飞灰含碳量的影响因素
锅炉飞灰含碳量成因及降低措施
锅炉飞灰含碳量成因及降低措施飞灰含碳量表示锅炉燃烧的效率，含碳量越高则锅炉燃烧效率低，生产成本就会越高，直接说明了煤粉质量不好，同时也会带来生产安全问题，容易造成爆炸等事故。
因此锅炉飞灰含碳量是否达标严重影响着企业效益与生产安全。
本文就锅炉飞灰含碳量形成的原因进行探究分析，找出问题的根本，并提出了降低含碳量的有效措施，以此解决锅炉煤粉燃烧时的效率问题和安全问题，使企业更好更长久的走下去。
标签：锅炉设备；飞灰含碳量；成因问题；降低措施引言对于很多电厂来说，锅炉燃烧是很重要的能源设施，煤粉能否合理的利用也就成了大家比较关注和重视的话题。
飞灰含碳量直接反映燃烧效率，其含碳量的高低又受到煤粉自身质量和锅炉运行情况等多种因素的影响，同时也与企业效益直接挂钩，所以下文直接着眼于飞灰含碳量高的原因，从根源上提出优化措施和方案。
1、造成飞灰含量高的成因1.1 煤粉的质量。
因受市场与成本的影响，目前大多数电厂所用的燃煤均为挥发分低、灰分较大并且煤质易发生改变。
像挥发分低，则导致煤粉所需着火温度较之升高，原有的温度不能满足当下着火条件，不易燃烧，因此会导致煤粉的燃烧效率降低，飞灰中的含碳量明显提高。
而灰分较大则一经燃烧就产生灰烬，生成的灰烬附着在未燃烧煤粉表面一定程度上影响了煤粉的燃烧，阻挡了火势，造成煤粉燃烧不充分，同样也会造成飞灰含碳量升高。
最后煤质变化多，在与炉火燃烧时本质发生变化，原有的燃烧效率不复存在，改变的越频繁则越易出现燃烧不足，飞灰含碳量也会越高。
1.2 煤粉颗粒大小。
越细的煤粉燃烧时与空气接触的面积也就越大，越容易点着，当炉内煤粉都着火时则炉膛也就达到了所谓的着火点，着火点提前则相应的燃烧时间也就增长，煤粉燃烧的更加充分，飞灰含碳量就会减少。
有科学研究表明煤粉燃烧殆尽的时间与煤粉颗粒直径的大小有一定线性关系，所以应尽量使煤粉的颗粒更加细小，常见的措施有增加磨煤机旋转分离器转速或是减小在入口的一次风压。
飞灰含碳量高的原因及对策
飞灰含碳量高的原因a. 当排烟氧量增加,飞灰可燃物降低,燃烧效率上升。
综合考虑不致使排烟热损失过度增大的前提下,适当提高过剩氧量。
推荐的排烟氧量控制值如下: 315 % (MCR) : 412 % (85 %MCR) ; 510 % (70 %MCR) ;610 %(55 %MCR) ;810 %(30 %MCR) 。
二次风风压低和风量不足的问题, 建议对风道和预热器进行彻底检查找漏, 也可将二次风小环管即播煤风改用一次风代替, 相应增加了二次风大环管即燃烧风风量。
如果上述改进后二次风压、风量还不够, 建议对二次风机进行增容。
b. 随着床压升高, 飞灰可燃物有规律减小。
运行中在综合考虑其他因素(如床体良好流化、正常排渣、合理的风机电耗) 的前提下, 可适当提高床压在510～615 kPa 范围, 以降低飞灰可燃物。
c. 飞灰可燃物随着燃煤挥发分提高而降低。
大化电厂CFB 锅炉主要烧辽宁西马煤, 挥发分很低, 与无烟煤接近, 属于难以着火和极难燃尽的煤种。
要降低飞灰可燃物后尽可能采用高热值、高挥发分的煤种, 但也需综合考虑各有关技术经济因素, 如: 锅炉热效率、结焦的危险、运行成本、检修周期及费用、煤价及运费等。
要严格控制入炉煤粒度< 10 mm , 煤的粒度分布也要符合要求, 中位径( X50) 在2 mm左右。
这需要加强燃料设备维护, 当破碎机筛板、环锤磨损超标时及时维修或更换。
在破碎机出现堵煤时, 立即安排人力扒放, 严禁旁路上煤。
雨季期间, 保持燃料厂房内卸煤沟贮煤量, 不从露天煤场上煤, 可以有效地减少二级破碎堵煤现象。
d. 对于难燃煤种, 适当提高床温可以降低飞灰可燃物。
当然要综合考虑脱硫反应的最佳温度和煤的变形温度等, 床温的控制不宜超过950 ℃。
e. 提高旋风分离器的效率, 降低飞灰可燃物含量。
将入口烟道缩口适当提高分离器进口风速,适当加长中心筒长度都可以提高分离器效率。
f . 采用飞灰再循环可以将未能燃尽的飞灰可燃物引入炉膛再次燃烧, 可以有效地降低飞灰可燃物含量。
影响锅炉飞灰含碳量的因素
浅析影响锅炉飞灰含碳量的因素[摘要] 飞灰含碳量一直为影响锅炉效率的重要因素之一。
本文针对我公司2号锅炉飞灰含碳量偏高的实际情况，分别从煤质、煤粉细度、一次风速、磨煤机出口温度、配风方式、磨煤机运行方式、负荷等方面进行分析。
并针对影响2号锅炉飞灰含碳量的因素，提出合理应对方案，通过相关改造及运行调整，降低飞灰含碳量。
[关键词] 锅炉飞灰含碳量影响因素华能宁夏大坝发电有限责任公司现有四台单机容量为320mw火电单元机组，锅炉均为北京巴布科克·威尔科克斯有限公司生产，亚临界参数一次中间再热单汽包自然循环水管式煤粉炉。
制粉系统采用冷一次风正压直吹式，配备五台zgm－95型平盘中速磨煤机。
20个drb型双调风旋流燃烧器，分布于矩型燃烧室的前、后墙（前墙三排、后墙二排），对冲燃烧。
据现代火力发电机组相关数据统计，锅炉飞灰含碳量每上升1%，标准煤耗约增加1.0～1.3g/kwh。
从锅炉效率方面考虑，机械不完全燃烧热损失和排烟损失是影响锅炉效率的两个主要方面。
而公司所采用的固态排渣方式，其中随烟气排出的飞灰量占总灰量的90%左右，而烟气飞灰中含碳量的超标,既增加燃料消耗量 ,也对锅炉的安全运行造成很大的威胁，容易发生锅炉结焦和尾部烟道二次燃烧，同时降低了设备的使用寿命，降低电除尘器的效率，造成环境污染。
这些都使得锅炉运行的安全性与经济性受到影响。
因此，把锅炉飞灰含炭量控制在合理的范围内，对生产运行具有重要的意义。
一、影响锅炉飞灰含碳量的原因分析煤粉在锅炉内燃烧基本分为加热干燥、挥发份析出着火、燃烧、燃烬四个阶段。
要使煤粉燃烧完全，首先要保证迅速而稳定的着火。
煤粉在着火阶段，其周围被一次风包围，具有足够氧气，由于煤粉气流温度较低，所以这个阶段的关键是迅速将煤粉加热到其着火温度。
只有实现了迅速而稳定的着火，燃烧和燃烬才能迅速进行，如果着火过迟，就会推迟整个燃烧过程，致使煤粉来不及烧完就离开炉膛。
随着燃烧的进行，煤粉温度逐步升高，而其周围氧气也逐步耗尽，此时需要及时供给充足的氧气促使煤粉燃烧完全。
循环流化床锅炉飞灰含碳量的影响因素与调整控制
循环流化床锅炉飞灰含碳量的影响因素与调整控制摘要：循环流化床锅炉（CFB锅炉）和低温燃烧的燃烧，是一种清洁燃烧技术，具有良好的脱硫和粉煤灰脱氮性能，近年来碳含量高也是一个问题，循环流化床锅炉在电力生产过程中可以有效地降低燃料管理和运行调整飞灰含碳量，提高锅炉效率。
关键词：循环流化床；锅炉飞灰；含碳量；调整1导言循环流化床锅炉飞灰含碳量对燃烧空气总量及供给方式有较大影响.。
当燃烧空气充足时，炉内氧气浓度高，使碳燃尽，飞灰含碳量降低，飞灰含碳量增加，反之，效率降低。
2飞灰含碳量的影响因素许多因素对循环流化床锅炉飞灰含碳量的影响，主要从循环流化床高度和分离效率的设计，实际操作的影响因素主要煤种，粒径、燃烧温度、燃烧时间、燃烧气氛等。
由于对设计上的改变需要相当繁琐的计算与校验，而且工作量庞大，因此目前在实际运行中，大多都通过管理，调整燃煤热值、粒度、床温、床压、燃烧空气等手段调整燃烧效率，降低飞灰含碳量。
3飞灰中残碳的生成飞灰中焦炭颗粒按反应特性分为两类；反应活性较高，即使不分离挥发，这种颗粒在炉内停留时间不长，主要表现在飞灰颗粒较大。
另一种相反，挥发基已在燃烧室中析出，分离器和循环燃烧，焦炭的反应性随停留时间的增加而减小，这种颗粒主要集中在细粉煤灰颗粒中。
在热解初期，反应性迅速下降，下降速度减慢，最终达到由热处理温度确定的渐近值。
循环流化床燃烧温度在10 min以内的焦炭在30 min内反应性下降到最小，炉内细小颗粒不能停留太久，所以低反应性粉煤灰很可能是由焦炭形成的大颗粒。
在炉内的焦炭颗粒会大爆发导致前停留的时间越长，细颗粒的碰撞淘洗。
4燃煤掺配和粒度的调整循环流化床锅炉煤的分布特性对炉内燃烧条件有很大影响，而粗颗粒不利于锅炉的运行.。
在确定煤的大小时，如果一个是指炉型，二是根据燃料的性质。
一般来说，高循环比循环流化床锅炉颗粒细小，循环流化床锅炉粒度小，低挥发分和高灰分，粒度细，挥发度高，灰分低，粒度大。
飞灰含碳量过高的原因分析及降低方法
飞灰含碳量高原因及调整
飞灰含碳量高原因及调整1. 煤质特性参数的影响(1) 燃煤挥发分的影响.当挥发分增大时,煤粉着火温度降低,着火迅速,燃烧完全,使飞灰含碳量低;反之挥发分降低, 造成飞灰含碳量高升高.(2)燃煤水分的影响.燃煤水分增大时,着火热会随之增大,煤粉着火推迟,火焰中心上栘,使得炉膛整体温度水平下降,煤粉的燃尽程度降低, 造成飞灰含碳量高.(3)燃煤灰分的影响.当燃煤灰分增加时,由于加热灰分的热量增加和灰分会影响碳和氧的接触,造成火焰温度随之下降,煤粉的燃尽程度降低, 造成飞灰含碳量高.(4)煤粉细度的影响.煤粉细度直接影响飞灰可燃物的变化,煤粉越细,越均匀,则与空气接触的单位质量的煤粉面积与体积增大,燃烧就越充分,能充分燃尽,可以使飞灰含碳量降低.2. 运行方面的影响(1)过量空气系数.当炉膛过量空气系数减少时,煤粉颗粒接触到的氧减少,碳的氧化速度减慢,煤粉燃尽程度降低,煤粉发生不完全燃烧,造成飞灰含碳量高.(2)机组负荷的影响.当锅炉负荷增加时,由于气流扰动加强,风煤混合更加均匀,燃烧更充分,但当锅炉在75%~80%额定负荷以上时,增加负荷会使炉膛的容积热负荷增加,缩短煤粉在炉内停留时间,使燃烧不充分.(3)风煤配比的影响.一次风过高时将使煤粉着火推迟,影响锅炉燃烧的稳定性且使经济性降低;一次风量过低,不仅易造成制粉系统出力不足,氧量不足,还使煤粉挥发分燃烧不充分,导致飞灰含碳量高,此外,还有造成粉管堵的危险.(4)磨出口各一次煤粉管压力,速度及煤粉浓度不均匀性的影响.若同一台磨出口一次煤粉管静压、速度及煤粉浓度不同，将造成炉内火焰充满程度不好，火焰中心不集中，火焰可能会发生偏斜、贴壁等情况，造成炉内温度场分布不均匀，理论燃烧温度降低，炉内火焰充满度不好，局部燃烧不完全，使飞灰含碳量增加。
若一次风速过高将导致煤粉着火推迟，火焰中心上移，燃烧不充分，使飞灰含碳量增加。
同样二次风分配不匀也将造成燃烧的不流通分，使飞灰含碳量增加。
飞灰含碳量高的原因分析与对策
飞灰含碳量高的原因分析与对策降低飞灰含碳量,不但对控制锅炉煤粉气流的燃烧非常必要,而且可大大提高锅炉机组的经济性,从而降低锅炉烟尘排放量,减少环境污染。
一：飞灰含碳量偏高的原因分析当煤粉气流在炉膛内的燃烧和燃尽过程不充分时,势必造成机械未完全燃烧热损失增大,表现为飞灰含碳量升高。
影响飞灰含碳量变化的因素主要有:煤粉细度、煤种特性、燃烧器的结构特性、热风温度、炉内空气动力场和锅炉负荷等。
(1)煤粉细度的影响煤粉细度对其煤粉的燃烧和燃尽性能有较大影响。
煤粉细度越大,即煤粉颗粒粒径越大,其燃尽性能较小粒径颗粒越差,势必造成煤粉燃尽时间延长,不完全燃烧损失增大,飞灰含碳量升高,从而降低锅炉效率。
细煤粉虽然容易着火和燃烧,但煤粉颗粒过细将会增加制粉系统的耗电量和加大磨煤机的磨损量。
因此,在锅炉设备运行中,应综合考虑不完全燃烧损失和制粉能耗的要求,使之达到最小,即寻找煤粉经济细度或最佳细度,以保证较高的锅炉效率和较低的飞灰含碳量。
煤粉经济细度与燃料性质和煤粉颗粒的均匀程度有关。
对于高挥发分的煤,因其容易燃烧可允许磨得粗些;对于低挥发分和可磨性指数较低的煤,因较难燃烧而应尽量磨得细些。
如果煤粉颗粒比较均匀,造成不完全燃烧损失的大颗粒则相对较少,可允许煤粉粗些,这与磨煤机和分离器的形式以及运行工况有关。
降低煤粉细度是控制飞灰含碳量升高的有效措施。
电厂的运行实践也表明:煤粉颗粒比较均匀时,飞灰含碳量也有所下降。
(2) 煤种特性的影响目前,国内大多数电厂存在锅炉燃烧实际煤种与设计煤种不符的情况,这是因为电厂用煤来源比较复杂,大矿煤与小窑煤混用的情况非常普遍,造成煤质成分如挥发分、水分、灰分和发热量等主要指标不稳定,从而对煤粉的完全燃烧产生很大的影响,导致飞灰含碳量发生显著变化。
煤粉燃烧过程是在挥发成份燃烧完之后才开始焦炭的燃烧。
因此,燃料性质中挥发分的含量对煤粉燃烧的影响最为重要。
对于高挥发分燃煤,挥发分燃烧释放出大量热量,形成炉内高温氛围,有利于焦炭的迅速着火和燃尽,机械未完全燃烧损失减小,飞灰含碳量较低;相反,对于低挥发分燃煤,则容易引起飞灰含碳量的升高。
飞灰残炭说明 文档 (2)
影响循环流化床锅炉飞灰含碳量的主要因素如下：
1、设计影响，无锡锅炉厂在设计中的燃煤是按煤：矸石：气化细渣（7:1.5:1.5），有可能在设计时已经考虑到矸石和细渣的掺烧，锅炉的整体布置发生变化，因此设计中飞灰残炭为≤8%，而我公司定的考核指标是≤5%；
2、入炉煤的颗粒过大，一方面床层流化不好，另外，大块沉积，流化不畅，局部结焦的可能性增大，排渣困难。
颗粒过小，床层膨胀高，易燃烧，但是易造成烟气夹带，不能被分离器捕捉分离而逃逸出去的细颗粒多，对燃尽不利，飞灰含碳量高。
颗粒太小，煤粉在炉内停留时间短，燃不尽，飞灰含碳量就大。
所以对于不同的煤质要调整破碎机的破碎能力并调整煤的粒度。
3、分离器分离效率的影响。
分离器分离效率高，切割粒径小，飞灰含碳量低；相反，分离器分离效率低，切割粒径大，飞灰含碳量高；
4、锅炉负荷的影响。
锅炉蒸发量大，相应的燃烧室温度高，一次通过燃烧室燃烧的粒子（分离器收集不下来的粒子）燃烧时间长，燃尽度较高，飞灰含碳量低；相反，飞灰含碳量高。
在设计中锅炉负荷在达到160吨时，飞灰残炭是≤8%，而目前单台锅炉的负荷不到80%。
锅炉飞灰含碳量、炉渣可燃物问题原因与解决方法
锅炉飞灰含碳量、炉渣可燃物问题原因与解决方法一、飞灰含碳量（％）：（一）、可能存在问题的原因：1、燃煤挥发分低，锅炉燃烧效率与燃烧稳定性下降。
2、燃煤灰分高，着火温度高、着火推迟，炉膛温度降低，燃烬程度变差。
3、燃煤水分高，水汽化吸收热量，炉膛温度降低，着火困难，燃烧推迟。
4、煤粉粗，着火及燃烧反应速度慢。
（煤粉炉）。
5、燃烧器辅助风门开度与指令有偏差。
（煤粉炉）。
6、锅炉氧量低，过剩空气系数小，燃烧不完全。
7、一次、二次风速及一、二次风量配比不当。
8、燃烧器喷嘴烧损变形，造成一次风速度发生变化。
（煤粉炉）。
（二）、解决问题的方法：1、运行措施：①、根据煤质和炉内燃烧工况，及时调整磨煤机通风量，保持合适的风煤比。
②、合理调整一、二次风配比，保持最佳锅炉氧量，使煤粉充分燃烧。
③、提高入炉煤混配均匀性，保证锅炉燃烧稳定。
④、保持制粉系统运行稳定，尽量减少启、停次数。
2、日常维护及试验：①、进行燃烧优化调整试验，确定不同煤质下经济煤粉细度。
②、每班检查燃烧器辅助风门开度情况，发现问题及时处理。
（煤粉炉）。
③、定期测试煤粉细度，发现异常及时调整处理。
（煤粉炉）。
④、定期取样化验分析飞灰可燃物，发现异常及时分析，对磨煤机弹簧加载力、间隙和折向门开度进行调整。
⑤、煤质变化较大时应严密关注煤的燃烧特性，并进行相应的燃烧调整。
⑥、不定期对磨煤机相关部件磨损情况检查处理，如对磨辊套及磨碗衬板进行调换等。
3、C/D修、停机消缺（煤粉炉）：①、对预热器进行清灰，提升预热器的换热效率，提高热风温度。
②、燃烧器位置、摆角、磨损、烧损、结焦检查处理，更换或修补损坏的喷嘴、喷管及钝体。
③、校正辅助风和燃料风门挡板开度位置。
4、A/B修及技术改造（煤粉炉）：①、浓缩器及钝体采用陶瓷片、碳化硅等防磨措施，调整确定燃烧器摆角位置。
②、检查处理风门严密性和管道漏风。
③、加装飞灰含碳量在线测量装置。
④、根据空气动力场试验结果做好有关调整工作。
飞灰含碳量高和除尘灰颜色发红的主要原因分析及采取的措施
飞灰含碳量高和除尘灰颜色发红的主要原因分析及采取的措施一、240T/H循环流化床锅炉飞灰含碳量高的主要原因分析及采取的措施。
1、主要原因分析目前，我公司环流化床锅炉飞灰可燃物含量达12～13％，与投运初期≤10％相比，存在着飞灰可燃物偏高的问题，飞灰含碳量的偏高使循环流化床锅炉的机械不完全燃烧热损失增加，严重影响了锅炉的燃烧效率，引起飞灰含碳量高因素很多，从以下几个方面阐述。
& C# z# q, s& M7 I% _ `( z⑴煤种对飞灰含碳量的影响不同组分煤的H/C比、燃烧活性、灰份含量有很大差异。
其孔隙率、真比重、晶格化程度等也不同，而且在燃烧过程中这些性质还会发生变化，这对于煤的燃烧特性有很大影响。
人们一般从微观上将煤分为镜质组、丝质组和稳定组。
，其孔隙率、真比重、晶格化程度等也不同不同组分煤的H/C比、燃烧活性、灰份含量有很大差异。
与其它组分相比较，丝质组燃烧过程并不剧烈，同时有机质内部几乎没有形成孔隙，颗粒内部的有机质无法与外部氧气发生反应。
对飞灰可燃物进行分析，发现丝质组形成飞灰残碳的可能性更大。
无烟煤中的丝质组组分要比其它煤种低得多。
因而燃用无烟煤的循环流化床锅炉飞灰含碳量普遍比燃用其它煤种锅炉高。
热电厂240T/H循环流化床锅炉现在烧的烟煤并不是纯烟煤，掺了更多的无烟煤末，丝质组组分要比以前烧的纯烟煤要低，颗粒内部的无机质无法与外界氧气发生反应，从而导致飞灰含碳量比以前要高。
⑵颗粒尺寸分布与床温对飞灰含碳量的影响碳粒的燃烬时间与颗粒尺寸和床温有很大关系。
在一定的温度下，碳颗粒的燃烬时间随粒径的增大而延长。
循环流化床锅炉对燃料粒径要求小于等于13mm，而我们燃料的破碎系统达不到设计要求，燃料颗粒粒径分布不均，两极分化严重，粗颗粒和细颗粒较多，呈两头多，中间少的粒径分布特点。
实际的入炉煤粒径范围要大得多，不同粒径的燃料很难达到同时燃烬。
在相同的粒径下，温度越高，碳颗粒所需的燃烬时间越短。
电厂锅炉飞灰含碳量偏高
着火
燃烧
燃尽
着火 燃烧 燃尽
加热一次风和煤粉 二次风混入，煤粉和氧气剧烈反应 碳粒燃烧阶段
配风方式对飞灰含碳的影响
二次风
煤粉
着火
燃烧
燃尽
烟气
一次风温
一次风速
1、一次风温高，煤粉气流达到着火点所需的热量减少，着火提前； 2、一次风速低，易造成风管堵塞，有可能烧坏燃烧器； 3、二次风混入较早，延迟着火时间；较晚则缺氧燃烧；
选取最佳的过量空气系数
D
加强尾部烟道吹灰
加强空气预热器吹灰，防 止因积灰造成的传热效率 下降，从而提高一、二次 风温度
调整一次风速，防止速度过 快着火点推迟
谢谢大家
燃煤品质对飞灰含碳的影响
煤挥发分
挥发分越低
着火温度
升高
增加 下降
着火所需时间
燃烧稳定性
火焰中心上移 排烟热损失增加 飞灰含碳量增大
氧量
煤粉细度
加快燃烧速度
增长燃烧时间
降低飞灰含碳主要措施
A
合理配风
强化空气和煤粉良好扰动和 混合
B
控制合适的煤粉细度
C
提供充足氧气
飞灰含碳偏高原因分析
研究飞灰含碳的重要性
反映锅炉燃烧效率和粉煤灰质量重要指标 对锅炉尾部受热面有冲刷磨损作用 易发生结焦和尾部烟道再燃烧
影响飞灰含碳量的主要因素
烟气氧量
煤粉细度
配风方式
燃煤品质
燃烧时间
烟气氧量对飞灰含碳的影响
煤粉快速燃烧
烟气对流加热
高温火焰辐射
烟气氧量对飞灰含碳的影响
由于缺氧，发生不完全反应，造成不完全燃烧，因此，必须保证一定 的过量空气系数
煤粉燃烧飞灰含碳量
仪器分析法
利用专门的仪器设备对飞灰样品 进行元素分析和含碳量测定。
X射线衍射法
利用X射线衍射技术分析飞灰样 品的晶体结构和含碳量。
计算模型
经验公式法
根据实验数据和经验公式，计 算煤粉燃烧飞灰的含碳量。
热平衡模型
基于热平衡原理，考虑煤粉燃烧过 程中的热量分配和元素转化，计算 飞灰含碳量。
化学平衡模型
3
湿式除尘器
利用水或其他液体洗涤烟气中的颗粒物，选用高 效的湿式除尘器可以降低飞灰含碳量。
开发新型燃烧技术
循环流化床燃烧技术
01
通过将煤粉在循环流化床中与高温物料混合，实现煤粉的快速
、充分燃烧，降低飞灰含碳量。
富氧燃烧技术
02
通过提高燃烧氧气浓度，增强煤粉燃烧强度，减少不完全燃烧
导致的飞灰含碳量增加。
对农业的影响
煤粉燃烧飞灰含碳量高时，会影响农作物的生长和质量，降低农业 生产效益，同时也会对农产品造成污染，影响人们的健康。
04
降低煤粉燃烧飞灰含 碳量的方法与技术
优化煤粉燃烧工艺
调整煤粉细度
通过将煤粉磨得更细，可以增加煤粉与空气的接触面积，提高燃 烧效率，降低飞灰含碳量。
控制过量空气系数
通过合理控制过量空气系数，使煤粉在适量的空气中充分燃烧，减 少不完全燃烧导致的飞灰含碳量增加。
通过实验研究和理论分析，建立能够准确描述煤粉燃烧过程中飞灰含碳量变化的数学模型，为优化燃烧过程和减 少环境污染提供支持。
探索新型检测方法
要点一
发展快速、准确检测煤粉燃烧 飞灰含碳量的新方法
针对现有检测方法的不足，研究新型的检测技术，如 光谱分析、质谱分析、激光诱导击穿光谱等，以提高 检测的准确性和效率。
飞灰含碳量的影响因素分析
煤粉再燃过程中飞灰含碳量的影响因素分析引言燃料再燃技术是一种有效的氮氧化物燃烧控制技术，在国外有一定的推广应用。
我国多煤少油少气的能源储存特点决定了煤粉再燃是适合我国国情最经济的再燃脱硝技术，北京一台65t/h煤粉炉首次应用了细煤粉再燃技术。
对煤粉再燃技术的机理研究中多将重点集中，在脱硝效率上，以优化再燃技术主要影响因素来提高脱硝率。
对于再燃技术带来的燃尽率降低问题，则主要通过研究超细粉再燃和三次风再燃技术来提高，再燃技术的主要影响因素如再燃燃料比、例主燃区过量空气系数、再燃区过量空气系数和燃尽区空气系数不仅对脱硝率有重要影响，而且对燃尽率也有很大影响，对再燃技术设计时，如何兼顾到脱硝率和燃尽率是方案成功的关键。
这里针对一台410t/h锅炉，提出再燃实施方案并就再燃主要影响因素对燃尽率的影响做出分析，为再燃技术设计和运行优化提供理论指导。
1、再燃实施方案对象为四角燃烧、中储式、固态排渣410t/h燃煤锅炉。
燃用神华煤与准葛尔混煤煤质分析见表1，收到基挥发分含量31.93%，煤粉细度R90= 28%，100%负荷时燃煤耗量为48.82t/h。
炉膛为9.98m×9.98 m，冷灰斗中心标高为7448 mm，出口烟窗底部标高29185 mm。
燃烧器现为3层一次风喷口和3层二次风喷口交错布置，其一次风中心标高为13 648 mm。
再燃实施方案将调整喷口布置，从下到上燃烧器布置依次为：下二次风、下一次风、中二次风、上一次风、上二次风、再燃风和燃尽风喷口，各层喷口的中心标高依次为12205、12744、13208、13648、14148、15884、17884 mm。
下二次风、下一次风、中二次风、上一次风、上二次风成为一组，将主燃料喷入炉膛。
再燃风喷口喷入再燃燃料来还原一氧化氮(NO)，再燃燃料与主燃料相同，均来自煤粉仓上下一次风喷口中心到再燃喷口的炉膛区域为主燃区，高度为2.69 m；再燃喷口与燃尽风喷口之间区域为再燃区，高度为2.00 m燃尽风喷口到出口烟窗间的炉膛区域为燃尽区，高度为11.30 m 。
飞灰含碳量的影响因素
飞灰含碳量的影响因素飞灰含碳量的影响因素概括起来主要有三方面：燃料特性、锅炉结构及其附属设备、锅炉的运行燃料特性主要包括煤的热值、挥发分含量及煤的粒度。
一燃料特性1. 当煤质变化时，床温床压将出现大幅波动，虽然可以通过调整配风进行调整，但燃烧工况的恶化必然导致飞灰含碳量的增加。
对于挥发分含量较高、结构比较松散的烟煤、褐煤和油页岩等燃料，燃烧速率较高，飞灰含碳量较小。
对于挥发分含量低，结构密实的无烟煤、石煤等相同条件下飞灰含碳量要高出很多煤种对飞灰含碳量的影响很大，对于挥发分含量较高、结构比较松软的烟煤，褐煤和油叶岩等燃料，当煤进人流化床受到热解时，首先析出挥发分，煤粒变成多孔的松散结构，周围的氧向粒子内部扩散和燃烧产物向外扩散的阻力小，可以提高燃烧速率，降低飞灰含碳量。
对于挥发分含量少，结构密实的无烟煤、石煤等，当煤粒表面燃烧后形成一层坚硬的灰壳，阻碍燃烧产物向外扩散和氧气向内扩散，燃煤燃层困难，灰壳所包覆的碳核中。
一般而言，飞灰含碳量随煤种干燥基挥发分含量增加而减少，但也要注意到挥发分高、含灰量低的烟煤的煤由于剧烈的一次破碎和二次破碎产生大量的细焦碳颗粒，从而增加飞灰含碳量。
而对于含灰量高、含碳量低的煤颗粒增加，其燃烧所产生的飞灰颗粒的含碳量降低。
经研究如果以干燥无灰基挥发分除以发热量所得的数值作为一个煤质指标，会发现飞灰含碳量和煤质之间明显的相关关系。
2．煤的粒径煤的颗粒粒径影响流化质量和稀、浓相区的颗粒浓度。
在一定的运行风速和给料量下，床料的粒度决定了颗粒在床内的行为。
当煤的颗粒粒径增大后，稀相区颗粒浓度减小，而浓相区颗粒浓度增加。
研究表明，颗粒浓度越高，颗粒的扰动也越大，相互间的碰撞的机会也越多，传热系数就大。
由此可知，当燃煤粒径增大后，燃烧室上部燃烧份额偏少，燃烧温度偏低，燃烧效果变差和受热面发挥不了应有的吸热作用，会造成过热蒸汽温度偏低，蒸汽参数得不到保证。
煤的颗粒粒径增加对蒸发量的影响主要表现在其循环颗粒量的减少。
电站锅炉飞灰含碳量影响因素分析及控制
电站锅炉飞灰含碳量影响因素分析及控制郭亮大唐甘谷发电厂，甘肃天水 741000摘要：飞灰含碳量是影响锅炉效率的重要因素之一。
本文探讨大型电站锅炉飞灰含碳量的重要性、影响因素，提出调整和控制飞灰含碳量的方法，为大型电站锅炉飞灰含碳量的控制、锅炉的优化运行提供参考。
关键词：电站锅炉；飞灰含碳量；调整；控制引言随着电力行业改革的深入进行，受新能源发电高速发展影响，如何优化运行、节能降耗，已经成为火力发电企业生产经营的重要工作。
而配煤掺烧则是降低燃料成本的主要手段，由于掺烧煤种与设计煤种煤质有较大差距，因此如何调整燃烧，提高锅炉效率则成了锅炉运行调整的一个重要课题。
对现代大型电站锅炉而言，机械未完全燃烧热损失是影响锅炉效率的重要指标，本文从大型电站锅炉的飞灰含碳量影响因素出发，提出相应的控制方法，达到提高锅炉效率的目的。
1 控制飞灰含碳量的意义煤耗是火力发电机组最主要的经济技术指标之一，煤耗的高低直接影响到节能降耗的成果。
根据最新300MW机组能耗分析指导意见，锅炉飞灰含碳量每降低1%，影响供电煤耗下降1.02g/kWh。
某电厂装机2*330MW，以每年发电量30亿kWh为例，则年节约标煤3060吨。
飞灰含碳量超标，既增加燃料消耗量 ,也对锅炉的安全运行造成很大的威胁，容易发生锅炉结焦和尾部烟道再燃烧，同时影响电除尘及脱硫设备运行，降低了设备寿命。
这些都使设备运行的安全性与经济性受到影响。
因此，把锅炉飞灰含碳量控制在合理的范围内，对生产运行具有重要的意义。
2 影响飞灰含碳量的因素2.1 煤质影响2.1.1 灰分的影响煤中的灰分会降低发热量，妨碍可燃物与氧的接触，使煤着火和燃烧困难，增加燃烧损失。
燃料中灰分增加，会使火焰温度降低，着火推迟，煤粉燃烬度变差，故机械未完全燃烧热损失随之增加。
2.1.2 挥发分的影响挥发分越高的煤，越容易着火，燃烧也易于完成。
这是因为挥发分是气体可燃物，着火温度低，易于着火。
挥发分多，相对来说煤中难燃的焦炭便少，使煤易于燃烧完全。
锅炉飞灰含碳量的分析及燃烧调整策略
#1炉、#2炉飞灰含碳量高值比较 30 25 20
#1＞#2
次数
15 10 5 0 #1炉 炉号 #2炉
系列1
五、煤质情况
我厂在统计期内主要燃用煤种为华能优#466、印尼煤
#457、南非煤、神混#464、印尼煤#459、大马#454、 等，通过统计可以发现，煤质的改变对锅炉飞灰含碳 量的变化影响较大，特别是印尼煤的表现尤其明显。 #2炉在七月份的飞灰含碳量高值大于3.0%次数比#1炉 要少，主要体现在#2炉煤质与#1炉煤质不一样的工况 下，这说明#2炉的配煤情况要优于#1炉。
1、负荷 2、煤种 3、炉内空气动力场 4、煤粉细度 5、过剩空气量 6、燃烧方式 7、配风方式
二、锅炉概况
1、哈锅超超临界变压运行直流锅炉 2、采用П型布置、单炉膛、固态排渣 3、低NOX PM主燃烧器和MACT燃烧技术、反向双切圆 燃烧方式 4、中速磨煤机直吹式制粉系统，每炉配6台磨煤机，5 台运行，1台备用，每台磨供一层共8只燃烧器
八、燃烧调整策略
1、采取正确的采样系统
2、人工取样情况告诉主值 3、进行脱硫系统的改造
4、根据给煤量按照分离器转速曲线调整分离器的转速
5、合理配煤 6、加强燃烧调整和合理配风，降低火焰中心 7、尽量使用下层制粉系统 8、尽量控制锅炉的过剩空气系数均值在2.0%以上
谢谢各位专家！
三、飞灰含碳量与烧失量的关系
以七月份为例，如下图：
锅炉飞灰含碳量与烧失量的走势图 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 日期 锅炉的烧失量 锅炉含碳量加权平均
锅炉飞灰含碳量 与烧失量基本 呈正态分布
锅炉飞灰含碳量分析
锅炉飞灰含碳量分析锅炉飞灰含碳量是影响锅炉效率的重要因素之一，并且对电除尘系统、粉煤灰质量等均有一定影响。
本文针对我公司实际情况，从煤质、煤粉细度、火焰中心位置、一、二次风配风、制粉系统运行方式、人员因素等飞灰含碳量的影响因素出发，对各影响因素进行一一加以分析，指导运行人员对飞灰含碳量进行调整，并通过点检人员的设备治理，达到降低锅炉飞灰含碳量的目的。
标签：飞灰含碳量；降低；锅炉效率；火焰中心；煤粉细度引言飞灰含碳量是反映电站锅炉燃烧效率的重要指标，飞灰含碳量的高低直接影响电厂的反平衡供电煤耗，影响电厂的经济效益。
研究表明，飞灰含碳量每增加一个百分点，供电煤耗将增加1.0g/KW·h。
同时，飞灰对锅炉的金属管壁有一定的磨损，直接影响锅炉的寿命。
1 设备概述我厂一期为4×660MW超超临界燃煤发电机组，配置哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产制造，由三菱重工业株式会社提供技术支持的超超临界参数变压运行直流锅炉。
锅炉型号：HG-2000/26.15-YM3。
型式为П型布置、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构。
锅炉为四墙切圆燃烧方式，采用改进型低NOx PM（Pollution Minimum）主燃烧器和MACT（Mitsuibishi Advanced Combustion Technology）型低NOx分级送风燃烧系统。
配置两台豪顿华公司的31VNT1940（150）型容克式三分仓回转式空气预热器，，两台AN35e6（V19+4°）型静叶可调轴流式增压引风机；两台FAF25-14-1型动叶可调轴流式送风机；两台PAF18-11.8-2型两级动叶可调轴流式一次风机。
采用型号：中速磨正压直吹式系统，每炉配6台HP1003磨煤机，6台EG2490给煤机，B-MCR 工况下5台运行，1台备用。
燃烧器采用摆动式上下浓淡分离直流燃烧器，分六层布置。
2 影响锅炉飞灰含碳量的因素2.1 煤质锅炉燃烧的好坏，很大程度上取决于燃煤品质，而煤中水分、灰分、挥发分、含碳量等指标都对燃烧有较大影响。
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飞灰含碳量的影响因素概括起来主要有三方面：燃料特性、锅炉结构及其附属设备、锅炉的运行
燃料特性主要包括煤的热值、挥发分含量及煤的粒度。
一燃料特性
1. 当煤质变化时，床温床压将出现大幅波动，虽然可以通过调整配风进行调整，但燃烧工况的恶化必然导致飞灰含碳量的增加。
对于挥发分含量较高、结构比较松散的烟煤、褐煤和油页岩等燃料，燃烧速率较高，飞灰含碳量较小。
对于挥发分含量低，结构密实的无烟煤、石煤等相同条件下飞灰含碳量要高出很多
煤种对飞灰含碳量的影响很大，对于挥发分含量较高、结构比较松软的烟煤，褐煤和油叶岩等燃料，当煤进人流化床受到热解时，首先析出挥发分，煤粒变成多孔的松散结构，周围的氧向粒子内部扩散和燃烧产物向外扩散的阻力小，可以提高燃烧速率，降低飞灰含碳量。
对于挥发分含量少，结构密实的无烟煤、石煤等，当煤粒表面燃烧后形成一层坚硬的灰壳，阻碍燃烧产物向外扩散和氧气向内扩散，燃煤燃层困难，灰壳所包覆的碳核中。
一般而言，飞灰含碳量随煤种干燥基挥发分含量增加而减少，但也要注意到挥发分高、含灰量低的烟煤的煤由于剧烈的一次破碎和二次破碎产生大量的细焦碳颗粒，从而增加飞灰含碳量。
而对于含灰量高、含碳量低的煤颗粒增加，其燃烧所产生的飞灰颗粒的含碳量降低。
经研究如果以干燥无灰基挥发分除以发热量所得的数值作为一个煤质指标，会发现飞灰含碳量和煤质之间明显的相关关系。
2．煤的粒径
煤的颗粒粒径影响流化质量和稀、浓相区的颗粒浓度。
在一定的运行风速和给料量下，床料的粒度决定了颗粒在床内的行为。
当煤的颗粒粒径增大后，稀相区颗粒浓度减小，而浓相区颗粒浓度增加。
研究表明，颗粒浓度越高，颗粒的扰动也越大，相互间的碰撞的机会也越多，传热系数就大。
由此可知，当燃煤粒径增大后，燃烧室上部燃烧份额偏少，燃烧温度偏低，燃烧效果变差和受热面发挥不了应有的吸热作用，会造成过热蒸汽温度偏低，蒸汽参数得不到保证。
煤的颗粒粒径增加对蒸发量的影响主要表现在其循环颗粒量的减少。
当大颗粒煤增多后，在一定的流化风速下，其沉积在浓相区，则飞出床层的颗粒量减少，这使锅炉往往不能维持正常的返料量，循环倍率下降，蒸发量下降。
通过计算可知，直径为2.00 mm的粒子运行速度已经超过了0．5 mm颗粒的飞出速度，因此燃料中0.5 mm以下的细颗粒进入流化床后，很快就会随烟气带出床层，飞灰中的碳主要来自这一部分细颗粒。
对粒径在20以下的焦炭颗粒，虽然在炉内的停留时间很短，但是其反应表面积大，反应速度快，其停留时间仍大于燃尽所需时间，故颗粒在离开炉膛之前就可以燃尽。
对粒径在40～50间的焦炭颗粒，炉内停留时间小于其所需要的燃尽时间，所以该档颗粒的含碳量较高。
对粒径大于100的焦炭颗粒，其停留时间较长，而且分离器能够捕捉到，能够返回炉内循环燃烧，所以燃尽情况较好。
所以飞灰含炭量高的粒径主要集中于40～50。
要避免出现分布不均，防止两极分化，入炉煤不能粒过细，一般1 mm以下的应小于30％，特别是粒径小于0.1mm的比例应尽可能少，否则，飞灰含碳量就会增大。
燃用优质煤煤颗粒可粗些,燃用劣质煤,煤颗粒要细些。
所以对于不同的煤质要调整二级破碎机的破碎能力来调整煤的粒度
二锅炉设备及其附属设备的影响
1.锅炉炉膛的高度
循环流化床锅炉炉膛高度是循环流化床设计的一个关键参数。
炉膛越高．锅炉的造价越高。
因此一般在保证分离器不能捕集的细焦碳粒子在炉膛内一次通过时能够燃尽．以及水循环的安全性保证的情况下尽可能地降低炉膛高度。
德国80 t／h Circofh,id型CFB锅炉采用的流化速度3．5 m／s～5 m／s。
为了保证足够高的燃烧效率．必须使大部分细颗粒能在悬浮段燃尽，因此为保证在悬浮段有足够的停留时间，采用了高大的悬浮段设计．当流化速度为3．5 m／s时，悬浮段的高度为17 m，再加上鼓泡床的高度达2Om左右，就能够保证40m 以下的细颗粒，在炉内停留6 s左右，可基本燃尽。
2.碎煤机、布风板、布煤设备及吹灰设备的影响
许多锅炉布风板布置选取不合理，布风装置布风不均匀，导致床内出现死区和粗颗粒沉淀，床层底部风帽附近的流化质量较差，影响了燃烧和传质交换过程，使得锅炉的燃烧热效率降低和飞灰含碳量增加。
还有一些布风装置选取不合理，空气通过布风板后不能形成细流，使得初始气泡直径加大，这些气泡上升到床层表面破裂时，气泡尾涡携带更多的细颗粒抛向上部空间，加目前许多锅炉的煤粉破碎系统达不到设计要求，燃煤颗粒粒径分布不均，两极分化严重，粗颗粒和细颗粒均较多，呈两头多，中间少的粒径分布特点。
细颗粒和循环燃烧的飞灰被一次风吹到炉膛上部燃烧，并带走下部热量，使流化床下部温度降低，上部温度升高，过热器超温。
细颗粒过多从床内层析的颗粒增加，导致飞灰含碳量的偏高。
大了飞灰的扬析，缩短了细颗粒的炉内停留时间，导致飞灰含碳量的偏高入炉煤不均匀，容易造成部分给煤口附近煤量过于集中，形成缺氧区，从而增加了飞灰含碳量。
吹灰设备不正常工作，致使炉内各受热面积灰严重，换热能力大幅下降，汽温汽压等主要参数受到影响，为保证主要参数正常，如炉燃料量增加，烟气流速增大，使飞灰含炭量升高。
碎煤机和分离器不正常工作则直接影响入炉煤的粒度分布，造成分布不均，增大飞灰含炭量
3.分离器效率及中心筒的高度
旋风分离器分离效果的好坏，直接影响飞灰含碳量的多少．旋风分离器首先必须要有足够高的分离效率，提供足够高的物料循环以保证锅炉燃烧、传热、脱硫和负荷调节的需要．分离器的分离效率是衡量分离器分离气流中固体颗粒的能力．分离粒径越小，表示分离下来的颗粒直径越小，则被带走的细碳粒子越少，飞灰含碳量越小。
提高分离器效率，使更多的细颗粒被收集送回炉膛循环燃烧，增加细颗粒在燃烧室内的停留时间，降低飞灰可燃物含量。
循环流化床锅炉的分离器是用来拦截未燃尽的大颗粒飞灰，使其返回炉膛继续燃烧，拦截份额的多少，其中心筒长度起主要作用。
中心筒长度偏短，飞灰一次性排出份额就大，飞灰含炭量就高。
合理增加中心筒长度，可增强分离效果。
如：热电厂用75t／h循环流化床锅炉，中心筒长度由原来1．8m改为2．1m后，飞灰含炭量由原来的12％降至4％以下。
将入口烟道缩口适当提高分离器进口风速或适当加长中心简长度都可以提高
分离器效率。
但研究发现分离器对小于100的细小颗粒捕捉上收效甚微。
4.燃烧室水冷度
锅炉燃烧室下部水冷度偏大；燃烧室下部容积小，床蓄热量小，当燃煤，一、
二次风送入燃烧室下部，以及大量温度为300℃左右的二级返料回送至料层中时，炉膛承受不了如此大的冷冲击故当投一边返料器中的灰时，燃烧室上下温度能基本稳定。
而当两个返料器中的灰全部回送时，流化床下部温度马上下降，上部温度及燃烧室出口温度升高，锅炉不能稳定燃烧，甚至熄火。
如不全投二次返料，飞灰含碳量高，燃烧效果不好，经济性差，发电成本高。
三锅炉运行水平
1. 床温的影响
提高床温有利于提高燃烧速率和缩短燃尽时间．但床温提高受到灰熔点和最佳脱硫温度的限制，通常床温控制在800℃～950℃内．稀相区的温度也特别重要，对于燃烧细颗粒份额较高和挥发分含量大的燃料，提高稀相区的温度可以使这部分可燃物进一步燃烧，降低烟气中可燃物的损失．对于难燃煤种，适当提高床温可以降低飞灰可燃物。
当然要综合考虑脱硫反应的最佳温度和煤的变形温度等，床温的控制不宜超过950℃。
对于无烟煤等较难燃烧的可以适当提高运行温度。
2. 风量的影响
包括总风量一次二次风比上下二次风比等
当排烟氧量增加，飞灰可燃物降低，燃烧效率上升。
综合考虑不致使排烟热损失过度增大的前提下，适当提高过剩氧量。
适当增加总风量，有助于降低飞灰含碳量。
一次风从布风板下鼓进，主要是满足物料流化的需要；其次是对密相区燃料进行欠氧燃烧。
一次风量直接影响密相区和稀相区的燃烧份额，从而影响着飞灰含碳量的高低。
一次风量的加入有最佳的风量，太少或太高都会使得锅炉飞灰含碳量增加，从而影响锅炉燃烧效率。
因此一次风量不宜太高或太低
二、三次风量较高时，其射流的穿透深度越强，炉内扰动越剧烈，煤炭颗粒和挥发物的横向扩散也越强烈，从而使煤粒在床内分布得越均匀，燃烧也越完全，进而飞灰含碳量越少。
一、二次风比由1．175降低到0．908，飞灰含碳量降低了1．25％。
适当降低一次风量，增加二次风量，有助于降低飞灰含碳量。
下、上二次风比降低1．89，飞灰含碳量降低了0．78％
3、床压的影响
适当降低床压差运行，由于底部密相区和过渡区物料浓度降低，从而增加了二次风的穿透能力，使得更多氧气进入中央贫氧区，提高了碳的燃烧效率，进而降低了飞灰中的碳含量。
但也不能过低，细颗粒煤粒未经过高温料层就被烟气带入稀相区，在稀相区停留时间太短，即使有较高的温度也得不到充分完全的燃烧，增大了飞灰含碳的热损失。
所以需要在运行中调整，找到一个最佳值。
4、炉内气固混合情况
炉膛中心区域的氧浓度接近于零，而富氧区域则靠近壁面。
在二次风喷口以上不同高度的炉膛截面的测量结果均如此，这样我们在二次风口以上发现了一个位于炉膛中央的贫氧区域，如同一个空心芯。
这表明二次风的穿透浓度并没有达到炉膛中央，贫氧芯的存在显然使得炉膛中央的焦碳颗粒的燃尽变得困难。
为了增强二次风的混和，提高了二次风的速度，结果飞灰含碳量明显减少。
所以可以增加二次风压，改变二次风的吹入方式等来加强混合。
5.循环倍率的影响即返料量
返料可以加强炉内扰动，改善燃烧，降低飞灰含炭量。