锅炉燃烧系统改造调整及运行特性分析
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摘 要：改造调节锅炉燃烧系统是发展的必然方向。以现阶段锅炉燃烧系统运行情况为基础，结合近年来锅炉厂制造特点，明确新时代发展发展对锅炉燃烧提出的要求，深层探索对锅炉燃烧系统进行改造调节的方向，并明确其展现出的运行特点。
关键词：锅炉;燃烧系统;改造;运行
1 前言
锅炉燃烧属于一个非常复杂的过程，无法准确的对目标模型加以表述。因为热交换和汽水交换等物理过程具备强烈的热力系统特点，所以这一过程属于大滞后过程。若燃料供给数量出现改变，或因为燃烧质量出现变化，此时锅炉燃烧调节系统没有进行完善处理，必然会延迟，导致运行阶段出现失控问题，影响锅炉的正常运行。下面对锅炉燃烧系统改造调整及运行特性进行深层探索。
2 背景概述
某区域的电厂有两台锅炉都属于“W”火焰锅炉，分为别是#9和#8，其基本形式为自然循环、单锅筒、一次中间再热、制粉系统引用钢球磨热风干燥、中间储仓式等。主要是引用典型的燃用烟煤型的燃烧器进行设计，均匀配风，每角燃烧器沿着高度分为上下两组。上组的燃烧器安装了顶部二次风，有助于燃尽;为了减少炉膛出口两边造成的温差，将最上层二次风和顶部两层三次风引用反切的方式进行操作。“W”火焰锅炉主要是对无烟煤燃烧，依据在前后拱安装的煤粉燃烧器垂直下射，提升煤粉燃烧步骤，结合充足的下炉膛卫燃带提升炉膛的温度，以此保障燃烧的稳定性。但要注意的是，这种类型的锅炉也存在很多问题，如由卫燃带数量增加带来的结渣等。
3 运行状态
现阶段，随着煤质量的降低，部分批次的来煤质量远远低于设计数值，尤其是在燃烧到较低挥发、发热量的情况下，炉内会有燃烧不稳定的问题出现，如火焰或明或暗等，严重的还会出现锅炉灭火带来的机组跳闸。在本文所选案例中，前四个月因为入炉煤质差燃烧不稳定带来的锅炉熄火及跳闸问题。
总体来讲，在入炉煤质过低的情况下，燃烧系统稳定性越来越低，此时很容易增加锅炉熄火事故的发生概率，若能对锅炉燃烧系统进行改造和调整，可以有效控制机组跳闸的次数。
4 锅炉燃烧系统改造与调整分析
4.1 燃烧器
“W”火焰锅炉直流缝隙式燃烧器最大的特点就是两列二次风夹一条一次风，改造前的缝隙式燃烧器，一次风安装在靠近炉膛的中心侧，乏气放在靠近墙的一侧。改造之后的缝隙式燃烧器，主要是让乏气风火嘴移动到靠近炉膛中心的二次风出，原本乏气喷口通入二次风。乏气风的位置对锅炉燃烧系统有极大影响，因此需要工作人员慎重安排。改造工作要求，让乏气风移动到靠近炉膛中心的二次风位置，这样不但能控制一次风相间处的二次风，乏气煤粉集中安排，整体提升向火面的煤粉浓度，减少燃烧脉动问题的出现，而且有助于原乏气喷口通入二次风，以此提升靠近墙那一侧的氧量，控制前后墙出现结渣的概率。除此之外，对锅炉燃烧系统进行改造和调整决不能影响二次风向下的冲动量。因为乏气煤粉细度过小，接近高温区域的乏气煤粉极容易出现着火燃烧，这样能弥补乏气风温度过低对主燃烧气流的影响。
4.2 三次风室分割和家装导流板
“W”型火焰锅炉拱下热风倾角对锅炉燃烧稳定性和经济效益有极大影响。“W”火焰锅炉三次风具备后期补风与调节火焰等作用。三次风对炉内流动有极大影响，其可以控制主气流向下流动，以此减少气流形成。在三次风下倾斜一个小角度的情况下，可以延伸气流形成，这对炉内流动而言极为重要。三次风室引用大风箱结构，原本设计理念是要三次风道与水平方向呈现出五十度的倾斜角，但从实际角度分析，因为气流经过水冷壁管绕流后，出口一般水平向炉膨运行。在这一背景下，很容易导致前后墙流场出现不均衡的问题，进而致使燃烧失去平稳性。此时，需要工作人员将三次风室划分为小风室，并安装导流板，这样在三次风向下倾斜五十五度的情况下，下炉膛前后墙火焰对称性可以得到优化，而后在了解锅炉燃烧状态的基础上逐渐增加三次风[1]。
4.3 翼墙通过开细缝通防结渣的二次风
因为炉膛中心的气流膨胀后，会向两边拓展，高温甚至是融熔煤灰颗粒都会直接影响翼墙，增加其结渣的概率。翼墙卫燃带区域在水冷壁鳍片的位置开一个细缝流入二次风，活跃卫燃带区域的还原性，可以达到掌控结渣的目标，设计风量为百分之五的总风量。在下炉膛四角标高为22.966mm和26.566mm的位置安装防渣风。
5 调整及运行特性分析
具体内容主要分为以下几点：其一，拱上二次风分配。了解实践案例可知，保障中间小、两边大的二次风就可以让锅炉燃烧系统稳定运行。其二，拱下三次风分配。一般情况下，工作人员可以结合拱下三次風挡板开度的大小，明确拱下三次风的风量，而后观察锅炉燃烧的稳定性，如三次风开度达到百分之六十到百分之四十的情况下，炉膛负压波动过大，此时提升拱部二次风量，可以让煤粉着火距离增加。因此，合理提升三次风，不但可以保障拱上煤粉的燃烧情况，而且可以为煤粉燃烧进行后期补风。其三，氧量。在燃烧稳定的背景下，结合炉膛出口的氧量状态，一步步提升二次风的数量，确保炉膛的出口氧气量控制在百分之四点五到百分之三之间，可以提升锅炉燃烧系统的经济水平，并预防结渣的出现。其四，磨煤机。在稳定燃烧的情况下，为了不让炉内两侧墙出现结渣问题，工作人员可以提升炉膛两边的氧量，此时可以选择中间大、两边小的磨负荷分配形式。其五，乏气缩孔与手动门。将靠近墙一侧的乏气手动关闭，燃烧经济性持续减少，燃烧稳定性也会降低。关掉比分乏气缩孔，且将三次风开大，可以提升燃烧的稳定性和经济性[2]。
6 改造调整效果分析
在本文案例中，经过改造调整的锅炉燃烧系统，不但可以减少了因为煤质差燃烧不稳定带来的锅炉灭火问题，而且可以保障实践工作效率和质量。燃烧改造工作的实施，促使工作人员在同等煤质背景下，燃烧器区域安装卫燃带后，新增加的卫燃带燃烧器区域炉膛温度要高于改造前的测量数值。而具体变化主要分为两方面：
一方面，改造后的燃烧稳定性得到提升。燃烧改造之前，三次风一般展现出水平喷入炉膛中，与垂直向下倾斜的主燃烧气流提早碰撞，导致炉内的其六出现不稳定性，炉膛内的负压波动变化较大，前后墙的偏烧问题过于严重。但在改造调整之后，三次风可以达到百分之百，炉内的燃烧非常稳定，温度分布也很均衡，没有前后墙偏烧问题。在改造之前，锅炉具备的负荷能力极低，但改造之后锅炉对煤种变化的适应性极强，拥有的负荷能力也非常高，燃烧系统的稳定性得到了保障。
另一方面，锅炉减温水量逐渐降低。改造调整之前，在较低风量和氧量下的锅炉减温水控制在每小时八十到一百吨，但在改造调整后，虽然锅炉风量与氧量得到提升，但锅炉温水依旧控制在每小时三十吨左右，甚至煤质较高的情况下不需要添加减温水[3]。
7 结束语
综上所述，改造调整之后的锅炉燃烧系统越发平稳，相应的经济性能也得到了提升，有效解决了炉膛前后墙偏烧问题，控制了“W”火焰锅炉燃烧稳定性、经济性及结渣的关系。与此同时，工作人员还要在调整燃烧过程中明确锅炉最有效的运行方式，以此为企业发展提供保障。
参考文献：
[1] 吴波，齐晓琳，何少平.供热锅炉用燃气调压器运行特性分析[J]. 城市燃气，2018（4）.
[2] 熊英莹，谭厚章.四角切圆无烟煤燃烧系统灵活性改造优化研究[J].洁净煤技术，2018（1）.
[3] 李斌，李岩，张玉斌.塔式太阳能辅助燃煤发电系统设计与运行特性仿真研究[J].中国电机工程学报，2018（6）.
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