锅炉运行技术讨论

摘 要：影响锅炉效率的主要原因是排烟损失和不完全燃烧的固体热损失，为了提高锅炉运行的经济性，必须对其根源进行分析，并找出合适的技术措施加以改进。文章对锅炉运行调整技术进行总结探讨，为降低能耗，获得最大经济效益提供借鉴意义。

关键词：锅炉运行；调节技术

中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）09-0094-02

锅炉是将煤炭、石油或天然气等所储存的化学能转化为水或蒸汽热能的重要动力设备。锅炉中高温水或蒸汽的热能可以直接应用在生活和生产中，为房屋采暖、空气调节、纺织、化工、造纸等工业应用，也可以转化为其他形势的能，如电能、机械能等。通过对锅炉运行原理以及锅炉调节技术进行讨论，最大程度降低锅炉运行能耗，对提高经济效益和社会效益具有重要意义。

1 锅炉燃烧调整

锅炉的运行过程中，着火燃烧是锅炉运行关键的一步，因此锅炉燃烧调整是锅炉运行的关键。锅炉内介质的燃烧是引起锅炉蒸汽压力变化的两大主要原因。工业上可以应用热量信号的原理，通过调节机跟炉、机炉协调控制的方式进行调节。依据不同负荷进行燃烧调整，主要分为高负荷燃烧调整与低负荷燃烧调整。①高负荷，燃烧稳定，但炉膛温度高、易结焦，注意火焰位置居中，避免偏斜，均匀分配风粉，增大一次风率，使着火点靠后，适当降低过量空气系数，降低损失。②低负荷时，燃烧不稳，可适当加大过量空气系数，降低一次风率和风速，煤粉更细，集中火嘴，保证下层燃烧器投运以利于稳燃，适当降低炉膛负压以减少漏风、提高炉膛温度。

2 蒸汽温度的调节

锅炉过热器出口蒸汽温度称为主蒸汽温度，主蒸汽温度和再热蒸汽温度统称为蒸汽温度。正常运行中，蒸汽温度应维持在额定值，允许波动范围一般为+5 ℃～-10 ℃。电站锅炉出口蒸汽温度的允许偏差值如表1所示。

3 燃料量与风量的调节

3.1 燃料量的调节（中储式系统）

负荷的变化，通过改变给粉机的转速和燃烧器的投入数量来实现。当负荷变化不大时，改变转速就可完成。当负荷变化大时，以投、停给粉机和相应的燃烧器做粗调，再以改变转速为细调。调节转速应平稳，以免大幅度的煤粉变化导致炉膛燃烧不稳和参数波动。

当需要投运备用燃烧器时，应先开一次风至所需开度，吹扫一次风管，风压正常后启动给粉机，并开启相应的二次风，观察着火状况是否正常。相反停运时应先停给粉机，关闭相应的二次风，一次风吹扫数分钟后再关闭，以防止一次风管内的煤粉沉积。为保护停运的燃烧器，一二次风保证微小通风量。运行中应限制给粉机的转速范围，以保证合适的煤粉浓度。

3.2 炉膛氧量的控制

随着燃料量的改变，风量也要相应变化：氧量与最佳过量空气系数α的关系为：α=21/（21-O2）。最佳过量空气系数，在75%负荷以上时，变化不大。但负荷低，则α大。因为形成切圆需要一定风量，维持空气动力场。汽温低需要多的烟气。

从运行的可靠性看，最佳过量空气系数α过小，会产生还原性气氛，易引起结渣和高温腐蚀。如低负荷投油，油雾难燃尽，可能在尾部沉积，导致二次燃烧。如α过大，则易引起低温腐蚀，且烟气量大，电耗及损烟损失增大。

3.3 炉膛氧量的监督

由于漏风的存在，不同位置的氧量是不同的。对于燃烧，应控制炉膛出口的α。但由于烟温高，不便安装氧量计。如在尾部安装，则需要进行漏风的修正。即炉膛出口、过热器后、再热器后、省煤器后等位置，氧量是递增的。增加幅度由漏风系数决定。

3.4 风量的调节

送风调节的具体方法，对离心式风机，通过改变入口挡板开度或通过耦合器改变风机转速进行调节；对轴流式风机，通过改变动叶角度进行调节。除了总风量调节外，根据燃烧要求，还需要改变各二次风挡板开度进行较细致的配风。调节时还应观察风机电流、风压、炉膛负压、氧量等指示值变化，以判断调节是否正常有效。

4 炉膛负压监督与引风量的调节

4.1 炉膛负压和烟道负压的变化

依据公式p=mRT/V可知炉膛负压与进出物质量有关，还与燃烧有关：引风少、送风多，则m大，压力高，负压小。灭火，温度T低，则压力小，负压高。运行中应保持合适的送、引风开度。如果送引风波动大，则燃烧不稳。在烟道内，尾部离引风机入口近，因此沿烟气流程，负压逐渐增大。负荷变化，烟道内负压也改变。如烟道某处负压发生较大变化，则该处受热面可能发生故障，如积灰、泄露等。

4.2 引风量的调节

负荷增减时，烟气量相应增减，因此引风量也应做调节。调节方法和送风机类似。负荷变化时，为维持负压，增负荷时，应先开引风，后增送风和燃料；减负荷时，应先减燃料和送风，再减引风。

5 燃烧器的调节

5.1 燃烧器的燃烧特性

燃烧器的卷吸量对着火影响很大，高宽比大的喷口卷吸大。动量大的燃烧器，穿透能力强。一次风着火后衰减快，主要是二次风决定炉内空气动力场。高宽比大的燃烧器，刚性差，易偏转。同时切圆直径也对燃烧有一定的影响。切圆大，对燃烧有利，但偏斜会带来问题。

5.2 燃烧器出口风率、风速的调整

5.2.1 一次风率、风速调整

一次风率大，着火延迟；煤粉浓度低。风速大，着火距离远，喷口附近温度低，着火困难，且大颗粒动力大，会穿过燃烧区域，燃烧不完全。风速过小，则卷吸差，刚性差。在选择燃烧器出口风率时首先应根据煤种确定合适的参数，在范围内再考虑经济性。负荷变化时，相应调整。

5.2.2 二次风的调整

二次风分为几大部分：辅助风（二次风喷口风）、燃料风（一次风喷口的周界风、夹心风等）、燃尽风（低NOx分级燃烧的过燃风OFA）等。

①辅助风的调整。控制合适的辅助风关键是要选择合适的分配器。分配器与煤种、燃烧器、炉型、制粉系统及运行条件有关，可分为四种：均匀、上大下小（倒宝塔型）、中间小，两头大（缩腰型）和上小下大（宝塔型）。

②燃料风的调整。燃料风分为周界风和夹心风。一次风喷口周围的周界风可扩大燃烧器对煤种的适应性。好煤种，可开大周界风挡板，可推迟着火，遏制煤粉离析，迅速补充燃烧所需空气。难燃煤，可关小或全关周界风，以免降低煤粉浓度，阻碍烟气与煤粉气流的混合。

③燃尽风的调整。对于低NOx燃烧技术的分级燃烧，主燃烧区域缺氧燃烧，降低NOx的生成。燃尽风保证燃烧完全。但CE炉型对NOx的生成影响不大。大风箱结构限制了燃尽风喷口的位置和风速。负荷与煤种也对燃尽风的调节有影响。低负荷温度低，可不采用分级燃烧，煤质差也应减小该风量，以保证主燃烧区域的稳定燃烧。

5.2.3 三次风的调节

中储式热风送粉制粉系统的乏气为三次风。温度低，水分较大，影响燃烧。风量一般为20%，过大，降低燃烧经济性和稳定性。应有合适的风速，一般不低于50m/s。穿透烟气进入炉膛中心，保证其中的煤粉燃烧。如三次风量大，可减少制粉系统漏风，提高入口风温，开大再循环风门。

6 燃烧器的运行方式

燃烧器的运行方式指负荷分配和投停方式。负荷分配的一般原则是各投运燃烧器负荷均匀。如有特殊情况，解决汽温偏低、结渣等，可改变火焰中心位置。高负荷时尽量全部投运，降负荷停运燃烧器的原则为要燃烧稳定；停上投下，利于燃烧，停下投上，利于维持汽温；宜分层、对角或交错停，定时切换；停运只数与负荷率匹配。

高负荷燃烧稳定，主要是防止结渣和汽温偏高，应尽量全部投入，均匀分配热负荷。低负荷时停上投下，因停运燃烧器也要保留少量风量以保护燃烧器，冷空气对下部燃烧器影响小。

煤质好，可多火嘴，少燃料，利于燃烧完全，避免结渣；煤质差，应集中火嘴，增加煤粉浓度，保证稳定着火。低负荷不同燃烧器的组合方式如表2所示。

7 结 语

本文对现有的锅炉运行流程及特点进行分析，对锅炉运行过程中的燃烧条件、蒸汽温度、燃烧量与风量、炉膛负压监督与引风量、燃烧器的选择、燃烧器的运行方式这六个技术环节进行重点分析，总结讨论出锅炉运行中应注意的技术问题，为锅炉的选择及日常运行提供一定的参考。

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