生物質(zhì)鍋爐燃燒調(diào)整的方法

一、鍋爐燃燒調(diào)整的方法

1.生物質(zhì)在振動(dòng)爐排上的燃燒過程：

    生物質(zhì)的燃燒通常可以分為三個(gè)階段，即預(yù)熱起燃階段、揮發(fā)分燃燒階段、炭燃燒階段。生物質(zhì)在振動(dòng)爐排上的燃燒過程分為預(yù)熱干燥區(qū)、燃燒區(qū)和燃盡區(qū)，這可以與振動(dòng)爐排的高、中和低端相對應(yīng)。根據(jù)各區(qū)的燃燒特點(diǎn)，各區(qū)需要的風(fēng)量有差別，預(yù)熱干燥區(qū)和燃盡區(qū)的風(fēng)量少一些，燃燒區(qū)的風(fēng)量要大一些。燃料顆粒在振動(dòng)爐排鍋爐中燃燒可以分為兩種類型：顆粒大的在爐排上燃燒，在氣力播撒的過程中，顆粒特別小的在爐排上部空間發(fā)生懸浮燃燒。

2.生物質(zhì)在爐排上完全燃燒的條件爐內(nèi)良好燃燒的標(biāo)志就是在爐內(nèi)不結(jié)渣的前提下，盡可能接近完全燃燒，同時(shí)保證較快的燃燒速度，得到最高的燃燒效率。

（1）供應(yīng)充足而有合適的空氣量

    如果過量空氣系數(shù)過小，即空氣量供應(yīng)不足，會增大固體不完全燃燒熱損失q4和可燃?xì)怏w不完全燃燒熱損失q3，使燃燒效率降低；如果過量空氣系數(shù)過大，則會降低爐膛溫度，增加不完全燃燒熱損失。最佳的過量空氣系數(shù)使q2+q3+q4之和為最小值。

（2）適當(dāng)提高爐溫根據(jù)阿累尼烏斯定律，燃燒反應(yīng)速度與溫度成指數(shù)關(guān)系。在保證爐膛不結(jié)渣的前提下，盡量提高爐膛溫度。

（3）爐膛內(nèi)良好的擾動(dòng)和混合在著火和燃燒階段，要保證空氣和燃料的充分混合，在燃盡階段，要加強(qiáng)擾動(dòng)混合。

（4）燃料在爐排上和爐膛中有足夠的停留時(shí)間

（5）保持合理的火焰前沿位置?；鹧媲把貞?yīng)該位于高端爐排與中部爐排的之間區(qū)域，火焰在爐排上的充滿度好。

3.振動(dòng)爐排鍋爐的燃燒調(diào)整方法

（1）調(diào)整振動(dòng)爐排的振動(dòng)頻率和振動(dòng)周期（振動(dòng)時(shí)間和停止時(shí)間）

    振動(dòng)爐排的振動(dòng)頻率一般不隨負(fù)荷的變化而進(jìn)行調(diào)整，最佳的振動(dòng)頻率是通過觀察低端爐排的擋灰板處的灰渣堆積厚度來決定的。當(dāng)燃料的粒度、水分和負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，只是對振動(dòng)時(shí)間和停止時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，振動(dòng)頻率一般不進(jìn)行調(diào)整。振動(dòng)爐排的頻率應(yīng)該由下面兩個(gè)因素來決定：其一是低端爐排的擋灰板處的灰渣堆積厚度，應(yīng)該維持在5～10cm；其二是在一定振動(dòng)頻率下，不能使?fàn)t膛負(fù)壓發(fā)生劇烈變化；其三是檢測1號撈渣機(jī)出口的灰渣含碳量，正常的含碳量應(yīng)該為5～10％。（在enkoping電廠，正常情況下，飛灰的含碳量為1～2％；灰渣的含碳量為5～10%。）。根據(jù)調(diào)整試驗(yàn)得出：振動(dòng)爐排的頻率應(yīng)該為40～45赫茲。

       爐排的振動(dòng)時(shí)間決定燃料顆粒在爐排上的行走速度(或每一振動(dòng)周期內(nèi)燃料在爐排上的行程)，振動(dòng)時(shí)間越長，其破壞焦渣的能力強(qiáng)，但料層內(nèi)部的翻動(dòng)性能差，行走速度加快;爐排的停止時(shí)間在很大程度上決定燃料顆粒在爐排上的停留時(shí)間。振動(dòng)爐排的振動(dòng)周期根據(jù)燃料粒度、水分和鍋爐負(fù)荷變化的調(diào)整規(guī)律如下:

    表4:振動(dòng)周期的調(diào)整規(guī)律

　　根據(jù)調(diào)整試驗(yàn)得出:在鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，振動(dòng)時(shí)間為10秒，停止時(shí)間為3分鐘。

　　（2）調(diào)整爐排各區(qū)一次風(fēng)的風(fēng)量以及相互間匹配

　　在一次風(fēng)中，中端爐排的一次風(fēng)量最大，高、低端爐排的一次風(fēng)量相對較少。隨著鍋爐負(fù)荷增加，一次風(fēng)的風(fēng)量占總風(fēng)量的比例逐步減少。如果從爐前觀察到落渣口積存較多的未燃盡的小顆粒燃料，則可以適當(dāng)提高低端爐排的一次風(fēng)量。

　　如果高端、中端爐排的爐排風(fēng)量都增大，則爐排上火焰前沿向爐排高端移動(dòng);如果高端爐排的爐排風(fēng)量減少、中端爐排的爐排風(fēng)量增大，則爐排上火焰前沿向爐排低端移動(dòng);如果低端、中端爐排的爐排風(fēng)量都增大，則爐排上火焰前沿向爐排中端移動(dòng);如果低端爐排的爐排風(fēng)量減少、中端爐排的爐排風(fēng)量增大，則爐排上火焰前沿向爐排低端移動(dòng)。

　　(3)調(diào)整二次風(fēng)和火上風(fēng)隨著鍋爐負(fù)荷增加，二次風(fēng)的風(fēng)量占總風(fēng)量的比例逐步增加。各個(gè)二次風(fēng)和火上風(fēng)的作用如下所述。1和4為前、后墻的火上風(fēng)，作為上二次風(fēng)的分級配風(fēng)，主要是向未燃盡的氣體和燃料顆粒提供補(bǔ)充氧氣，同時(shí)起到降低氮氧化物的作用(適當(dāng)可以降低爐膛溫度，因?yàn)闋t膛的溫度測點(diǎn)與火上風(fēng)距離比較近);2和0為前、后墻的上二次風(fēng)，主要是起到擾動(dòng)和補(bǔ)充氧量的作用。3為前墻的下二次風(fēng)，可以起到增強(qiáng)燃料流剛性和有助于均勻播撒燃料的作用。6為后墻下二次風(fēng)，不僅起到擾動(dòng)和補(bǔ)燃的作用，而且還可以影響燃料拋撒的長度，如果柔性管的燃料積存的比較多，可以開大6的擋板開度，阻止燃料拋撒的長度。如果燃料比較干燥或燃料的顆粒比較小，則可以增大6的擋板開度，使燃料盡可能快地燃燒，沒有必要將燃料播散得更遠(yuǎn)處。

　　(4)建立合適的爐膛負(fù)壓，組織好合理的爐內(nèi)燃燒空氣動(dòng)力場

　　爐膛負(fù)壓的正常運(yùn)行值的范圍:一5Opa^--2OOPa，當(dāng)爐膛負(fù)壓大于+OPa(延時(shí)30秒或大于+5OPa(延時(shí)5秒)或小于一2KPa時(shí)，鍋爐的\MFT動(dòng)作。

　　如果爐膛負(fù)壓大于0 Pa甚至更高，首先造成高溫?zé)煔夂突鹧婊鼗鸬浇o料機(jī)的落料管，引發(fā)燃料著火，對給料機(jī)、落料管和逆止擋板造成損害;其次，造成高溫?zé)煔夂突鹧婊鼗鸬蕉物L(fēng)的管道中，燒壞二次風(fēng)的噴口，還有可能燒壞火焰監(jiān)視器二還有，爐膛內(nèi)的高溫?zé)煔鈺娜丝组T或啟動(dòng)燃燒器的活動(dòng)門的縫隙噴出，損壞設(shè)備或?qū)θ嗽斐蓚Α?/span>

　　如果爐膛負(fù)壓很低，首先，會縮短細(xì)小的燃料顆粒和未完全燃燒氣體在爐膛中的停留時(shí)間，造成固體不完全熱損失和可燃?xì)怏w不完全燃燒熱損失增大，降低了爐的燃燒效率和熱效率;其次，造成鍋爐的漏風(fēng)量增大，造成排煙溫度升高，排煙熱損失增大，降低鍋爐的熱效率;還有，爐膛負(fù)壓太低，則會使?fàn)t膛的水冷壁變形，拉裂焊口，對水冷壁造成損壞。

　　4.避免爐膛溫度發(fā)生劇烈變化的燃燒調(diào)整方法

　　(1)在負(fù)荷穩(wěn)定時(shí)，要維持一定的料層厚度，這樣就可以使?fàn)t排上的燃燒穩(wěn)定;

　　(2)避免出現(xiàn)太低的緩沖料箱的料位，在運(yùn)行中，每條給料線一定要保持前兩個(gè)緩沖料箱的料位保持滿料位，最后一個(gè)緩沖料箱的料位在00%料位進(jìn)行波動(dòng)。這樣可以維持穩(wěn)定的播料，最終達(dá)到穩(wěn)定燃燒。

　　5.鍋爐觀火孔的改進(jìn)方法

　　目前鍋爐觀火孔的視線不好，無法觀察到爐排上料層的厚度和詳細(xì)的燃燒情況，建議更換為較大的觀火鏡。同時(shí)觀火孔內(nèi)部應(yīng)該向上、向下應(yīng)該有傾角，要改造為喇叭口，這樣視眼比較寬闊，有利于看清爐排上燃料的燃燒情況。觀火孔的外側(cè)要容易打開，在鍋爐運(yùn)行時(shí)，可以將觀火孔邊上積存的灰吸進(jìn)去，否則，積灰太多，將無法看清爐排上的燃燒情況。

　　6.嚴(yán)禁燃料中混入塑料制品(特別是塑料薄膜和塑料袋等)燃料中盡量要避免帶入塑料。因?yàn)樗芰现泻写罅康穆仍?，?dāng)燃料中混有塑料時(shí)，可能會產(chǎn)生大量的氯化氫，對水冷壁受熱面和尾部煙道受熱面產(chǎn)生腐蝕。

　　二、降低鍋爐排煙溫度高的措施

　　鍋爐在72小時(shí)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，鍋爐的排煙溫度較高，最高的比較穩(wěn)定數(shù)值為1640C左右。經(jīng)過調(diào)整和分析，認(rèn)為鍋爐排煙溫度高是一個(gè)綜合性問題，需要從表計(jì)的校驗(yàn)、吹灰、燃燒調(diào)整和汽水系統(tǒng)調(diào)整等方面綜合進(jìn)行治理。建議采取了如下措施:

　　1.通過觀察布袋除塵器入口溫度就地顯示1450C，發(fā)現(xiàn)DCS畫面排煙溫度顯示值偏大100C，分析的原因是熱電偶的補(bǔ)償方式和計(jì)算方法有問題。同時(shí)，經(jīng)過對低壓空氣預(yù)熱器的換熱計(jì)算，發(fā)現(xiàn)空氣流量值偏小，需要對風(fēng)量和風(fēng)壓進(jìn)行重新標(biāo)定，此外，兩個(gè)氧量計(jì)的顯示差異較大，高壓空氣預(yù)熱器出口的溫度顯示值明顯與實(shí)際值不符，因此，需要對相應(yīng)的表計(jì)進(jìn)行重新校驗(yàn);

　　2.投運(yùn)吹灰器。鍋爐剛剛投運(yùn)時(shí)，每天至少要進(jìn)行一次吹灰，鍋爐運(yùn)行正常，每天至少進(jìn)行三次吹灰。同時(shí)，吹灰的次數(shù)與燃料中的灰分含量有關(guān);

　　3.進(jìn)行燃燒調(diào)整，減少一次風(fēng)量，增大二次風(fēng)量，同時(shí)降低爐膛負(fù)壓值(實(shí)際運(yùn)行中的負(fù)壓值為一500Pa左右)，維持在一50 ^-- 20OPa之間;

　　4.按照各級過熱器和減溫器出口的溫度和噴水減溫水量的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，來進(jìn)行噴水的調(diào)整，第二級減溫水量最大、第三級減溫水量次之，第一級減溫水最小;

　　5.維持除氧器在額定壓力(0. 588MPa)下運(yùn)行，保證給水溫度為210℃左右。維持較高的除氧器壓力，可以市低壓煙氣冷卻器更多地吸收煙氣熱量;

　　6.改變低壓空氣預(yù)熱器回路和高壓空氣預(yù)熱器循環(huán)回路的運(yùn)行調(diào)整方式，要盡量使水側(cè)的流量靠近設(shè)計(jì)值。