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1、n参数变化，维持锅炉机组的安全经济运行参数变化，维持锅炉机组的安全经济运行n任务：适应外界负荷的变化；任务：适应外界负荷的变化； 维持正常水位；维持正常水位； 维持蒸汽参数；维持蒸汽参数； 保持汽水品质；保持汽水品质； 经济燃烧，减少损失。经济燃烧，减少损失。第一节第一节 直流锅炉的运行特性直流锅炉的运行特性n直流锅炉和汽包锅炉不同，受热面没有固定直流锅炉和汽包锅炉不同，受热面没有固定的加热、蒸发和过热过程的明确分界线，其的加热、蒸发和过热过程的明确分界线，其运行特性和汽包锅炉不同。直流锅炉的概念运行特性和汽包锅炉不同。直流锅炉的概念可以简单地定义为只有一根管子的锅炉，泵可以简单地定义为只有一
2、根管子的锅炉，泵将水从管子的一端送入，管子放在火焰中加将水从管子的一端送入，管子放在火焰中加热，水在管内被加热成蒸汽，从另一端流出。热，水在管内被加热成蒸汽，从另一端流出。管子的输出是给水流量和燃料加热量的函数。管子的输出是给水流量和燃料加热量的函数。 一、直流锅炉静态特性一、直流锅炉静态特性1主蒸汽温度静态特性主蒸汽温度静态特性n直流锅炉用煤水比来表示汽温的静态特性。直流锅炉用煤水比来表示汽温的静态特性。燃料量和给水量的比值称为煤水比。在煤质、燃料量和给水量的比值称为煤水比。在煤质、给水温度和锅炉效率不变的前提下，煤水比给水温度和锅炉效率不变的前提下，煤水比不变，则过热蒸汽温度不变。煤水比提
3、高，不变，则过热蒸汽温度不变。煤水比提高，燃料量增加，过热汽温上升；煤水比下降，燃料量增加，过热汽温上升；煤水比下降，过热汽温降低。过热汽温降低。 n如果考虑不同负荷下锅炉效率等参数的变化，如果考虑不同负荷下锅炉效率等参数的变化，煤水比应针对负荷进行修正，以便运行时控煤水比应针对负荷进行修正，以便运行时控制汽温。如锅炉效率下降，应增大煤水比，制汽温。如锅炉效率下降，应增大煤水比，即单位质量的水要消耗更多的燃料。即单位质量的水要消耗更多的燃料。n如果煤质特性变化，也应修正煤水比。如煤如果煤质特性变化，也应修正煤水比。如煤的发热量增加，煤水比应相应下降。给水温的发热量增加，煤水比应相应下降。给水温
4、度提高，应减小煤水比。度提高，应减小煤水比。 2主蒸汽压力静态特性主蒸汽压力静态特性n直流锅炉的主蒸汽压力主要由燃料量和给水直流锅炉的主蒸汽压力主要由燃料量和给水参数影响。参数影响。（1）与燃料量的关系）与燃料量的关系n如果汽轮机调节汽门开度不变，燃料量增加，如果汽轮机调节汽门开度不变，燃料量增加，蒸汽压力升高。燃料量减少，压力降低。蒸汽压力升高。燃料量减少，压力降低。 （2）与给水流量的关系）与给水流量的关系n如果汽轮机调节汽门开度不变，基本规律是：如果汽轮机调节汽门开度不变，基本规律是：给水量增加，蒸汽压力升高。给水量减少，给水量增加，蒸汽压力升高。给水量减少，压力降低。压力降低。 二、直
5、流锅炉动态特性二、直流锅炉动态特性 燃料量扰动燃料量扰动 给水量扰动给水量扰动汽机调门开度扰动汽机调门开度扰动第二节第二节 直流锅炉运行特性直流锅炉运行特性一、直流锅炉参数调节的特点一、直流锅炉参数调节的特点n直流锅炉与汽包锅炉相比，其参数调节的主直流锅炉与汽包锅炉相比，其参数调节的主要特点是：主蒸汽流量的改变必需首先调要特点是：主蒸汽流量的改变必需首先调节给水流量，而不是首先调节燃煤量；主节给水流量，而不是首先调节燃煤量；主蒸汽温度改变主要依靠煤水比来进行调节，蒸汽温度改变主要依靠煤水比来进行调节，而不是依靠减温水，喷水减温只是细调；而不是依靠减温水，喷水减温只是细调；主蒸汽压力的调节必需与
6、主蒸汽温度协调，主蒸汽压力的调节必需与主蒸汽温度协调，都与煤水比有关；在主蒸汽温度调节过程都与煤水比有关；在主蒸汽温度调节过程中，时滞和时间常数都很大，必须通过中间中，时滞和时间常数都很大，必须通过中间点的温度来控制主蒸汽温度。点的温度来控制主蒸汽温度。 1煤水比煤水比n直流锅炉煤水比指锅炉燃煤量与给水流量之直流锅炉煤水比指锅炉燃煤量与给水流量之比。在适应外界负荷需求的条件下，燃料发比。在适应外界负荷需求的条件下，燃料发热量、锅炉给水焓、锅炉热效率不变时，对热量、锅炉给水焓、锅炉热效率不变时，对应一定负荷，只有保证一定的煤水比不变，应一定负荷，只有保证一定的煤水比不变，才能保持主蒸汽温度和压力
7、在额定范围内变才能保持主蒸汽温度和压力在额定范围内变化。给水量和燃料量与负荷一一对应，直流化。给水量和燃料量与负荷一一对应，直流锅炉储热少，当负荷变化时，给水量的调节锅炉储热少，当负荷变化时，给水量的调节是保证锅炉的物质平衡，燃料量的调节是保是保证锅炉的物质平衡，燃料量的调节是保证能量平衡，如果其中之一不平衡，则会引证能量平衡，如果其中之一不平衡，则会引起主蒸汽和压力的变化。起主蒸汽和压力的变化。 2减温器的喷水量减温器的喷水量n与汽包锅炉不同，直流锅炉不能以喷水减温与汽包锅炉不同，直流锅炉不能以喷水减温作为主蒸汽温度调节的主要手段。作为主蒸汽温度调节的主要手段。n当主蒸汽流量不变时，减温器喷
8、水量增加，当主蒸汽流量不变时，减温器喷水量增加，锅炉的给水量必然减少，引起喷水点前工质锅炉的给水量必然减少，引起喷水点前工质焓上升，抵消了部分喷水的作用，也会引起焓上升，抵消了部分喷水的作用，也会引起喷水点前受热面金属超温。喷水点前受热面金属超温。n虽然直流锅炉过热器也设有多级喷水减温器，虽然直流锅炉过热器也设有多级喷水减温器，但喷水量应严格控制，仅作为主蒸汽温度的但喷水量应严格控制，仅作为主蒸汽温度的细调，和煤水比协调进行调温，总喷水量较细调，和煤水比协调进行调温，总喷水量较小，控制喷水点后受热面金属不超温。小，控制喷水点后受热面金属不超温。 3变压运行对煤水比的影响变压运行对煤水比的影响n
9、当锅炉变压运行时，主蒸汽压力与负荷一一当锅炉变压运行时，主蒸汽压力与负荷一一对应。当压力降低，温度不变时，蒸汽的焓对应。当压力降低，温度不变时，蒸汽的焓上升。如果给水焓不变，则锅炉负荷下降，上升。如果给水焓不变，则锅炉负荷下降，蒸汽的焓增升高，则需要更多的煤，煤水比蒸汽的焓增升高，则需要更多的煤，煤水比随锅炉负荷下降而升高。随锅炉负荷下降而升高。 4中间点温度中间点温度n对于直流锅炉，当燃料量或给水量变动时，主蒸汽对于直流锅炉，当燃料量或给水量变动时，主蒸汽温度的时滞较大，必须用中间点温度作为主控信号温度的时滞较大，必须用中间点温度作为主控信号才能保证调节品质。才能保证调节品质。n一般选择具有
10、一定过热度的汽温点为中间点，位置一般选择具有一定过热度的汽温点为中间点，位置在分离器出口。负荷一般在在分离器出口。负荷一般在35%100%范围内，中范围内，中间点为微过热状态。锅炉燃料量变化时，炉膛辐射间点为微过热状态。锅炉燃料量变化时，炉膛辐射传热的响应快，后部的对流受热面传热响应较慢，传热的响应快，后部的对流受热面传热响应较慢，以辐射受热面后的汽温作为中间点温度对燃料的扰以辐射受热面后的汽温作为中间点温度对燃料的扰动响应很快，同时中间点汽温也不受喷水减温器的动响应很快，同时中间点汽温也不受喷水减温器的影响。影响。 二、直流锅炉参数调节二、直流锅炉参数调节1主蒸汽温度调节主蒸汽温度调节n直流
11、锅炉的主蒸汽温度调节主要依靠煤水比，喷水直流锅炉的主蒸汽温度调节主要依靠煤水比，喷水减温为细调。如果给水量不变，锅炉燃煤量增加，减温为细调。如果给水量不变，锅炉燃煤量增加，受热面吸热量成比例增加，在受热面内热水段和蒸受热面吸热量成比例增加，在受热面内热水段和蒸发段的长度相对缩短，而过热段的长度相对增加，发段的长度相对缩短，而过热段的长度相对增加，主汽温度必然升高。相反，如锅炉燃煤量不变，给主汽温度必然升高。相反，如锅炉燃煤量不变，给水量增加，受热面吸热量没有变化，热水段和蒸发水量增加，受热面吸热量没有变化，热水段和蒸发段长度相对增加，过热段长度缩短，主汽温度下降。段长度相对增加，过热段长度缩短
12、，主汽温度下降。煤水比不但在燃料发热量、锅炉给水焓、锅炉热效煤水比不但在燃料发热量、锅炉给水焓、锅炉热效率改变时需要及时调整，而且在负荷改变时也需要率改变时需要及时调整，而且在负荷改变时也需要调整。调整。 n以某以某600MW超临界锅炉为例，当锅炉负荷从额定负超临界锅炉为例，当锅炉负荷从额定负荷下降到荷下降到50%，分离器压力由，分离器压力由26.4MPa降低到降低到14.1MPa时，由于压力下降，蒸汽的焓增要增大，时，由于压力下降，蒸汽的焓增要增大，煤水比由煤水比由0.1295上升到上升到0.1514，中间点温度由，中间点温度由418下降到下降到365。在亚临界参数运行范围内，中间点。在亚临
13、界参数运行范围内，中间点温度始终高于饱和温度温度始终高于饱和温度30左右。而且中间点温度左右。而且中间点温度与煤水比有一一对应关系，以中间点温度来控制汽与煤水比有一一对应关系，以中间点温度来控制汽温是合适的。温是合适的。n为了提高主蒸汽温度的稳定性和调节过程中的灵敏为了提高主蒸汽温度的稳定性和调节过程中的灵敏性，直流锅炉都配有几级喷水减温，作为细调手段，性，直流锅炉都配有几级喷水减温，作为细调手段，并保护其后受热面不超温。并保护其后受热面不超温。 2再热汽温调节再热汽温调节n如果其他条件不变，对应一定负荷，只要保如果其他条件不变，对应一定负荷，只要保持一定的煤水比，再热器出口蒸汽焓也维持持一定
14、的煤水比，再热器出口蒸汽焓也维持不变。因此再热蒸汽温度调节和主蒸汽温度不变。因此再热蒸汽温度调节和主蒸汽温度调节对煤水比的要求是一致的。再热汽温也调节对煤水比的要求是一致的。再热汽温也以煤水比调节为主。以煤水比调节为主。 n为了保持高的热循环效率，再热蒸汽不采用为了保持高的热循环效率，再热蒸汽不采用喷水减温方式作为辅助调温手段，而采用烟喷水减温方式作为辅助调温手段，而采用烟气侧调温方式调节再热汽温，但要设置事故气侧调温方式调节再热汽温，但要设置事故喷水减温。但烟气侧调节再热汽温也破坏了喷水减温。但烟气侧调节再热汽温也破坏了主蒸汽温度调节的平衡。例如采用烟气挡板主蒸汽温度调节的平衡。例如采用烟气
15、挡板调温的锅炉，当负荷下降时，再热器侧挡板调温的锅炉，当负荷下降时，再热器侧挡板开度增大，而过热器侧挡板开度减小，即过开度增大，而过热器侧挡板开度减小，即过热汽温会降低，需要减少减温水；而采用摆热汽温会降低，需要减少减温水；而采用摆动式燃烧器调温，随燃烧器摆角向上变化，动式燃烧器调温，随燃烧器摆角向上变化，过热汽温与再热汽温为同向变化，都会升高，过热汽温与再热汽温为同向变化，都会升高，需要增加过热器的减温水。需要增加过热器的减温水。 n因此在超临界锅炉的给水控制和主蒸汽温度因此在超临界锅炉的给水控制和主蒸汽温度控制系统中，都采用燃烧器摆动角度或烟气控制系统中，都采用燃烧器摆动角度或烟气挡板开度
16、信号作为修正。不同的再热汽温调挡板开度信号作为修正。不同的再热汽温调节方式，使主蒸汽调温的减温水量有变化，节方式，使主蒸汽调温的减温水量有变化，如采用摆动燃烧器的方式比烟气挡板方式的如采用摆动燃烧器的方式比烟气挡板方式的减温水量要大，且都随锅炉复负荷下降而减减温水量要大，且都随锅炉复负荷下降而减少。下图所示为少。下图所示为C电厂电厂600MW超临界锅炉摆超临界锅炉摆动燃烧器调再热汽温和动燃烧器调再热汽温和Q电厂电厂600MW超临界超临界锅炉烟气挡板调节再热汽温时，过热器减温锅炉烟气挡板调节再热汽温时，过热器减温水随负荷变化的关系。水随负荷变化的关系。 减温水量与负荷的关系减温水量与负荷的关系
17、3主蒸汽压力调节主蒸汽压力调节n直流锅炉的主蒸汽温度和压力必须协调调节。直流锅炉的主蒸汽温度和压力必须协调调节。大容量超临界锅炉在低负荷时采用变压运行，大容量超临界锅炉在低负荷时采用变压运行，高负荷时采用定压运行。压力调节可采用机高负荷时采用定压运行。压力调节可采用机炉协调控制或锅炉跟踪方式。协调控制以负炉协调控制或锅炉跟踪方式。协调控制以负荷调节为主要信号，再用负荷偏差和主蒸汽荷调节为主要信号，再用负荷偏差和主蒸汽压力偏差来进行修正。锅炉跟踪方式以主蒸压力偏差来进行修正。锅炉跟踪方式以主蒸汽压力为主要信号，当锅炉燃料量与锅炉负汽压力为主要信号，当锅炉燃料量与锅炉负荷不相适应时，用负荷与燃料量
18、的差分信号荷不相适应时，用负荷与燃料量的差分信号产生一个过调量，从而可加快锅炉燃料量的产生一个过调量，从而可加快锅炉燃料量的调整，稳定主蒸汽压力。调整，稳定主蒸汽压力。 三、变压运行三、变压运行n随着电网的发展，峰谷负荷差大，要求机组进行调随着电网的发展，峰谷负荷差大，要求机组进行调峰运行。对调峰机组的要求：良好的启停特性；低峰运行。对调峰机组的要求：良好的启停特性；低负荷稳定运行；安全稳定变负荷特性；低负荷保持负荷稳定运行；安全稳定变负荷特性；低负荷保持较高效率。较高效率。n单元机组基本方式中的定压运行指汽轮机在不同工单元机组基本方式中的定压运行指汽轮机在不同工况下，依靠调节汽门的开度调节负
19、荷，机前压力不况下，依靠调节汽门的开度调节负荷，机前压力不变。但汽机内有较大温度变化，低负荷节流损失大，变。但汽机内有较大温度变化，低负荷节流损失大，效率低。故新机组一般采用变压运行方式。即主汽效率低。故新机组一般采用变压运行方式。即主汽门全开，调节汽门全开（或部分全开），依靠机前门全开，调节汽门全开（或部分全开），依靠机前压力变化适应负荷变化，主汽温度额定。压力变化适应负荷变化，主汽温度额定。 n变压运行实质是让锅炉产生低压蒸汽驱动汽轮机做变压运行实质是让锅炉产生低压蒸汽驱动汽轮机做功，可提高机组低负荷运行时的经济性和汽轮机的功，可提高机组低负荷运行时的经济性和汽轮机的安全性，压力低，有利于
20、蒸汽温度额定。但在高负安全性，压力低，有利于蒸汽温度额定。但在高负荷时，蒸汽压力低，机组运行的经济性未能提高，荷时，蒸汽压力低，机组运行的经济性未能提高，还影响了机组的调频性能。低负荷时，如果蒸汽压还影响了机组的调频性能。低负荷时，如果蒸汽压力低于力低于12MPa，机组的热循环效率下降很快，会抵，机组的热循环效率下降很快，会抵消变压运行带来的好处，所以目前的机组都采用定消变压运行带来的好处，所以目前的机组都采用定压压-变压变压-定压运行方式。即高负荷和低负荷时采用定压运行方式。即高负荷和低负荷时采用定压运行方式，中间负荷段采用变压运行方式。这定压运行方式，中间负荷段采用变压运行方式。这种方式使
21、汽机在全负荷范围内保持较高效率，具有种方式使汽机在全负荷范围内保持较高效率，具有良好的负荷调节性能，因而被普遍采用。负荷区间良好的负荷调节性能，因而被普遍采用。负荷区间需要进行技术经济比较，考虑经济性与安全性，要需要进行技术经济比较，考虑经济性与安全性，要由优化试验确定。由优化试验确定。 n低负荷运行对锅炉有一定影响，主要有：锅炉有低低负荷运行对锅炉有一定影响，主要有：锅炉有低负荷稳燃问题，超临界锅炉一般负荷稳燃问题，超临界锅炉一般35%MCR以上能不以上能不投油稳定燃烧，稳燃措施有降低一次风率，投下层投油稳定燃烧，稳燃措施有降低一次风率，投下层燃烧器，煤粉更细，适当降低负压，减小漏风等；燃烧
22、器，煤粉更细，适当降低负压，减小漏风等；低负荷时烟气速度低，温度也低，空气预热器易发低负荷时烟气速度低，温度也低，空气预热器易发生堵灰、腐蚀等故障，应采取开暖风器以提高金属生堵灰、腐蚀等故障，应采取开暖风器以提高金属壁温温度，加强吹灰等措施，提高运行安全性；低壁温温度，加强吹灰等措施，提高运行安全性；低负荷时汽温偏低，虽然变压运行汽温易保持稳定，负荷时汽温偏低，虽然变压运行汽温易保持稳定，但负荷低到一定程度，仍会下降，影响运行的经济但负荷低到一定程度，仍会下降，影响运行的经济性；低负荷时，蒸汽量减少，冷却效果差，过热器性；低负荷时，蒸汽量减少，冷却效果差，过热器可能超温，且燃烧易偏斜，造成热偏
23、差；低负荷时可能超温，且燃烧易偏斜，造成热偏差；低负荷时燃烧不均匀，水冷壁内流量降低，直流锅炉的水循燃烧不均匀，水冷壁内流量降低，直流锅炉的水循环安全性降低，要限制最低负荷，加强燃烧调整等。环安全性降低，要限制最低负荷，加强燃烧调整等。 n超临界锅炉变压运行，工质会经过亚临界、超临界锅炉变压运行，工质会经过亚临界、临界和超临界三个区域，参数调节复杂。直临界和超临界三个区域，参数调节复杂。直流锅炉无汽包这样的厚壁部件，热惯性小，流锅炉无汽包这样的厚壁部件，热惯性小，变负荷速率可提高。螺旋管圈水冷壁在相变变负荷速率可提高。螺旋管圈水冷壁在相变最大区域无中间联箱，不存在工质的再分配，最大区域无中间联
24、箱，不存在工质的再分配，热偏差小，适合变压运行。现在的一次上升热偏差小，适合变压运行。现在的一次上升垂直管屏也适合变压运行。直流锅炉启动和垂直管屏也适合变压运行。直流锅炉启动和变负荷速度主要受汽轮机的胀差和热应力的变负荷速度主要受汽轮机的胀差和热应力的限制。限制。 第三节第三节 锅炉的燃烧调整锅炉的燃烧调整一、概述一、概述（一）、燃烧调节的目的（一）、燃烧调节的目的n保证正常稳定的汽压、汽温和蒸发量；保证正常稳定的汽压、汽温和蒸发量；n着火稳定、燃烧完全、火焰充满度好、不结着火稳定、燃烧完全、火焰充满度好、不结渣、不超温；渣、不超温；n最高的运行经济性；最高的运行经济性；n减少污染排放。减少污
25、染排放。（二）、影响燃烧的因素（二）、影响燃烧的因素煤质煤质n挥发分是主要因素。挥发分高，着火容易，挥发分是主要因素。挥发分高，着火容易，燃尽程度高，但易结渣等。相反，挥发分低，燃尽程度高，但易结渣等。相反，挥发分低，燃烧稳定性差，燃尽程度下降，经济性差。燃烧稳定性差，燃尽程度下降，经济性差。n发热量低，燃料消耗量增加，制粉系统出力发热量低，燃料消耗量增加，制粉系统出力要大，一次风速需增加，煤粉变粗，对着火要大，一次风速需增加，煤粉变粗，对着火和燃尽都不利。和燃尽都不利。n水分增加，燃烧困难，燃尽也差，同时烟气量水分增加，燃烧困难，燃尽也差，同时烟气量增加，热损失增大。还会降低制粉系统出力，增
26、加，热损失增大。还会降低制粉系统出力，易堵管，对锅炉尾部受热面的安全也有影响。易堵管，对锅炉尾部受热面的安全也有影响。n灰分增加，燃烧困难。同时有结渣、磨损等安灰分增加，燃烧困难。同时有结渣、磨损等安全问题，对炉内空气动力场有影响。全问题，对炉内空气动力场有影响。煤粉细度煤粉细度n颗粒细，燃烧好，但需要消耗制粉系统能量。颗粒细，燃烧好，但需要消耗制粉系统能量。煤粉粗，着火及燃尽困难，同时燃烧过程延长，煤粉粗，着火及燃尽困难，同时燃烧过程延长，使炉膛出口烟温升高，对受热面不利。另外颗使炉膛出口烟温升高，对受热面不利。另外颗粒大易贴墙，造成壁面的还原性气氛，带来安粒大易贴墙，造成壁面的还原性气氛，
27、带来安全问题。应控制合适的细度。全问题。应控制合适的细度。煤粉浓度煤粉浓度n一次风煤粉浓度对着火稳定性影响很大。有最一次风煤粉浓度对着火稳定性影响很大。有最佳浓度值。佳浓度值。锅炉负荷锅炉负荷n负荷降低，燃烧稳定性变差。低到一定程度，负荷降低，燃烧稳定性变差。低到一定程度，燃烧不稳，需投油助燃。同时负荷降低，燃烧燃烧不稳，需投油助燃。同时负荷降低，燃烧效率降低，经济性变差。效率降低，经济性变差。一、二次风配合一、二次风配合n一次风提供着火所需空气，二次风提供后期燃一次风提供着火所需空气，二次风提供后期燃烧空气。二次风过早过晚混合进一次风，都会烧空气。二次风过早过晚混合进一次风，都会影响燃烧。如
28、果把握困难，宁晚勿早。对于旋影响燃烧。如果把握困难，宁晚勿早。对于旋流燃烧器，基本是单只燃烧器决定燃烧过程，流燃烧器，基本是单只燃烧器决定燃烧过程，各只间配合较少，因此一、二次风的配合更为各只间配合较少，因此一、二次风的配合更为重要。重要。一次风初温一次风初温n提高煤粉气流初温，可稳定着火，对燃烧过程提高煤粉气流初温，可稳定着火，对燃烧过程有利。计算表明，一次风温从有利。计算表明，一次风温从20升高至升高至300 ，着火热可减少，着火热可减少60%，着火提前。，着火提前。（三）负荷与煤质变化时的燃烧调整原则（三）负荷与煤质变化时的燃烧调整原则n不同负荷下的燃烧调整不同负荷下的燃烧调整（1）高负
29、荷，燃烧稳定，但易结渣、超温，注）高负荷，燃烧稳定，但易结渣、超温，注意火焰位置居中，避免偏斜，均匀分配风粉，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。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）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，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，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、提高炉膛温适当降低炉膛负压以减少漏风、提高炉膛温度。度。n煤质变化
30、时的燃烧调整煤质变化时的燃烧调整 挥发分低的煤种，难着火，应采取较小的一挥发分低的煤种，难着火，应采取较小的一次风率和风速，增大煤粉浓度，二次风速可次风率和风速，增大煤粉浓度，二次风速可适当增大以提高穿透能力，使实际切圆变大，适当增大以提高穿透能力，使实际切圆变大，也避免过早混合，煤粉更细，较大的过量空也避免过早混合，煤粉更细，较大的过量空气系数；挥发分高，可适当降低二次风率，气系数；挥发分高，可适当降低二次风率，早混合，适当降低过量空气系数，多投燃烧早混合，适当降低过量空气系数，多投燃烧器以分散热负荷。器以分散热负荷。（四）良好燃烧工况的判断与调节（四）良好燃烧工况的判断与调节n正常稳定燃烧
31、，火焰明亮稳定，高负荷时火焰正常稳定燃烧，火焰明亮稳定，高负荷时火焰偏白，低负荷时偏黄，火焰中心在炉膛中部，偏白，低负荷时偏黄，火焰中心在炉膛中部，火焰充满炉膛，但不触及水冷壁。着火点离燃火焰充满炉膛，但不触及水冷壁。着火点离燃烧器不远，火焰中没有明显的星点，有星点则烧器不远，火焰中没有明显的星点，有星点则可能是煤粉分离集中，煤粉过粗或炉膛温度过可能是煤粉分离集中，煤粉过粗或炉膛温度过低。低。n如果火焰白亮刺眼，表明风量偏大，也可能是如果火焰白亮刺眼，表明风量偏大，也可能是结渣。如果火焰暗红闪动，则可能是风量偏小，结渣。如果火焰暗红闪动，则可能是风量偏小，或漏风大使炉温低，也可能是煤质方面的原
32、因，或漏风大使炉温低，也可能是煤质方面的原因，如粉粗、水分、灰分高等。如粉粗、水分、灰分高等。（五）燃烧调整内容（五）燃烧调整内容n燃料量、空气量、烟气量的调节燃料量、空气量、烟气量的调节n燃烧器运行方式调整燃烧器运行方式调整二、燃料量与风量的调节二、燃料量与风量的调节n负荷变化时的调节负荷变化时的调节（一）、燃料量的调节（中储式系统）（一）、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、变转速就可完成。当负荷变化大时，
33、以投、停给粉机做粗调，再以改变转速为细调。同停给粉机做粗调，再以改变转速为细调。同时投、停相应的燃烧器。保持稳定。调节转时投、停相应的燃烧器。保持稳定。调节转速应平稳，以免大幅度的煤粉变化导致炉膛速应平稳，以免大幅度的煤粉变化导致炉膛负压变化和参数波动。负压变化和参数波动。 当需要投运备用燃烧器时，应先开一次风至所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，关闭相应的正常。相反停运时应先停给粉机，关闭相应的二次
34、风，一次风吹扫数分钟后再关闭，以防止二次风，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。机的转速范围，以保证合适的煤粉浓度。燃料量的调节（直吹式系统）燃料量的调节（直吹式系统）n负荷的变化不大时，通过改变制粉系统的出力负荷的变化不大时，通过改变制粉系统的出力来满足需要。增负荷，先开大磨进口风量挡板，来满足需要。增负荷，先开大磨进口风量挡板，再增加给煤量，同时增加二次风量；降负荷时，再增加给煤量，同时增加二次风
35、量；降负荷时，先减给煤量，再减少通风量。对于双进双出钢先减给煤量，再减少通风量。对于双进双出钢球磨，总是通风量首先变化，其次才调给煤量，球磨，总是通风量首先变化，其次才调给煤量，可使系统对负荷做出快速响应。可使系统对负荷做出快速响应。n负荷变化大时，需停、投一套制粉系统。负荷变化大时，需停、投一套制粉系统。n燃烧过程的稳定性，要求燃烧器出口处的风量燃烧过程的稳定性，要求燃烧器出口处的风量和粉量尽可能同时改变，以便在调节过程中保和粉量尽可能同时改变，以便在调节过程中保持稳定的风煤比。因此应掌握从给煤机开始调持稳定的风煤比。因此应掌握从给煤机开始调节到燃烧器出口粉量产生改变的时滞，以及从节到燃烧器
36、出口粉量产生改变的时滞，以及从送风机的风量开关动作到燃烧器风量改变的时送风机的风量开关动作到燃烧器风量改变的时差，燃烧器出口风煤比改变的同时性要根据这差，燃烧器出口风煤比改变的同时性要根据这些时间差来解决。另外需注意辅机电流变化、些时间差来解决。另外需注意辅机电流变化、挡板开度指示、风压等参数变化，防止异常情挡板开度指示、风压等参数变化，防止异常情况的发生。况的发生。（二）、氧量控制与风量调节（二）、氧量控制与风量调节 随着燃料量的改变，风量也要相应变化：随着燃料量的改变，风量也要相应变化：1、炉膛氧量的控制、炉膛氧量的控制 氧量与氧量与的关系：的关系：=21/（21-O2） 最佳过量空气系数
37、，在最佳过量空气系数，在75%负荷以上时，变化负荷以上时，变化不大。但负荷低，则不大。但负荷低，则大。因为形成切圆需要大。因为形成切圆需要一定风量，维持空气动力场。汽温低需要多的一定风量，维持空气动力场。汽温低需要多的烟气。烟气。n一些机组运行的氧量控制范围一些机组运行的氧量控制范围负荷100%80%60%50%30%某500MW4.65.47.0某660MW1.2()1.21.351.6某300MW4.35.86.46.9某600MW3.54.05.06.5=21/（21-O2）；）；O2=21（-1）/n从运行的可靠性看，从运行的可靠性看，过小，会产生还原性过小，会产生还原性气氛，易引起结
38、渣和高温腐蚀。如低负荷投气氛，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，导致二油，油雾难燃尽，可能在尾部沉积，导致二次燃烧。如次燃烧。如过大，则易引起低温腐蚀，且过大，则易引起低温腐蚀，且烟气量大，电耗及损失增大。烟气量大，电耗及损失增大。2、炉膛氧量的监督、炉膛氧量的监督n由于漏风的存在，不同位置的氧量是不同的。由于漏风的存在，不同位置的氧量是不同的。对于燃烧，应控制炉膛出口的对于燃烧，应控制炉膛出口的。但由于烟。但由于烟温高，不便安装氧量计。如在尾部安装，则温高，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、过热器需要进行漏风的修正。即炉膛出口、过热
39、器后、再热器后、省煤器后等位置，氧量是递后、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。增的。增加幅度由漏风系数决定。3、送风量的调节、送风量的调节n总风量为一、二次风（有时还有三次风）和总风量为一、二次风（有时还有三次风）和漏风之和。漏风之和。n调节的依据是炉膛出口氧量。调节的依据是炉膛出口氧量。n还应按飞灰可燃物含量、烟气中还应按飞灰可燃物含量、烟气中CO含量、火含量、火焰颜色、位置、形状等来判断送风是否正常。焰颜色、位置、形状等来判断送风是否正常。n一般的调节方法，增负荷时，先增风量，再增一般的调节方法，增负荷时，先增风量，再增燃料；降负荷时，先降燃料，再降风量。这样
40、燃料；降负荷时，先降燃料，再降风量。这样保证总风量大于燃料量，确保锅炉安全并减少保证总风量大于燃料量，确保锅炉安全并减少燃烧不完全损失。燃烧不完全损失。n对于调峰机组，如增负荷大、快，为保证汽压对于调峰机组，如增负荷大、快，为保证汽压不很快下降，也可先增燃料，再紧接着增风量。不很快下降，也可先增燃料，再紧接着增风量。低负荷时，由于低负荷时，由于较大，增负荷也可先增燃料较大，增负荷也可先增燃料后增空气量。后增空气量。n送风调节的具体方法，对离心式风机，通过改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进行调节；对轴流式风机，通变入口挡板开度进行调节；对轴流式风机，通过改变动叶角度进行调
41、节。除了总风量调节外，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、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。调节是否正常有效。（三）、炉膛负压监督与引风量的调节（三）、炉膛负压监督与引风量的调节1、炉膛负压监督的意义、炉膛负压监督的意义n正常运行时为正常运行时为3050Pa。n过大，引风电耗增加，引起漏风。如从炉膛过大，引风电耗增加，引起漏风。如从炉膛底部漏风，则易造成灭火。反之
42、，则可能往底部漏风，则易造成灭火。反之，则可能往外冒火，引起安全事故。外冒火，引起安全事故。n燃烧是否正常的反映。燃烧不正常，首先时燃烧是否正常的反映。燃烧不正常，首先时负压的变化。负压的变化。n不同测点位置，负压不同。一般安装在屏的不同测点位置，负压不同。一般安装在屏的下方。位置越高，负压越小。下方。位置越高，负压越小。2、炉膛负压和烟道负压的变化、炉膛负压和烟道负压的变化n炉膛负压与进出物质量有关，还与燃烧有关：炉膛负压与进出物质量有关，还与燃烧有关：p=mRT/Vn引风少、送风多，则引风少、送风多，则 m大，压力高，负压小。大，压力高，负压小。灭火，温度灭火，温度T低，则压力小，负压高。
43、低，则压力小，负压高。n运行中应保持合适的送、引风开度。波动大，运行中应保持合适的送、引风开度。波动大，则燃烧不稳。则燃烧不稳。n在烟道内，尾部离引风机入口进，因此沿烟在烟道内，尾部离引风机入口进，因此沿烟气流程，负压逐渐增大。负荷变化，烟道内气流程，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，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、泄露则该处受热面可能发生故障，如积灰、泄露等。应根据各参数的变化，进行分析处理。等。应根据各参数的变化，进行分析处理。3、引风量的调节、引风量的调节n负荷增减，烟气量相应增减，因此引风量也负荷增减，烟气量
44、相应增减，因此引风量也应做调节。应做调节。n调节方法和送风机类似。调节方法和送风机类似。n负荷变化时，为维持负压，增负荷时，应先负荷变化时，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。减燃料和送风，再减引风。三、燃烧器的调节和运行方式三、燃烧器的调节和运行方式（一）、燃烧器的燃烧特性（直流）（一）、燃烧器的燃烧特性（直流）n卷吸量对着火影响很大。高宽比大的喷口卷卷吸量对着火影响很大。高宽比大的喷口卷吸大。吸大。n动量大，穿透能力强。一次风着火后衰减快，动量大，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
45、气动力场。主要是二次风决定炉内空气动力场。n刚性问题。高宽比大，刚性差，偏转。刚性问题。高宽比大，刚性差，偏转。n切圆直径问题。切圆大，对燃烧有利，但偏切圆直径问题。切圆大，对燃烧有利，但偏斜会带来问题。斜会带来问题。燃烧器的特性（旋流）燃烧器的特性（旋流）n回流区稳定燃烧；回流区稳定燃烧；n合适的旋流强度；形成开放气流；合适的旋流强度；形成开放气流；n双调风，分级燃烧；浓淡。双调风，分级燃烧；浓淡。（二）、燃烧器的调整（二）、燃烧器的调整1、直流燃烧器调整、直流燃烧器调整n切圆燃烧，分均等配风和分级配风切圆燃烧，分均等配风和分级配风2种。种。nCE技术，普遍采用技术，普遍采用WR均等配风燃烧
46、器。均等配风燃烧器。n分级配风，主要用于挥发分较低的煤种。分级配风，主要用于挥发分较低的煤种。 燃烧器出口风率、风速的调整燃烧器出口风率、风速的调整 （1）一次风率、风速调整）一次风率、风速调整n一次风率大，着火延迟；煤粉浓度低。一次风率大，着火延迟；煤粉浓度低。n风速大，着火距离远，喷口附近温度低，着火风速大，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。烧不完全。风速过小，则卷吸差，刚性差。n根据煤种确定合适的参数。在范围内再考虑经根据煤种确定合适的参数。在范围内再考虑经济性。济性。n负
47、荷降低，为防止堵管，一次风率增大。负荷降低，为防止堵管，一次风率增大。n负荷变化时，相应调整。负荷变化时，相应调整。n中储式系统，通常维持各支管一次风挡板或中储式系统，通常维持各支管一次风挡板或节流圈开度不变，以一次风母管压力的变化节流圈开度不变，以一次风母管压力的变化适应负荷的变化。母管压力依靠一次风机挡适应负荷的变化。母管压力依靠一次风机挡板开度控制。板开度控制。n直吹式系统，一次风由磨煤机入口前总一次直吹式系统，一次风由磨煤机入口前总一次风挡板调节。给煤量变化时，按一定数学关风挡板调节。给煤量变化时，按一定数学关系改变开度。系改变开度。n对于双进双出直吹系统，一次风控制较灵活，对于双进双
48、出直吹系统，一次风控制较灵活，它设有旁路风。旁路风挡板开度可作为一次它设有旁路风。旁路风挡板开度可作为一次风量的补偿。如负荷降低时，一次风率增大，风量的补偿。如负荷降低时，一次风率增大，旁路风按一定函数关系自动增加开度。旁路风按一定函数关系自动增加开度。 （2）二次风的调整）二次风的调整n二次风分为几大部分：主燃烧风（主二次风二次风分为几大部分：主燃烧风（主二次风喷口风）、燃料风（一次风喷口的周界风、喷口风）、燃料风（一次风喷口的周界风、夹心风等）、燃尽风（低夹心风等）、燃尽风（低NOx分级燃烧的火分级燃烧的火上风上风OFA）等。）等。(a) 主燃烧风的调整主燃烧风的调整n作用：扰动混合，供应
49、后期燃烧的氧。作用：扰动混合，供应后期燃烧的氧。n二次风的主要部分，占二次风的主要部分，占60%70%。形成主。形成主要的切圆空气动力场。要的切圆空气动力场。n合适的动量比，二次风才能穿透到一次风内部。合适的动量比，二次风才能穿透到一次风内部。过小，不能形成理想的切圆，火焰上翘，对着过小，不能形成理想的切圆，火焰上翘，对着火燃尽不利；过大，一次风刚性差，风粉过早火燃尽不利；过大，一次风刚性差，风粉过早分离，燃烧缺氧，且易贴墙，造成结渣、腐蚀分离，燃烧缺氧，且易贴墙，造成结渣、腐蚀等。等。n低挥发分煤，着火是关键，所以可适当增大二低挥发分煤，着火是关键，所以可适当增大二次风量，火焰靠近一次风喷口
50、根部；挥发分高次风量，火焰靠近一次风喷口根部；挥发分高的煤，防止结渣和提高经济性是主要的，应注的煤，防止结渣和提高经济性是主要的，应注意调节二次风不过大。意调节二次风不过大。n切圆方式：同轴同向，一次风燃烧膨胀，衰切圆方式：同轴同向，一次风燃烧膨胀，衰减快，如增大二次风量，易造成一次风偏斜，减快，如增大二次风量，易造成一次风偏斜，实际切圆大；二次风反切，增大风量，可减实际切圆大；二次风反切，增大风量，可减轻一次风偏斜，避免结渣。轻一次风偏斜，避免结渣。n各层二次风的调节影响也很大。上层二次风各层二次风的调节影响也很大。上层二次风压火，控制火焰位置，中部二次风是燃烧的压火，控制火焰位置，中部二次