锅炉燃烧调整技术讲义
锅炉燃烧调整技术
2.4 燃煤对环境的污染特性
燃煤发电锅炉的环境污染： • 烟尘污染，超细粉尘污染； • 有害气体污染：SO2,NOx,CO,N2O等； • 温室气体CO2污染； • 热污染； • 重金属污染； • 污水排放；
3、 锅炉炉型及其燃烧设备特点
• 切园燃烧锅炉（四角切园、六角切园、 直流燃烧器）； • 墙式燃烧锅炉，旋流燃烧器，前墙布 置，前后墙对冲布置； • “W”火焰锅炉； • 循环流化床燃烧锅炉
燃煤对受热面腐蚀性能的变化；
燃煤磨制性能的变化。
2.2 煤的破碎和磨制性能
煤的磨制性能影响制粉过程的电耗、制
粉设备的磨损消耗、制粉系统的出力能力以 及煤粉的粒度分布状态等。 制粉系统形式的选择需要考虑燃煤的磨 制性能。
2.3 燃煤对受热面的影响
•煤的积灰和结渣特性； •燃煤对受热面的高温腐蚀和低温腐蚀； •煤灰对受热面的磨损；
3.2、墙式燃烧锅炉
• 锅炉结构特点：燃烧器布置在墙面上； • 燃烧器种类及特点：独立燃烧性能；煤 种适应性能和调整性能； • 燃烧器的配风调整：均匀要求、着火距 离、洁净燃烧； • 启停过程的节油； • 炉内温度分布和烟温偏差；
3.2、墙式燃烧锅炉
3.3、“W”火焰锅炉燃烧设备特点
3.3、“W”火焰锅炉燃烧设备特点
——混煤燃烧特性及配煤技术
• 目前，世界许多国家对配煤技术和混煤的燃烧 性能进行了深入地研究。配煤已经成为一项不
可忽视的火力发电技术。
• 在我国，由于煤炭市场状况以及对配煤技术的
认识和研究不深，在配煤方面的技术和资源投
入不足，管理投入也比较欠缺，大都处于一种 被动状态，仅仅是解决煤源不足的问题，锅炉 燃烧混煤的总体效果较差。
——混煤燃烧特性及配煤技术
锅炉燃烧优化调整技术
二、锅炉燃烧系统优化调整 技术现状
目前我国火力电厂锅炉运行中，设备的 实际制造、安装和运行方式存在缺陷；
监控参数存在偏差、负荷变化频繁；
优化调整试验间隔较长等原因；
燃烧系统多种多样；
锅炉燃烧达不到最佳工况的现象，需要 通过燃烧优化运行调整，提高锅炉热效 率，降低机组煤耗。
切圆燃烧方式
墙式切园燃烧示意图
W火焰燃烧方式
➢ 无烟煤这种反应特性极低的煤种 （可燃基挥发分低于10%），
➢ 采用“W”火焰的燃烧方式，通过 提高炉膛的热负荷，延长火焰行程 等手段来获得满意的燃烧效果。
左侧墙
右侧墙
燃尽风口
燃烧器
➢ ➢
前后墙对冲燃烧方式 ➢
沿炉膛宽度方向热负荷分布均匀 过热器、再热器区炉宽方向的烟温 分布更加均匀 燃烧器具有自稳燃能力
2）掺冷风量对排烟温度影响
示例1：
某电厂超超临界机组锅炉排烟温度实际运行值超过了设计值10℃ 以上；
习惯投运5台磨煤机，而另外备用磨煤机的冷风门开度经常在 30%左右，同时磨煤机出口一次风管隔绝门全开，实测备用磨煤 机对应冷风量约70～80t/h左右；
通过调整对比。结果见表2，磨煤机出口隔绝门全开，入口冷风 门开30%时,锅炉排烟温度为136.43℃，磨煤机出口隔绝门全关 后，在同样负荷下排烟温度为133.72℃，比全开时排烟温度降低 了2.71℃，因此在运行调整中不能忽视一些设备的缺陷。
➢ 排烟热损失主要取决于排烟温度与排烟氧量 （过剩空气系数）
➢ 排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的 （5%～7%）;
➢ 排烟温度每升高10℃.排烟损失约增加0.5％～ 0.7％）;机组发电煤耗升高约1.7 ～2.2 g/kWh。
第四章 锅炉的燃烧调整
旋流燃烧器
• 省煤器后烟气成分均匀，且CO<200ppm • 间接控制飞灰含碳量
旋流燃烧器的旋流强度
旋流强度：旋转动量/前进动量
调整旋流强度
旋流强度的调节
邹县电厂五号炉出现了比较严重的结焦问题，在 燃烧器周围也出现了结焦的现象。第一，氧量的 低限值提升，结焦和缺氧同时出现。从2.5~4.0边 为3.5~5.0，防止缺氧。提高总体氧量，局部好一 些。第二。燃烧器尽可能分散，高负荷，燃烧器 尽量多投一些，每个燃烧器的热功率。第三，可 以调整旋流挡板的开度进行调整，谨慎进行。
• 最高层的上二次风喷口：除供应上排煤粉燃烧 所需空气外，还可补充炉内未燃尽的煤粉继续 燃烧所需要的空气。 • 最低层的下二次风：能把从气流中分离出来的 煤粉托浮起来，使其燃烧而减少机械未完全燃 烧热损失。
• 这种喷口布置方式只适用于挥发分较高 且很容易着火的褐煤和烟煤
• 分级配风通常将一次风口 比较集中地布置在一起， 而二次风口分层布置。 • 一次风口集中布置后，由 于煤粉集中，燃烧放热集 中，火焰中心温度会有所 升高。 • 这种燃烧器适用着火温度 较高的无烟煤、贫煤和劣
旋流燃烧器过燃风的调节
4-03 过燃风
风粉调平
风粉调平是对锅炉燃烧最基本的要求之一
莱城电厂双进双出磨调试，起初单 侧风量 达到60t/h以上，此时一次风管 风速 在30m/s以上，造成燃烧不稳定、 飞灰和炉渣可燃物增高，根据校核计算， 将单侧总风量控制在45t/h左右，既能 满足磨煤机的出力要求，又不致 发生一次风管堵塞。
300MW锅炉燃烧器风速推荐值
大容量煤粉锅炉燃烧器 设计导则 燃烧器喷口数量 单只喷口热功率MW 16～24 40～60 瑞金 20 53.92 黄台 20 54.09
锅炉燃烧的调节
锅炉燃烧的调节锅炉燃烧的调节一、燃烧调节的目的和任务锅炉燃烧工况的好坏无论是对锅炉机组或是整个发电厂运行的安全、经济都有着极大的影响。
在安全方面，燃烧过程十分稳定直接关系到锅炉运行的可靠性。
例如，燃烧过程不稳定将引起蒸汽参数发生波动；炉膛温度过低将影响燃料的着火和正常燃烧，容易引起水冷壁结渣或烧损设备，并可能增大过热器、再热器的热偏差，造成局部管壁超温或过热爆管事故。
燃烧调节适当（燃料完全燃烧、炉膛温度场合热负荷分布均匀）则更是达到安全可靠运行的必要条件，只有锅炉运行工况稳定了，才能保持蒸汽的高参数运行。
此外，锅炉燃烧工况的稳定、良好，是采用低氧燃烧的先决条件，采用低氧燃烧，对降低排烟热损失、提高锅炉热效率，减少NOx和SOx的生成都是极为有效的。
在经济方面，锅炉燃烧的好坏直接影响锅炉运行的经济性，燃烧过程的经济性要求合理的风、粉配合，一、二次风配比和送、引风配合；此外，还要求保证适当高的炉膛温度。
合理的风、粉配合就是要保持最佳的过剩空气系数；合理的送、引风配合就是要保证适当的炉膛负压。
无论是在正常稳定工况或是在改变工况运行时，对燃烧调整得当，就可以减少锅炉各项热损失，提高锅炉效率。
对于现代火力发电机组，锅炉效率每提高l%，整个机组效率将提高约0.3～0.4%，标准煤耗可下降3～4g/（kW·h）。
燃烧调节的任务是：（1）在满足外界点复活需要的蒸汽数量和合格的蒸汽质量的基础上，保证锅炉运行的安全性和经济性。
（2）保证锅炉设计的汽压、汽温和蒸发量各参数的稳定运行。
（3）保证着火稳定，燃烧中心适当，火焰分布均匀，不烧损喷燃器、过热器等设备，避免积灰结焦。
（4）使锅炉机组运行保持最高的经济性。
（5）使NOX、SOX及锅炉各项排放指标控制在允许范围内。
要达到上述目的，在运行操作时应注意保持适当的燃烧器一、二次风配比，即保持适当的一、二次风的出口速度和风率，以建立正常的空气动力场，使风粉均匀混合，保证燃烧良好着火和稳定燃烧。
第四章锅炉的燃烧调整
第四章 锅炉的燃烧调整第一节 概述一、燃烧调节的目的 目的：稳定性（安全性）： 经济性：二、影响炉内燃烧的因素 ● 煤质η⎧↓↓⇒⇒↑↑⇒⎨⎩着火温度，着火距离燃尽易挥发份炉膛和燃烧器出口结焦图4-1 zjBα↓−−→↑−−−−−−→↑⇒为了防止堵管和燃尽难发热量给粉或给煤一次风速直吹：煤粉粗42q q ⎧⎧↑⇒⇒⇒↑⎪⎨↑⇒↑⇒↑⎨⎩⎪⎩汽化吸热炉温低燃尽难经济性：水分烟气量安全性：磨煤机与煤粉管堵管 ● 切圆直径D ⎧↑⇒⎨⎩邻角来流吹至根部，着火容易一次风煤粉气流偏转，贴壁，炉膛结焦 ● 煤粉细度，图4-2● 煤粉浓度，图4-3↑⇒↑↑⇒煤粉浓度单位体积放热量风粉气流黑度迅速吸收炉膛的辐射热● 锅炉负荷，图4-4B ↓⇒↓⇒炉温着火困难● 一、二次风的配合⎫⇒↑⇒⎬⇒⎭混合早着火热着火推迟混合时机：煤粉先着火，然后二次风混合混合晚缺氧● 一次风煤粉气流初温，图4-5↑⇒↓⇒一次风温度着火热着火容易三、负荷与煤质变化时的燃烧调整B α⎧⎧⎪⎪⎪↓⇒↑⇒⇒⎨⎨⎪⎪⎩⎪⎩提高一次风速（防止燃烧器烧坏）着火容易分散火嘴（降低煤粉浓度）炉温结焦火球居中（偏斜易结焦）汽温超温降低（降低排烟热损失）B α⎧⎪⎪⎧⎪↓⇒↓⇒⇒⎨⎨⎩⎪↓⎪⎪⇒⇒↑⇒↓⎩集中火嘴，最下排（提高煤粉浓度）适当增大，（稳定切圆）燃烧不稳炉温降低一次风率和风速（提高煤粉浓度）汽温偏低煤粉细度降低锅炉负压减少漏风热风量着火热D α⎧⇒↑⎪⇒↑⎪↓⇒⇒⎨↓⎪⎪↑⇒↓⎩降低一次风率和一次风速煤粉浓度提高二次风速，避免一二次风过早混合挥发份着火困难煤粉细度热损失 α⇒⎧⎪⎪↑⇒↓⇒⎨⎪⎪⎩分散火嘴降低热负荷提高一次风率和一次风速挥发份安全性降低二次风速，提前混合适当降低 第二节 燃料量与风量的调节一、燃料量的调节 1、中储系统转速、投切、对角、成层、平稳、高低限 负荷变动大，先给粉机数目（粗调），再给粉机转速（细调） 负荷变动小时，粉机转速（细调） 成层投停，对角投停先投风，后投份；先停粉，后停风。
锅炉燃烧调整
第五章锅炉的燃烧调整第一节概述1. 燃烧调节的目的炉内过程的好坏，不仅直接关系到锅炉的生产能力和生过程的可靠性，而且在很大程度上决定了锅炉运行的经济性。
进行燃烧调节的目的是：在满足外界电负荷需要的蒸汽量和合格的蒸汽品质的基础上，保证锅炉运行的安全性和经济性。
具体可归纳为：①保证稳定的汽压、汽温和蒸发量；②着火稳定、燃烧完全，火烟均匀充满炉膛，不结渣，不烧损燃烧器和水冷壁、过热器不超温；③使机组运行保持最高的经济性；④减少燃烧污染排放。
燃烧过程的稳定性直接关系到锅炉运行的可靠性。
如燃烧过程不稳定将引起蒸汽参数波动；炉内温度过低或一、二次风配合不当将影响燃料的着火和正常燃烧，是造成锅炉灭火的主要原因；炉膛温度过高或火焰中心偏斜将引起水冷壁、炉膛出口受热面结渣并可能增大过热器的热偏差，造成局部管壁超温等。
燃烧过程的经济性要求保持合理的风煤配合，一、二次风配合和送引配合，此外还要求保持适当高的炉膛温度。
合理的风煤配合就是要保持最佳的过量空气系数；合理的一、二次风配合就是要保证着火迅速、燃烧完全；合理的送引风配合就是要保持合理的炉膛负压、减少漏风。
当运行工况改变时，这些配合比例如果调节适当。
就可以减少燃烧损失，提高锅炉效率。
对于煤粉炉，为达到上述燃烧调节的目的，在运行操作时应注意燃烧器的出口一、二、三次风速、风率，各燃烧器之间的负荷分配和运行方式，炉膛风量、燃料量和煤分细度等方面的调节，使其达到较佳值。
2. 影响炉内燃烧的因素2.1 煤质锅炉实际运行中，煤质往往变化较大，但任何燃烧设备对煤种的适应总有一定的限度，因而运行煤种的这种变化对锅炉的燃烧稳定性和经济性均将产生直接的影响。
每的成分中，对燃烧影响最大的是挥发分。
挥发分高的煤，着火温度低，着火距离近；燃烧速度和燃尽程度高。
但烧挥发分高的煤，往往是炉膛结渣和燃烧器结渣的一个重要原因。
与此相反，当燃用煤种的挥发分低时，燃烧的稳定性和经济性均下降，而锅炉的最低稳燃负荷升高。
锅炉燃烧调整技术
1、合理配风： • • • 一次风速决定于煤的燃烧性能、 一次风率将影响煤粉气流的浓度， 二次风量分布的多样性，
•
过量空气的控制；
2、合理的煤粉浓度：影响着火、燃烬、炉膛内温度分布以及NOx排放浓度 等；煤粉气流的火焰传播速度与煤粉浓度和煤的着火性能有关。 3、合理的煤粉细度：
6.2、水冷壁的高温腐蚀
需要解决的主要问题： • 煤粉细度； • 煤粉浓度； • 风粉混合物的温度； • 一次风速； • 制粉系统的出力； • 制粉电耗和材料消耗； • 安全运行；
6、 燃烧调整与锅炉燃烧的安全性
• 燃烧稳定性；
•
• • • • •
锅炉结渣；
受热面的高温腐蚀； 受热面过热损坏和“四管”爆漏； 尾部受热面的低温腐蚀和磨损； 二次燃烧； 炉膛爆炸；
影响炉膛水冷壁结渣的因素：
煤的结渣特性：煤的灰熔点及灰的黏结性与灰成分、煤灰所处的烟气气氛有密切
的关系；煤的着火性能强，炉内局部热强度容易过高；
锅炉的结渣特性：整体热强度或局部热强度过高，例如设计炉膛热强度过高，煤
粉喷口集中布置，增加卫燃带等；
炉内气流的影响：火球直径过大，火焰偏斜，气流紊乱（燃烧器完善程度、配风
1、 什么是锅炉的燃烧调整
燃烧调整的目的： • 保证锅炉输出：蒸发量（蒸汽压力）、蒸汽温度； • 保证燃烧的安全稳定性（避免灭火、防止结焦、防止爆炸）； • 保证受热面的安全（防止腐蚀、磨损、过热等）； • 提高燃烧经济性（提高燃烧效率，减少热损失）； • 减少对环境的污染（烟尘、SO2、NOx、CO等有害气体）；
原因：着火推迟到水冷壁附近强烈燃烧， 治理：提高会受到各种力（湍流脉动力及扩散、气体压力、光热压力等）的作用到达水冷壁壁面，由于 煤灰颗粒在高温下大都呈熔融状态，容易黏附到具有氧化层隔热的水冷壁管子上，形成渣层以后，表面温度 大大提高，就会加快结焦过程。
西安热工院锅炉燃烧优化调整技术-张广才
首先满足外界电负荷需要的蒸汽数量和合 格的蒸汽品质的基础上，保证锅炉安全、 经济和环保运行，具体归纳为：
1.1.提高锅炉运行经济性 应通过运行优化调整尽量减少各种损失，以提高
锅炉的效率； 同时保证锅炉正常稳定的汽压、汽温和蒸发量，
减少再热器减温水的流量等，以提高整个机组热 效率。
切圆燃烧方式
W火焰燃烧方式
左侧墙
右侧墙
燃尽风口
燃烧器
前后墙对冲燃烧方式
二、锅炉燃烧系统优化调整 技术现状
采用单因素法进行锅炉燃烧优化调整试验：
可以寻求合理的一、二次风配比、风煤比的配 比及配煤方式、较佳的煤粉细度及过剩空气系 数等；；
确定锅炉燃烧系统的最佳运行参数；
提供不同负荷下过剩空气系数曲线、风煤比曲 线等。用以指导锅炉优化运行。
一、锅炉燃烧系统运行
优化调整目的
主蒸汽温度每降低10℃，影响发电煤耗约0.93 g/kWh；再热蒸汽温度每降低10℃，影响发电煤 耗约0.75g/kWh。
过热器减温水流量每增加10t/h，影响发电煤耗 约 0.08～0.12 g/kWh；再热器减温水流量每增 加10t/h，影响发电煤耗约0.52～0.63 g/kWh。
二、锅炉燃烧系统优化调整 技术现状
采用锅炉燃烧系统监测仪表参数进行优化调整：
运行人员监控风粉浓度、一次风速、烟气含氧 量、飞灰含碳量在线检测、煤质成分在线检测 等参数调节锅炉燃烧。实现锅炉高效、经济燃 烧，但是由于目前电厂安装的燃烧参数测量仪 表运行的稳定性和可靠性普遍较差，测量不准 确，同时检修维护及管理的不到位，直接影响
三、通过锅炉燃烧优化调整提高 锅炉运行经济性途径
3.2、锅炉热效率
= 100-(q2+q3+q4+q5+q6)=q1
技能培训资料：锅炉的燃烧调整知识点
01锅炉燃烧过程自动调节的任务锅炉燃烧过程自动调节的任务如下：①维持热负荷与电负荷平衡，以燃料量调节蒸汽量，维持蒸汽压力。
②维持燃烧充分，当燃料改变时，相应调节送风量，维持适当风煤比例。
③保持炉膛负压不变，调节引风与送风配合比，以维持炉膛负压。
02锅炉风量与燃料量配合风量过大或过小都会给锅炉安全经济运行带来不良影响。
锅炉的送风量是经过送风机进口挡板进行调节的。
经调节后的送风机送出风量，经过一、二次风的配合调节才能更好地满足燃烧的需要，一、二次风的风量分配应根据它们所起的作用进行调节。
一次风应满足进入炉膛风粉混合物挥发分燃烧及固体焦炭质点的氧化需要。
二次风量不仅要满足燃烧的需要，而且补充二次风末段空气量的不足，更重要的是二次风能与刚刚进入炉膛的可燃物混合，这就需要较高的二次风速，以便在高温火焰中起到搅拌混合作用，混合越好，则燃烧得越快、越完全。
一、二次风还可调节由于煤粉管道或燃烧器的阻力不同而造成的各燃烧器风量的偏差，以及由于煤粉管道或燃烧器中燃料浓度偏差所需求的风量。
此外，炉膛内火焰的偏斜、烟气温度的偏差、火焰中心位置等均需要用风量调整。
03四角切圆锅炉二次风调整四角切圆锅炉二次风采用的是大风箱供风方式，每角的18只喷口连接于一个共同的大风箱，风箱内设有18个分隔室，分别与18个喷口相通。
各分隔室入口处均有百叶窗式的调节挡板。
二次风的调节依据是维持最佳氧量。
辅助风是二次风中最主要的部分。
它的作用是调整二次风箱和炉膛之间的压差(原则上不低于380Pa)。
从而保证进入炉膛的二次风有合适的流速，以便入炉后对煤粉气流造成很好的扰动和混合，使燃烧工况良好。
总二次风量按照燃料量和氧量值进行调节，各燃烧器辅助风的风门开度按相关规程要求的炉膛/风箱压差进行调节。
油层均有各自的油配风，油配风的开度有两种控制方式：油枪投入前，该油枪的油配风挡板开至20%以上；油枪停用时，则与辅助风一样，按炉膛/风箱压差进行调节。
在一次风口的周围布置一圈周界风，可以增大一次风的刚性；可以托浮煤粉，防止煤粉离析，避免一次风帖墙；还可以及时补充一次风着火初期所需要的氧气。
锅炉运行燃烧与调整讲义共59页文档
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
锅炉燃烧调整与试验.ppt
到被测参数的某些变化情况，以便找出最合理的 运行方式，所以可用较简单的方法进行，不需要 精确地确定所求量的大小。
➢ 三种级别试验中都必须要求锅炉在给定负荷下， 保持稳定工况。试验中要求所用煤种的工业分析 值（与设计选用煤种的计算值或锅炉日常运行所 用煤种的平均值相一致。
试验参加人员的职责
试验负责人
➢ 试验负责人要明确规定参加试验人员的分工； ➢ 在分配试验观测人员时； ➢ 编写试验准备任务书和制订试验大纲； ➢ 提出和监督锅炉运行必须保持的稳定工况； ➢ 确定和宣布试验开始和终止的时间，以及在试验中由于某种
原因而中止试验的时间；
➢ 巡视各个观测岗位的工作情况及运行情况，检查主要观测数 据，发现问题及时处理；
第二节 试验的组织和准备
试验的组织和准备工作内容包括
➢ 成立试验试验工作组,指定试验负责人； ➢ 熟悉有关试验锅炉的技术资料； ➢ 制订试验大纲，试验大纲内容一般包括：试验
的目的任务和要求、试验程序及方法、测量项 目和测点布置、测试用仪表及工具、安全措施、 人员分工和进度等； ➢ 列出试验所需仪器清单，编制记录图表，提供 试验准备任务书； ➢ 组织参加试验的全体人员学习、讨论； ➢ 预备性试验。
2.参考测量项目
为获得除基本测量项目之外的其它较次要的运 行参数的测量项目，称为参考测量项目。这些数
据对说明锅炉试验时所处的工况条件是必要的。
注意:试验前对基本测量项目及参考测量项目
应分别制定合理的测量方法和选用相应的仪器仪 表，确定测点位置和数量。其中对于重要的测量 项目，有必要考虑设两个尽可能接近的测点，除 设有主测点外，还应该有复核和备用的测点，这 样才能保证重要的数据的正确性和可靠性。
锅炉的燃烧调整64页PPT
谢谢！
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46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
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47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东轩下，聊复得此生。
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49、勤0、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
锅炉的燃烧调整
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
锅炉燃烧调整讲义
第一章低NOx排放技术电站锅炉NO X排放控制标准限于成本的考虑，中国火力发电燃煤锅炉主要考虑燃烧控制技术。
根据不同燃煤燃烧时NO X排放控制可以达到的技术水平，确定火电厂大气污染物排放标准。
火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化物最高允许排放浓度执行表1-3规定的限值。
为了满足火电厂大气污染物排放标准规定的NO X排放要求，国产燃煤锅炉主要采用低NO X燃烧器和分级燃烧技术，其经济性最好。
表2-11 火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化物最高允许排放浓度单位：mg/m3时段第1 时段第2 时段第3 时段实施时间2005 年1 月1日2005年1 月1日2004年1 月1日燃煤锅炉Vdaf＜10% 1500 1300 1100 10%≤Vdaf ≤20% 1100 650650 Vdaf ＞20% 450燃油锅炉650 400 200燃气轮机组燃油150 燃气80第一节 NOx生成机理燃烧过程中生成的氮氧化物主要是NO和NO2，通常把这两种氮的氧化物称为NO x。
其中NO占90%以上。
国内外对煤燃烧过程中NO x的生成机理做了大量的研究，对NO X的生成机理及其影响因素都比较清楚了。
由于氮的键能不同，以及与氮进行反应的介质成分不同，因而NO x的生成有三种不同的机理：热力NO x，它是燃烧过程中空气里的N2在高温下氧化而生成的氮氧化物，它占总的氮氧化物的（20~50）%；快速NO x，它是燃料中的碳氢化合物CH x与空气中的N2，在过量空气系数为（0.7~0.8）时，由预混燃烧生成，其生成地点不是发生在火焰面的下游，而是在燃烧初期的火焰面内部，而且反应时间极短，在实际燃烧装置中，快速NO x量很少，就煤粉炉而言，小于5%；燃料NO x，它是燃料中所含的氮化合物，在燃烧过程中氧化而生成的氮氧化物，它占总的氮氧化物的75%左右。
NO x生成的最大特点就是与煤的燃烧方式、燃烧工况有关系。
NO x生成量强烈地依赖于燃烧的温度水平，此外与风煤比，传热和煤种以及煤、空气和燃烧产物的混合程度有关。
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3、燃烧调整的基本技术和方法
l 燃烧设备和燃烧状况的诊断技术（包括运行 测试技术 —— 数据采集与分析、设备性能的 测试与分析、燃烧工况的测试与分析）； l 锅炉燃烧调整试验方法（通过改变输入输出 参数，找出其相关性能，对调整目标进行优 化：单因素轮换试验的方法，多元回归的方 法等）； l 在线优化运行技术；
4)当气流旋流强度增加到一定程度，扩 散角也增加到某一程度时，射流会突然 贴在炉墙上，扩散角成为180。，这种现 象叫飞边。 飞边现象产生的原因可用图4来解释；当 扩散角不是很大的时候，射流的中心和 外缘都有足够的烟气回流，因而气流两 边的压差很小。而当扩散角逐渐增大时， 射流边缘与炉墙之间的空间就逐渐缩小， 补气越来越困难，负压将逐渐增大，但 中心区的补气条件此仍然很好，因而压 差增加。
4、煤的燃烧性能
——煤的着火性能判别 按挥发分进行分类 ； 利用实验炉实烧分析 ； 利用热天平进行热重分析 ；
利用工业分析值判别煤的着火性能。例如清华大学等 单位的研究人员提出用煤的空干基工业分析值组成煤 “通用着火特征指标”： FC= （ Vad+Mad ） 2×FCad/10000 ， 从FC≤0.5到FC≥2.0将煤着火稳燃特性分为极难燃、难 燃、准难燃、易燃和极易燃五个类别。
4、煤的燃烧性能
煤的燃烧性能分析（着火性能、燃 烬性能、磨损性能、炉内的腐蚀污 染特性、环境污染特性）； 元素分析、工业分析的意义及其利 用； 煤质变化对燃烧的影响；
4、煤的燃烧性能
——动力用煤分类
按挥发份分类（着火性能、燃烬性 能）； 按含硫量分类（炉内的腐蚀污染特 性、环境污染特性）； 按灰熔融温度分类（结焦性能）；
锅炉燃烧调整技术
锅炉燃烧调整技术
1、 燃烧调整的目的和意义 2、 燃烧调整的对象 3、 燃烧调整的基本技术和方法 4、 煤的燃烧性能 5、 制粉系统调整 6、 煤性与炉型的耦合 7、 煤性对燃烧器运行控制的影响 8、 燃烧调整与锅炉运行的安全性 9、 燃烧调整与锅炉运行的经济性 10、煤的洁净燃烧技术
5、 制粉系统调整；
需要解决的主要问题： 煤粉细度； 煤粉浓度； 风粉混合物的温度； 一次风速； 制粉系统的出力； 制粉电耗和材料消耗； 安全运行；
5、 制粉系统调整
——煤粉细度的选择及对燃烧的影响
6、煤性与炉型的耦合
7、煤性对燃烧器运行控制的影响
8、燃烧调整与锅炉运行的安全性
—— 锅炉稳燃技术，影响燃烧稳定性的 各种因素； ——炉膛爆炸案例分析； ——燃烧调整与锅炉的“四管”爆漏； ——炉膛结渣（结焦）的原因和治理； ——受热面的高温腐蚀及治理技术； ——防止受热面磨损；
4、煤的燃烧性能
——元素分析、工业分析的意义及其利用 煤的元素分析：煤在锅炉中燃烧后将变成烟气（气相） 和灰渣（固相）两部分，按照成分，利用化学分析的 方法，得到元素分析值。元素分析是传热计算的依据， 与燃烧过程无关； 煤的工业分析：煤在燃烧过程中，首先是水分的蒸发， 接着是挥发分的析出和燃烧，然后是焦碳中的固定碳 燃烧，最后剩下不能燃烧的是焦碳中的灰分，按照燃 烧过程对煤进行分析得到煤的工业分析成分，即水分、 挥发分、固定碳和灰分。工业分析反映了燃烧过程， 是燃烧调整的依据。
扩散角增加到一定程度后，压差达到相 当大的数值，就会把气流压向炉墙，形 成飞边现象。 当飞边现象产生后，容易形成喷口或炉 墙的结渣，也容易烧坏喷燃器，所以旋 流燃烧器一般不宜采用过强的旋转气流。
旋转气流的飞边现象
为了防止飞边，对轴向叶轮式旋流喷燃 器，可采取以下措施： 叶片的安装角度应合适，不应过大或过 小，否则易产生飞边或气流旋流强度不 足； 二次风出口的扩口角度也应合适，扩口 斜边与喷燃器轴向间的角度β2越大，则 旋流扩散角越大，试验证明β2＝45度时 很容易飞边，一般认为β2＜30度较好。
旋流喷燃器的射流特性
1)二次风是旋转气流，一出喷口就扩展 开。一次风可以是旋转气流，也可用扩 锥扩展。因此整个气流形成空心锥形的 旋转射流。 2)旋转射流有强烈的卷吸作用，将中心 及外缘的气体带走造成负压区，在中心 部分就会因高温烟气回流而形成回流区。 回流区大，对煤粉著火有利。 3)旋转气流空心锥的外边界所形成的夹 角叫扩散角。随着气流旋流强度的增加， 扩散角也增大，同时回流区也加大。相 反，随着气流旋流强度的减弱，回流区 减小。
分析：
从图1和图2中可看出，气流的轴向速度 和切向速度衰减很快，这是因为旋转气 流卷吸周围气体越来越多，而气流的动 量是一定的，所以速度必然越来越小； 其中切向速度的衰减要比轴向速度的衰 减为快。
旋流喷燃器的气流工况可以用旋流强度 来表示。旋流强度的大小由切向动量矩 与轴向动量之比(M／K)以及喷口直径d来 决定，其数学定义为： 旋流强度Q＝8M/K∏d 旋流强度Q是一个无因次数。旋流强度的 大小决定于切向运动相对于轴向运动的 强度。旋流强度大，则气流扩展角大、 射程短、回流区大。
1、 燃烧调整的目的和意义
l 燃烧调整的概念：在对设备运行状态的诊断基 础上，通过调整燃烧的各种运行参数，达到合 理的燃烧运行方式； l 目的：保证锅炉燃烧的：安全性、经济性、低 污染性能； l 意义：一个庞大的多输入多输出系统，各类参 数处于经常的变化过程中，必须通过燃烧调整， 锅炉设备和燃料才能形成合理的运行整体。
二次风速要适当，二次风速过高会形成 飞边，过低又影响混合、着火和燃烧叶 轮位置应合适，如叶轮全关时(即推向最 前端时)，容易形成飞边，一次风舌形挡 板位置应合适，挡板偏转过多，一次风 旋转加大，容易形成飞边。
二次风的调整原则
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
2、 燃烧调整的对象
主要的过程调整对象有： ——燃料性能的选择（煤）； —— 燃料准备过程（煤的磨制、煤粉输送、空气预热 等）； ——燃料燃烧过程（燃烧的组织，煤与空气的混合、 着火、燃烧和燃烬、炉内动力工况、浓度分布与温度 分布）； ——燃烧过程中面的污染和清理等）；
2、 燃烧调整的对象
主要的设备调整对象有： ——燃料的制备装置（输煤、制粉系统、输粉系统）； ——燃烧设备（送引风设备、点火系统、燃烧器、炉 膛、空气预热等）； —— 烟气处理设备（烟气脱硫装置、炉内脱硫装置、烟 气脱硝装置、除尘器等）； —— 燃烧安全保障系统（灭火系统、防暴系统、 FSSS 等）； ——燃烧控制系统（设备状况和运行参数监测、燃 烧过程调节、运行优化、DCS系统等）；
9、燃烧调整与锅炉运行的经济性
——燃烧调整与蒸汽参数的关系；
——影响排烟温度的燃烧因素；
——影响飞灰可燃物的因素； ——锅炉热效率的优化调整；
10、煤的洁净燃烧技术
——燃煤锅炉对环境的污染；
——SO2的控制；
——NOx的控制；
旋流燃烧器射流特性
旋流喷燃器的气流喷入炉膛时，可以近似地看成旋转 自由射流。由于气流进入炉膛后立即扩展成空心锥形， 因此，气流的流动工况就可以由相互垂直的轴向速度 和切向速度来描述。 旋转自由射流轴向速度的分布情况与不旋转自由射流 的情况是不同的，其轴心附近的速度反而小，而且常 是负值。图1表示了轴向速度分布情况，速度为负值的 区域是回流区。 旋转自由射流切向速度的分布情况如图2所示。由图可 知，轴心附近的切向速度很小，沿着半径方向，切向 速度渐增，到一定值后又逐渐减小，至边界时为零。