火；煤質突變，打破風粉平衡的燃燒狀態，引起燃燒不穩滅火；由于鍋爐燃燒設備損壞，如燃燒器燒損或磨損等，引起空氣動力場破壞產生燃燒不穩。由于鍋爐結焦，爐膛打焦墜落，沖擊火焰而滅火。4.1．提高鍋爐低負荷燃燒穩定性引起燃燒不穩或滅火具體情況：

4.1．提高鍋爐低負荷燃燒穩定性②提高鍋爐低負荷燃燒穩定性設備改進措施：通過多種穩燃措施來改進燃燒穩定性，采用新型鈍體燃燒器船型燃燒器穩燃技術預燃室穩燃技術以大速差射流穩燃技術反吹系統燃燒技術煤粉濃淡燃燒技術等對于貧煤或無煙煤，增加衛燃帶。4.1．提高鍋爐低負荷燃燒穩定性②提高鍋爐低負荷燃燒穩定性

4.1．提高鍋爐低負荷燃燒穩定性③通過燃燒調整方式提高鍋爐燃燒穩定性措施：主要技術通過合理組織一、二次風速、降低一次風速；依據不同煤種采取不同配風方式；提高煤粉煤粉濃度及煤粉細度等；在低負荷或煤質變差時，提高各個燃燒器風粉均勻性與功率等。4.1．提高鍋爐低負荷燃燒穩定性③通過燃燒調整方式提高鍋爐

4.1．提高鍋爐低負荷燃燒穩定性4.1．提高鍋爐低負荷燃燒穩定性4.1．提高鍋爐低負荷燃燒穩定性示例4：設計燃用混貧煤，實際燃燒摻燒無煙煤；曾出現過多次爐膛滅火和負壓波動較大的情況；為了提高該爐燃燒穩定性；主要調整了二次風配風方式與一次風的調平等，同時進行綜合調整對比分析，提出設備的整改措施；通過燃燒優化調整，在同樣負荷下鍋爐爐膛火焰平均溫度提高了55℃～81℃；調整后爐膛負壓波動較小，鍋爐未發生滅火現象，燃燒不穩引起投助燃油大大減少。4.1．提高鍋爐低負荷燃燒穩定性示例4：4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

①鍋爐爐膛結渣危害爐膛結渣使得水冷壁的傳熱熱阻增加，水冷壁吸熱不足，嚴重時導致鍋爐出力下降，降低負荷運行；爐內換熱下降，爐膛出口煙溫升高，導致主蒸汽和再熱蒸汽溫度升高，減溫水量劇增，主蒸汽和再熱蒸汽管壁溫度超溫;燃燒器結渣時，爐內空氣動力場受到影響。甚至導致跨焦引起爐膛滅火，嚴重時大的焦塊甚至會阻塞灰斗，被迫停爐打焦。4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

①鍋爐爐膛結渣危害4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

水冷壁結渣冷灰斗結渣4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

水冷壁結渣4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

②影響鍋爐結焦的因素:鍋爐燃燒煤質；燃燒方式及爐膛出口溫度的選擇、爐膛結構、爐膛熱負荷及燃燒器區域熱負荷的選擇；爐內空氣動力場、其它運行工況的變化等。4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

②影響鍋爐結焦的因素:4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

③通過燃燒調整減少鍋爐結焦措施:（1）一次風速和風溫合理控制;（2）控制合理的爐內過剩空氣系數;（3）組織良好的爐內空氣動力場;（4）合適的煤粉細度;（5）四角煤粉濃度應盡量均勻;（6）合理分配燃燒器的熱負荷;（7）燃料風的利用（四角切圓燃燒器）;（8）摻燒不同煤種。4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

③通過燃燒調整減少鍋爐4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

一次風燃燒器火花示蹤軌跡

4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

一次風燃燒器火花示蹤軌二次風燃燒器火花示蹤軌跡

二次風燃燒器火花示蹤軌跡

4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

示例5:

設備狀況：某電廠超臨界600MW機組，鍋爐四角切園燃燒方式，設計燃用神木石圪臺煙煤，制粉系統配備了6臺HP-943型碗式中速磨煤機，采用正壓直吹系統。燃燒器的特點為：二次風射流向水冷壁方向偏轉了220，在爐內形成了一次風在內二次風在外的“風包煤”不等切園方式，以防止爐膛水冷壁結焦。一次風噴嘴采用了ABB/CE開發的寬調節范圍的固定分叉式煤粉噴嘴（WR型）具有水平隔板，在噴嘴出口形成濃相和稀相兩股氣流，徑向濃淡燃燒方式具有易于著火和穩定燃燒的優點。盡管設計考慮鍋爐結焦因素，但由于設計煤種為易結渣煤種，使得爐膛溫度升高了，爐膛水冷壁結焦嚴重。674.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

示例5:

4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

通過全面分析燃燒調整采取如下措施：①調整輔助風和燃料風的比例關系，適當增加燃料風的比例，②控制爐內空氣量，將爐膛出口氧量進行了重新標定，并在額定負荷下由3.3%提高到3.8%左右。③對一次風量進行了重新標定，保證一次風速在25m/s范圍內，對一次風偏差進行重新調平，保證一次風速偏差控制在±5%范圍內。4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

通過全面分析燃燒調整4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣④限制單臺磨出力不超過48t/h,規定600MW負荷為5臺磨運行，500MW為4臺磨運行，350MW為3臺磨運行。⑤針對主要來煤為神木煤和大同煤，有部分神華配煤、準格爾煤、兗州煤等。進行分倉上煤，此項措施對防止結焦作用較大。⑥加強鍋爐吹灰，對損壞的吹灰器進行了及時檢修，保證水冷壁和過熱器、再熱器表面基本干凈。上述措施有效防止鍋爐結渣，提高鍋爐運行安全性。4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣④限制單臺磨出力不超過44.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

示例6:

設備狀況：某電廠鍋爐，設計燃用貧煤；采用五臺HP863型中速磨正壓直吹式制粉系統，水平濃淡直流燃燒器，四角切圓燃燒，固態排渣，機組投產后不久，鍋爐水冷壁，尤其是衛燃帶上出現了較為嚴重的結渣現象，特別是在燃用較高發熱量的煤種時渣塊有熔融現象出現。爐膛內的渣塊落下時不僅會引起爐膛負壓的波動，嚴重時導致爐膛滅火，而且大塊的渣還會砸壞冷灰斗，影響撈渣機正常的運行。4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

示例6:4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

示例6:

調整具體措施：燃燒調整試驗就圍繞著如何降低燃燒溫度，降低火焰中心溫度，改變火焰中心的位置，使其偏離衛燃帶，從而減少衛燃帶上的結渣而展開。為了達到這個目標，進行了以下一些調整工作：（1）將所有磨煤機出口分離器擋板全關，（2）提高鍋爐運行氧量，由原先的4%左右提高到5%，以降低燃燒溫度。4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

示例6:

4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

示例6:（3）調整燃燒器擺角，下兩層一次風（A、B磨）及其上下二次風全部下傾10°，上兩層一次風（E、D磨）及其上下二次風全部上仰15°，中間的一次風（C磨）及其上下二次風不動，仍保持水平。（4）二次風配風方式采用所謂的“正寶塔”方式；而燃燒器負荷分配采用“倒寶塔”方式，降低燃燒溫度。（5）降低一次風速。噴口一次風速由30m/s降低到設計值附近（26m/s）。4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

示例6:

4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

示例6:調整效果：通過燃燒調整火焰中心平均可視溫度降低了125℃，爐膛內可視最高溫度降低了90℃，燃燒器區域平均可視溫度降低了105℃，爐膛整體平均可視溫度降低了37℃；鍋爐排煙溫度降低了10℃左右；。從燃燒調整前后結渣圖片可以看出衛燃帶上結渣情況得到明顯減輕。4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

示例6:4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

燃燒調整前

燃燒調整后4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣燃燒調整4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

燃燒調整前

燃燒調整后4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

燃燒調4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕①水冷壁高溫腐蝕形成原因：水冷壁高溫腐蝕的區域通常發生在燃燒器中心線位置標高附近，結渣不結渣的鍋爐均有可能發生，統計表明燃用貧煤鍋爐較易發生，一般均發生在向火側。凡是腐蝕嚴重的鍋爐水冷壁，在相應腐蝕區域的煙氣成分中發現還原性氣氛（一氧化碳含量高）和含量較高的H2S氣體。并有未經過燃燒的煤粒子飛向爐管表面時造成。未經過完全燃燒的煤粒子釋放揮發分和氯化物，對金屬產生硫化作用加速腐蝕。

燃料中如果含有氯化物也使得管損耗的一個重要原因。煤中含氯量增加，其對低合金鋼的腐蝕率也隨之增加，如果含氯量達到0.6%，將造成高的腐蝕率。4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕①水冷壁高溫腐蝕形成4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕②水冷壁高溫腐蝕采取技術措施：應從入爐煤變化進行查證，分析入爐煤含硫量的變化，加強配煤；對發生水冷壁區域的燃燒器進行全面檢查和檢修；對易腐蝕減薄部位的水冷壁進行熱噴涂工藝；也可采用側邊風技術。改善水冷壁表面氣氛。4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕②水冷壁高溫腐蝕采取4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕③鍋爐燃燒調整方面改善措施：除進行煤種和設備改進外，從鍋爐燃燒調整改善壁面氣氛：（1）保持不致太小的爐膛過剩空氣系數，避免水冷壁附近出現局部還原性氣氛。（2）盡可能使煤粉顆粒的激烈燃燒在噴嘴出口附近或爐膛中心進行。（3）通過鍋爐燃燒調整合理分配燃燒器負荷，以控制燃燒器區域的熱流密度和單只燃燒器功率，降低爐膛內局部火焰最高溫度。4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕③鍋爐燃燒調整方面改

4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕

③鍋爐燃燒調整方面改善措施：（4）在磨煤機出力能夠滿足鍋爐負荷要求的條件下，可適當降低煤粉細度，有利于煤粉充分燃燒，減輕火焰沖墻和壁面附近的燃燒強度；（5）合理調整一次風風速，對于直流燃燒器，適當增加一次風風速有利于防止氣流偏轉；但對于旋流燃燒器若一次風速過大，會導致燃燒推遲，并在中間激烈燃燒，導致氣流在兩側墻處產生較大的回流，使煤粉火焰刷墻，形成了高溫腐蝕的良好條件。4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕

③鍋爐燃燒調整方

4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕

示例7:

設備狀況：某電廠鍋爐為哈爾濱鍋爐廠制造，鍋爐主要存在問題是:水冷壁腐蝕較為嚴重，為了減輕和緩解水冷壁的腐蝕，對鍋爐進行燃燒調整，主要通過空氣動力場試驗。過?？諝庀禂嫡{整、配粉方式調整，投磨方式調整、一、二次風配比調整、煤粉細度調整等。4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕

示例7:4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕

調整效果：通過燃燒優化調整，CO有所下降，特別是前墻、后墻、左墻一氧化碳有明顯下降。優化調整結果對比見表6，通過調整緩解了水冷壁高溫腐蝕。4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕

調整

表6鍋爐燃燒調整前后一氧化碳對比項目單位調整前調整后水冷壁壁面氣氛測試結果前墻1%7.2250.98727.2382.20337.2485.363后墻1%7.3620.85327.3727.73837.3831.13647.3997.74257.4065.619表6鍋爐燃燒調整前后一氧化碳對比項目單位項目單位調整前調整后水冷壁壁面氣氛測試結果左側墻1%7.1200.75627.1370.77437.1657.70747.7197.70951.0872.529右側墻1%7.2721.02527.2845.48137.2947.72447.3067.72654.7133.72767.3307.72977.3437.731續表6鍋爐燃燒調整前后一氧化碳對比項目單位調整前調整后水左1%7.1200.75627.4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕

示例7:

設備狀況：某廠鍋爐為B&W-1025/18.44-M的自然循環鍋爐，設計煤種貧煤，墻式燃燒方式。投產后鍋爐燃用的實際煤種和設計煤種的特性差異較大；煤的含硫量設計煤種不足1%，實際煤種則高達2.8%；燃燒器區域兩側墻的中部水冷壁管壁大多數管壁因高溫腐蝕而減薄，水冷壁壁厚由原來的6.5mm減薄到3.0-4.5mm，并由此導致水冷壁爆管。4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕

示例7:4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕

某電廠水冷壁腐蝕管4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕

4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕示例7:調整目的：（a）通過壁面氣氛測量確認管壁減薄的原因；（b）通過燃燒調整及對應工況壁面氣氛測量分析運行因素的影響；確定有利于改善壁面氣氛的最佳運行工況；（c）通過燃燒調整及對應工況壁面氣氛測量，結合燃燒器結構及布置研究、貼壁風的布置，提出緩解和解決該爐高溫腐蝕問題的技術方案。4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕示例7:

4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

示例7:具體進行如下調整改善壁面氣氛：（1）外二次風旋流風門全關不合理，是造成壁面還原性氣氛的重要運行因素之一，通過外二次風旋流風門調整，可有效改善壁面氣氛。

（2）煤粉粗是引起壁面氣氛惡化的重要因素之一，調整試驗結果證明，煤粉細度粗，還原性氣氛惡劣范圍擴大。4.2、通過燃燒調整減少鍋爐爐膛結渣

示例7:

4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕

示例7:（3）氧量不足，壁面氣氛明顯惡化，由于引風機出力原因，影響鍋爐送風。導致過?？諝庀禂灯。唬?）采用均等配風方式可改善水冷壁壁面氣氛。通過上述燃燒調整有效抑制壁面還原性氣氛的產生，改善了鍋爐壁面氣氛，緩解水冷壁高溫腐蝕。4.3、通過燃燒調整減輕水冷壁的高溫腐蝕

示例7:4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管

(1)受熱面超溫爆管及產生原因水冷壁、過熱器、再熱器和省煤器“四管”爆漏事故在全廠事故及非計劃停運中占有很大的比重，是影響機組安全穩定運行的主要原因之一；引起原因既有設計方面的原因，又有制造、安裝、運行及檢修等方面的原因；尤其過熱器、再熱器的超溫爆管問題是我國電站鍋爐存在的帶有普遍性的問題；大容量鍋爐尤為突出,并且隨鍋爐容量增大，超溫爆管事故呈增多趨勢，嚴重影響鍋爐運行安全性。4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管(1)4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管

(2)受熱面超溫對經濟性影響某電廠為了避免發生過熱器、再熱器超溫爆管，不得不降溫5～10℃運行，而主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度每降低10℃，機組的供電煤耗增加約0.93～0.72g/(kW·h)

4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管(2)受熱4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管(3)防止過熱器、再熱器超溫爆管采取的技術措施①燃燒器反切將三次風或部分一次風、二次風與主體射流反切，是削弱爐膛出口氣流殘余旋轉，降低煙溫偏差的有效手段。②材料升級將容易爆管的部位的受熱面材料升級，用T91、TB304等更高檔的耐熱合金鋼取代或部分取代原合金鋼材料。4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管(3)防止過熱器、再熱4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管(3)防止過熱器、再熱器超溫爆管采取的技術措施③汽溫與璧溫的監督為了監測過熱器和再熱器的工作和可靠性，控制管壁溫度，分析過熱器和再熱器出口汽溫偏差的原因，運行中必須監測左、右主蒸汽溫度（再熱器溫）整體不超溫，按照調整好的出口溫度報警值進行監督。4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管(3)防止過熱器、再熱4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管(3)防止過熱器、再熱器超溫爆管采取的技術措施④燃燒調整分析鍋爐變負荷、啟停過程及其他運行工況下的璧溫變化，記錄對應關系；然后通過調節各層燃燒器之間的一、二次風速及風量分配，粉量分配、風箱差壓、煤粉細度、過?？諝庀禂?、燃燒器擺角等參數，有目的將爐內管子壁溫降低到極限使用溫度以下。并確定對璧溫控制相應有效控制參數。4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管(3)防止過熱器、再熱4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管

示例8:設備狀況：某電廠型鍋爐.鍋爐設計燃用混煤,采用直吹式制粉系統,每臺鍋爐配備有四臺磨煤機中速磨煤機,燃燒器采用控制流量、低NOX雙調風旋流煤粉燃燒器,鍋爐存在著嚴重的對流受熱面管壁超溫的問題，在磨啟動過程中這一問題尤為嚴重，為保證鍋爐的安全運行，只能以降低蒸汽溫度運行為代價，有時蒸汽溫度甚至低到520℃以下。4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管

示例8:

4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管示例8:具體采取調整措施：通過對流受熱面煙道煙氣溫度分布的測試，修正鍋爐氧量運行曲線以及燃燒器套筒風點火位修正調整等項研究；提出了解決問題的技術方案和具體調整措施，并成功地解決了該爐日常運行以及磨啟動過程中的對流受熱面管壁超溫的問題。4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管示例8:4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管

示例9:設備狀況：鍋爐為上海鍋爐廠有限公司制造的超臨界參數變壓運行螺旋管圈直流爐，單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式、平衡通風、Π型露天布置、固態排渣、全鋼架懸吊結構，鍋爐型號為SG-2150/25.4-M973，燃燒器布置有緊湊燃盡風（CCOFA）、可水平擺動的分離燃盡風（SOFA）、預置水平偏角的輔助風噴嘴（CFS）、寬調節比（WR）煤粉噴嘴。主要存在問題一直存在再熱汽溫偏低；

4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管

示例9:4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管

示例9:具體采取調整措施：對鍋爐SOFA燃盡風水平擺角進行調整SOFA燃燒器水平擺角調整后，并結合風箱爐膛差壓、配風方式、燃盡風擋板開度等參數的綜合調整，調整前試驗工況再熱汽溫為551.2℃；調整后試驗工況再熱汽溫為565.3℃。通過對SOFA燃燒器水平擺角的調整，再熱汽溫提高了14.1℃。4.4、通過燃燒調整減輕受熱面超溫爆管

示例9:

五、鍋爐燃燒優化調整試驗內容5.1鍋爐燃燒優化調整試驗5.2制粉系統優化調整試驗五、鍋爐燃燒優化調整試驗內容5.1鍋爐燃燒優化調整試驗5.1鍋爐燃燒優化調整試驗

。風量標定試驗；過剩空氣系數的調整試驗；煤粉細度的調整試驗；一次風粉均勻性的調整試驗；燃燒器投運方式的調整試驗；一次風煤比的調整試驗；燃燒器擺角試驗；燃盡風調整（OFA)二次風配風方式的調整試驗；鍋爐的經濟運行方式試驗等。5.1鍋爐燃燒優化調整試驗

。風量標定試驗；5.1鍋爐燃燒優化調整試驗

判斷燃燒調整試驗獲得參數是否合理的依據是:鍋爐的經濟性燃燒穩定性得到提高;爐膛出口煙溫、爐內溫度分布、汽溫特性、水動力的穩定性是否得到改善;NOx排量是否滿足環保要求。以上各個方面彼此如果發生沖突時，應考慮要解決的主要問題。5.1鍋爐燃燒優化調整試驗判斷燃燒調整5.1鍋爐燃燒優化調整試驗

鍋爐排煙溫度高飛灰可燃物含量高過熱、再熱蒸汽溫度偏高或偏低煙溫偏差低負荷穩燃性能差受熱面結渣、積灰鍋爐四管泄露鍋爐滅火燃燒器噴口燒損受熱面高溫腐蝕鍋爐出力不足5.1鍋爐燃燒優化調整試驗

鍋爐排煙溫度高5.1鍋爐燃燒優化調整試驗

針對以上問題采取技術路線：現場收資、歷史數據摸底試驗;針對以上問題進行燃燒調整及診斷分析;提出技術改進措施及方案。5.1鍋爐燃燒優化調整試驗

針對以上問題采取技術路線：

5.2制粉系統優化調整試驗

1.中儲式制粉系統試驗(1)對鋼球磨煤機鋼球裝載量、通風量等進行試驗調整，尋求適應燃用煤種的最佳鋼球裝載量、通風量，提高磨煤機出力，降低制粉單耗。(2)對粗粉分離器進行系統試驗研究，確定分離器的分選特性，必要時對粗粉分離器實施改造，提高磨煤機出力，降低制粉單耗。(3)綜合分析評價試驗研究結果，提出鋼球磨煤機制粉設備最佳運行方式，使磨煤機在最經濟工況下運行。5.2制粉系統優化調整試驗

1.中儲式制粉系統試驗

5.2制粉系統優化調整試驗

2.直吹式制粉系統(1)通過冷、熱態通風量試驗；(2)中速磨煤機直吹式制粉系統，通過出力特性、煤粉細度、分離器擋板、通風量調整，分析中速磨煤機煤粉細度粗、石子煤量大主要影響因素，給出尋求解決問題途徑，必要時提出改進方案。通過試驗得出實際運行風煤比曲線5.2制粉系統優化調整試驗

2.直吹式制粉系統

5.2制粉系統優化調整試驗

(3)雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統，一般磨制低揮發分煤或低可磨度煤，要求能磨制出較細的煤粉。重點進行鋼球裝載量及鋼球配比優化試驗研究、分離器特性試驗研究，最大限度發揮磨煤機研磨能力。針對煤粉細度不穩定，對分離器存在問題進行改進。5.2制粉系統優化調整試驗

5.2制粉系統優化調整試驗

2.直吹式制粉系統(4)測量煤粉管道風量分配、粉量分配并利用原有手段進行調整，使燃燒器間風量、煤量保持平衡，為燃燒優化創造條件。若風粉分配不均是由設備自身結構造成，可采用熱工院研制開發的雙可調煤粉分配技術對分配器進行改造。(5)綜合分析評價試驗研究結果，提出制粉設備最佳運行操作卡片（曲線），使磨煤機在經濟煤粉細度和合理風煤比下運行。5.2制粉系統優化調整試驗

2.直吹式制粉系統

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e-mail:西安熱工研究院有限公司二○一○年八月鍋爐燃燒系統運行優化調整技術主講人：張廣才西安熱工研究院有限公司鍋爐燃燒系統運行優化調整技術主講人

目錄一、鍋爐燃燒系統運行優化調整目的二、鍋爐燃燒系統優化調整技術現狀三、通過燃燒優化調整提高鍋爐運行經濟性途徑四、通過燃燒優化調整提高鍋爐運行安全技術途徑五、鍋爐燃燒優化調整試驗內容目錄一、鍋爐燃燒系統運行優化調整目的

一、鍋爐燃燒系統運行

優化調整目的

首先滿足外界電負荷需要的蒸汽數量和合格的蒸汽品質的基礎上，保證鍋爐安全、經濟和環保運行，具體歸納為：1.1.提高鍋爐運行經濟性應通過運行優化調整盡量減少各種損失，以提高鍋爐的效率；優化配煤方式提供鍋爐運行經濟性；同時保證鍋爐正常穩定的汽壓、汽溫和蒸發量，減少再熱器減溫水的流量等，以提高整個機組熱效率。

一、鍋爐燃燒系統運行

優化調整目的首先滿足外界電負荷

一、鍋爐燃燒系統運行

優化調整目的

主蒸汽溫度每降低10℃，影響發電煤耗約0.93g/kWh；再熱蒸汽溫度每降低10℃，影響發電煤耗約0.75g/kWh。過熱器減溫水流量每增加10t/h，影響發電煤耗約0.08～0.12g/kWh；再熱器減溫水流量每增加10t/h，影響發電煤耗約0.52～0.63g/kWh。一、鍋爐燃燒系統運行

優化調整目的主蒸汽溫度每降低1

1.2.通過燃燒優化調整提高鍋爐運行的安全性提高鍋爐運行的穩定性；使得鍋爐燃燒完全火焰均勻充滿爐膛，防止鍋爐運行火焰偏斜；減少水平煙道出口煙溫偏差;減少水冷璧周圍產生還原性氣氛；減少鍋爐結渣、防止燒損燃燒器;避免水冷壁、過熱器、再熱器不超溫等。一、鍋爐燃燒系統運行

優化調整目的

1.2.通過燃燒優化調整提高鍋爐運行的安全性一、鍋爐燃燒

1.3.最大限度減少燃燒過程污染物排放量。

來自AH來自AH大風箱燃燒器燃燒器燃燒器燃盡風主燃燒區域采用低于0.8-0.9的過?？諝庀禂担３诌€原性氣氛，在燃盡風口送入平衡風，達到完全燃燒。在最上層燃燒器上設置燃盡風口，組織全爐膛的分級燃燒，進一步降低NOx生成。1.3.最大限度減少燃燒過程污染物排放量。來自AH來自A

二、鍋爐燃燒系統優化調整

技術現狀

我國火力發電廠大多以煤為主要燃料；近年來由于電煤供應較為緊張，鍋爐燃煤變化較為頻繁，實際燃用煤種常常偏離設計值,直接影響鍋爐運行的經濟性和安全性；現有供煤及配煤系統存在許多不完善之處，加之電站燃用煤質難以得到保障；隨著超臨界、超超臨界機組的投運，對鍋爐燃燒運行優化提出更高的要求。二、鍋爐燃燒系統優化調整

技術現二、鍋爐燃燒系統優化調整

技術現狀目前我國火力電廠鍋爐運行中，設備的實際制造、安裝和運行方式存在缺陷；監控參數存在偏差、負荷變化頻繁；優化調整試驗間隔較長等原因；燃燒系統多種多樣；鍋爐燃燒達不到最佳工況的現象，需要通過燃燒優化運行調整，提高鍋爐熱效率，降低機組煤耗。二、鍋爐燃燒系統優化調整

技術現狀切圓燃燒方式切圓燃燒方式墻式切園燃燒示意圖

墻式切園燃燒示意圖W火焰燃燒方式無煙煤這種反應特性極低的煤種（可燃基揮發分低于10%），采用“W”火焰的燃燒方式，通過提高爐膛的熱負荷，延長火焰行程等手段來獲得滿意的燃燒效果。W火焰燃燒方式無煙煤這種反應特性極低的煤種（可燃基揮發分低于燃燒器燃盡風口前墻左側墻后墻右側墻

前后墻對沖燃燒方式沿爐膛寬度方向熱負荷分布均勻過熱器、再熱器區爐寬方向的煙溫分布更加均勻燃燒器具有自穩燃能力燃燒器燃盡風口前墻左側墻后墻右側墻前后墻對沖燃燒方式沿爐膛二、鍋爐燃燒系統優化調整

技術現狀

采用單因素法進行鍋爐燃燒優化調整試驗：尋求合理的一、二次風配比、風煤比的配比及及過?？諝庀禂档?；尋求較佳配煤和上煤方式；通過試驗調整較佳的煤粉細度；確定鍋爐燃燒系統的最佳運行參數；提供不同負荷及煤種下過?？諝庀禂登€、風煤比曲線等。用以指導鍋爐優化運行。二、鍋爐燃燒系統優化調整

技術現狀二、鍋爐燃燒系統優化調整

技術現狀

采用鍋爐燃燒系統監測儀表參數進行優化調整：運行人員監控風粉濃度、一次風速、煙氣含氧量、飛灰含碳量在線檢測、煤質成分在線檢測等參數調節鍋爐燃燒；目前電廠安裝的燃燒參數測量儀表運行的穩定性和可靠性普遍較差，測量不準確，同時檢修維護及管理的不到位；影響了鍋爐燃燒優化產品的功能發揮。二、鍋爐燃燒系統優化調整

技術現狀三、通過鍋爐燃燒優化調整提高

鍋爐運行經濟性途徑

3.1鍋爐的熱平衡100％=(ql+q2+q3+q4+q5+q6)％式中：

q1—鍋爐有效利用熱量占輸入熱量的百分數；q2—排煙熱量損失占輸入熱量的百分數；q3—化學不完全燃燒熱量損失占輸入熱量的百分數；q4—機械不完全燃燒熱量損失占輸入熱量的百分數;q5—鍋爐散熱熱量損失占輸入熱量的百分數；q6—灰渣物理熱量損失占輸入熱量的百分數。三、通過鍋爐燃燒優化調整提高

鍋爐運行經濟性三、通過鍋爐燃燒優化調整提高

鍋爐運行經濟性途徑3.2、鍋爐熱效率

=100-(q2+q3+q4+q5+q6)=q1從鍋爐熱平衡方程式計算式可知:鍋爐運行中如能減少這些熱損失，就能提高鍋爐的有效利用熱量，也就能提高鍋爐的效率與運行經濟性。三、通過鍋爐燃燒優化調整提高

鍋爐運行經濟性途徑3.3.通過燃燒優化調整降低各項熱損失的技術措施（1）影響鍋爐排煙熱損失因素（q2)排煙熱損失主要取決于排煙溫度與排煙氧量（過?？諝庀禂担┡艧煙釗p失是鍋爐各項熱損失中最大的（5%～7%）;排煙溫度每升高10℃.排煙損失約增加0.5％～0.7％）;機組發電煤耗升高約1.7～2.2g/kWh。過高的排煙溫度，對鍋爐后電除塵及脫硫設備的安全運行也構成威脅。3.3.通過燃燒優化調整降低各項熱損失的技術措施（1）影響鍋爐燃燒優化調整技術課件煙氣余熱利于系統圖煙氣余熱1.1排煙溫度升高的主要原因1）漏風對排煙溫度影響;2）摻冷風量對排煙溫度影響;3）受熱面積灰引起排煙溫度升高;4）空預器入口風溫高引起排煙升高;5）受熱面布置原因引起排煙溫度升高;6）煤質變差引起排煙溫度升高。

1.1排煙溫度升高的主要原因1）漏風對排煙溫度影響;1）漏風對排煙溫度影響①原因分析：漏風是指爐膛漏風、制粉系統漏風及煙道漏風，是排煙溫度升高的主要原因之一

爐膛出口過量空氣系數α可表示為：α=△α+△α1+△α2+△α3

式中：△α—送風系數；

△α1—爐膛漏風系數；

△α2—制粉系統漏風系數；

△α3—煙道漏風系數。

由上式知道，α保持不變，當漏風系數∑△α`=△α1+△α2+△α3升高時，則送風系數△α下降，即通過空預器的送風量下降，排煙溫度升高。

1）漏風對排煙溫度影響①原因分析：漏風是指爐膛漏風、制粉

1）漏風對排煙溫度影響②減少漏風采取技術措施：針對鍋爐本體及制粉系統的查漏和堵漏工作；爐底水封槽和爐頂密封；在運行時，隨時關閉各看火門孔；盡量調整爐膛負壓及鋼球磨煤機入口負壓控制的較低水平等；經驗表明，通過漏風綜合治理可降低排煙溫度約下降2～3℃。1）漏風對排煙溫度影響②減少漏風采取技術措施：

爐底漏風治理對排煙溫度影響示例某超臨界機組投產后排煙溫度較高；通過針斷發現爐底漏風較大；500MW負荷試驗工況排煙溫度（修正后）為134.99℃；爐底漏風治理后，520MW負荷試驗工況排煙溫度（修正后）為121.55℃；基本相同負荷下爐底漏風治理后，排煙溫度下降約15℃左右；鍋爐效率提高約0.8%。爐底漏風治理對排煙溫度影響示例某超臨界機組投產后排煙溫2）摻冷風量對排煙溫度影響①原因分析：目前國產鍋爐機組，往往在設計時認為進入爐膛的風量中，除爐膛及制粉系統漏風外，其他風均通過預熱器。實際上制粉系統在運行時，為了協調鍋爐燃燒需要的一次風速和磨煤機風量，往往要摻入部分冷風，以保持一定的磨煤機出口溫度，使通過預熱器的風量小于設計值，因而導致排煙溫度升高。2）摻冷風量對排煙溫度影響①原因分析：

2）摻冷風量對排煙溫度影響②運行控制磨煤機出口溫度偏低按照《電站磨煤機及制粉系統選型導則》(DL/T466-2004)規定的磨煤機出口溫度，見表1。鍋爐設計時熱風溫度的選擇主要取決于燃燒的需要;所選定的熱風溫度往往高于所要求的磨煤機入口的干燥劑溫度，因此要求在磨煤機入口前摻入一部分溫度較低的介質;運行中磨煤機出口溫度控制的越低，則冷一次風占的比例越大，即流過空預器的風量流量降低，這樣引起排煙溫度升高。2）摻冷風量對排煙溫度影響②運行控制磨煤機出口溫度偏低2）摻冷風量對排煙溫度影響表1磨出口最高允許溫度值℃制粉系統型式熱空氣干燥煙氣空氣混合干燥風扇磨煤機直吹式（分離器后）貧煤150煙煤130褐煤、頁巖100～180鋼球磨煤機儲倉式（磨煤機后）貧煤130煙煤、褐煤70褐煤90煙煤120雙進雙出鋼球磨直吹式（緊湊式為分離器后，分離式為磨煤機后）煙煤70～75褐煤70Vdaf≤15%的煤100中速磨煤機直吹式后（分離器后）當Vdaf<40%時，tM2=[(82-Vdaf)×5/3±5]當Vdaf≥40%時，tM2<70RP、HP中速磨煤機直吹式高熱值煙煤<82，低熱質煙煤<77，次煙煤、褐煤<66備注：燃用混煤的，可允許tM2較低的相應煤種取值；無煙煤只受設備允許溫度的限制2）摻冷風量對排煙溫度影響表1磨出口最高允許溫度值℃制粉2）摻冷風量對排煙溫度影響③一次風率偏高磨煤機實際運行中，由于磨煤機入口風量測量的不準確，為了保證磨煤機運行安全，風煤比曲線運行控制往往偏離了設計值，如按設計RP923型磨煤機出力35t/h時風量為72t/h，實際運行中達到85t/h，風量相差13t/h,在保持一定的磨煤機出口溫度下，一次風量越大，則其中冷一次風量也增大，這樣將會造成送風量的降低，從而導致排煙溫度升高。2）摻冷風量對排煙溫度影響③一次風率偏高

2）摻冷風量對排煙溫度影響④采取技術措施

(1)目前許多電廠煤質下降,磨煤機出口溫度的提高是有一定潛力的。可適當提高一次風風粉混合物的溫度，減少冷風的摻入量。(2)設計合理的風粉比曲線，應定期校驗一次風量的測量系統，防止因測量誤差導致磨煤機實際運行中一次風量偏大。但一次風率控制太低，易造成一次風管內積粉造成堵管與出現燒噴嘴的故障，因此，要根據原始設計及設備的具體狀況、運行煤種來決定磨煤機不同出力下的風煤比。同時滿足磨煤機干燥出力和鍋爐燃燒要求的一次風速，應控制最低一次風風速不低于18m/s。2）摻冷風量對排煙溫度影響④采取技術措施

2）摻冷風量對排煙溫度影響示例1：某電廠超超臨界機組鍋爐排煙溫度實際運行值超過了設計值10℃以上；習慣投運5臺磨煤機，而另外備用磨煤機的冷風門開度經常在30%左右，同時磨煤機出口一次風管隔絕門全開，實測備用磨煤機對應冷風量約70～80t/h左右；通過調整對比。結果見表2，磨煤機出口隔絕門全開，入口冷風門開30%時,鍋爐排煙溫度為136.43℃，磨煤機出口隔絕門全關后，在同樣負荷下排煙溫度為133.72℃，比全開時排煙溫度降低了2.71℃，因此在運行調整中不能忽視一些設備的缺陷。將磨煤機出口溫度提高7℃，通過試驗排煙溫度下降了2℃。見表3。2）摻冷風量對排煙溫度影響示例1：

2）摻冷風量對排煙溫度影響表2磨煤機出口隔絕門開關前后對排煙溫度影響序號項目單位磨煤機出口隔絕門開關試驗出口隔絕門開出口隔絕門關1磨煤機通風量(B/C/D/E/F)t/h130/150/129/129/134130/149/126/130/1332BCDEF磨平均一次風溫℃68.5866.513環境/空預入口風溫℃22/27.820/26.54空預出口風溫(一次/二次風)℃295.06/322.75292.92/321.905實測空預入口煙溫(A/B/均)℃355.1/361.0/358.0357.3/358.5/357.96實測排煙溫度(A/B/均)℃138.2/138.8/138.5133.8/136.0/134.97實測排煙溫度(修正后)℃136.43133.722）摻冷風量對排煙溫度影響表2磨煤機出口隔絕門開關前后

2）摻冷風量對排煙溫度影響表3磨煤機出口溫度變化對排煙溫度影響序號項目單位磨煤機出口溫度調整T-01T-021磨煤機出力(B/C/D/E/F)t/h69.2/69.3/66.1/68.8/69.669.7/70.0/66.7/69.1/70.22磨煤機通風量(B/C/D/E/F)t/h155/168/174/168/149139/170/176/150/1404磨煤機入口風溫(B/C/D/E/F)℃274/260/277/262/261255/236/252/236/2435磨煤機出口平均風溫℃78.2471.346環境/空預器入口風溫℃21.5/28.5721/27.627空預器出口風溫(一次/二次風)℃292.76/323.06295.34/324.298實測空預器入口煙溫℃362.20363.809實測排煙溫度℃136.85138.7510實測排煙溫度(修正后)℃132.92134.942）摻冷風量對排煙溫度影響表3磨煤機出口溫度變化對排煙2.研究路線通過對制粉系統運行狀況以和目前燃燒煤種的分析，以及必要的調