鍋爐機組燃燒調節方式及其意義

一、燃料量的調節

　　燃料量的調節是燃燒調節的重要一環。不同的燃燒設備和不同的燃料種類，燃料量的調節方法也各不相同。

　　1、對配有中間倉儲式制粉系統的鍋爐

　　中間儲倉式制粉系統的特點之一是制粉系統運行工況變化與鍋爐負荷并不存在直接的關系。當鍋爐負荷（出力）發生變化時，需要調節進入爐內的燃料量，它通過投入（或停止）噴燃器只數或改變給粉機轉數、調節給粉機下粉擋板開度來實現的。

　　當鍋爐負荷變化較小時，只需改變給粉機轉速就可以達到調節的目的；改變給粉機的轉數是通過平型控制器的加減完成的。當鍋爐負荷變化較大時，用改變給粉機的轉數不能滿足調節幅度的要求，則在不破壞內燃工況的前提下，可先以投、停給粉機只數進行調節，而后再調節給粉機轉數，彌補調節幅度大的矛盾。若上述手段仍不能滿足調節需要時，可用調節給粉機擋板開度的方法加以輔助調節。

　　投、停噴燃器（相應的給粉機）運行方式的調節，由于噴燃器布置方式和類型的不同，投運方式也不相同。當需投入備用的噴燃器和給粉機時，應先開啟一次風門至所需開度，對一次風管進行吹掃；待風壓正常時啟動給粉機給粉，并開啟噴燃器助燃的二次風，觀察著火情況是否正常。反之，在停用噴燃器時，則先停給粉機并關閉二次風，一次風吹掃數分鐘后再關閉，以防一次風管內煤分沉積。為防止停用的噴燃器受熱燒壞，有時對其一、二次風門保持適當開度，以冷卻噴口。

　　給粉機轉數調節的范圍不宜太大，若調至過高，則不但會因煤粉濃度過大堵塞一次風管，而且容易使給粉機超負荷和引起煤粉燃燒不完全。若轉數調至過低，則在爐膛溫度不太高的情況下，由于煤粉濃度不足，著火不穩，容易發生爐膛滅火。

　　單只增加給粉機轉數時，應先將轉數低的給粉機增加轉數，使各給粉機出力力求均衡；減低給粉機轉數時，應先減轉數高的。

　　對于噴燃器布置在側墻的鍋爐，可先增加中間位置的噴燃器來粉，對四角布置的噴燃器鍋爐，需要相對稱的增加給粉機轉數。

　　用投入或停止噴燃器運行的方法進行燃燒調節，尚需考慮對氣溫的影響。在氣溫偏低時，投用靠爐膛后側墻的噴燃器或上排噴燃器。氣溫偏高時則停用靠爐膛后側的噴燃器或上排噴燃器。

　　由于噴燃器結構類型不同，對于噴燃器的投停方式也很難作出具體規定，一般可參照下述原則：

　　（1）、投下排、停上排噴燃器，可降低火焰中心，利于燃盡。

　　（2）、四角布置的燃燒方式，宜分層停用或對角停用，不允許缺角運行。

　　（3）、投停噴燃器先以保證鍋爐負荷、運行參數和鍋爐安全為原則，而后考慮經濟指標。

　　對噴燃器（或給粉機）來粉量的判斷：

　　（1）、給粉量的多少可以從給粉機電流的大小來判斷。給粉機電流大，則來粉多；電流小，則來粉少；如果電流過大來粉不多，應查找原因。[

（2）、來粉量的多少還可以從一次風壓的指示判斷，如風壓表測點取在給粉機下粉管后，一次風壓小時，則來給粉量大；一次風壓大則來粉少。

　　（3）、從噴燃器看火孔處也可以直接觀測來粉的多少。噴燃器出口的風粉混合物濃度大，則說明來粉多；風粉混合物中的煤粉稀淡，則來粉少；當來粉過多時，噴燃器出口處出現暗紅色；過少，則有零星火星出現。

　　有時由煤粉倉死角處煤粉的堆積或煤粉自流等原因將給個別給粉機的給粉量調節帶來一定的困難。此時，對 來粉量的調節將是一個細致而麻煩的工作。這就需要反復的開、停給粉機，或開關給粉機下粉擋板，用木錘敲打、振動給粉機上部空間，促使煤粉倉內沉積的煤粉進行流動或迫使流動較大的煤粉沉積下來。這種調節操作較為笨拙、繁重，但能達到調節要求。

　　2、燃油量的調節

　　燃油量的調節方法與燃油系統的型式和油噴嘴的霧化方式有關。對于油量的調節目前的燃油鍋爐一般采用的是利用進油或回油進行調節的系統。

　　采用進油調節系統的調節方法是：當負荷變化時，通常利用改變進油壓力來達到改變進油量的目的。當負荷降低較大時，則需大幅度降低進油壓力，以便減少進油量。這樣就會因油的壓力低而影響進油的霧化質量。在這種情況下不可以盲目降低油壓，而需采取停用部分油嘴的方法來滿足降低負荷的需要。

　　采用回油進行調節的系統則是控制回油量來調節進入爐膛的油量，其回油形式有內回油和外回油兩種。內回油系統對負荷的適應性較強，能適應70%的負荷變化。但是，再低負荷時，由于噴嘴處軸向流速降低而切向速度不變，造成霧化角相應的變大，容易導致噴燃器擴孔處結渣或燒壞。外回油系統雖然負荷變化時霧化角可基本不變，但低負荷霧化質量將會下降，而且這種噴嘴加工要求較高，故目前國內很少采用。

　　二、鍋爐風量的調節

　　當外界負荷變化需要調節鍋爐出力時，，隨著燃料量的改變，對鍋爐的風量也需做相應的調解。

　　在實際運行中，從運行的經濟方面來看，在一定的范圍內，隨著爐內過剩空氣系數的增加，可以改變燃料與空氣的接觸和混合，有利于完全燃燒，使化學未完全燃燒損失和機械未完全燃燒損失降低。但是，當過剩空氣系數過大時，則爐膛溫度的降低和燃燒時間的縮短（由于煙氣流速加快），可能使不完全燃燒損失反而有所增加。而排煙帶走的熱損失則總是隨著過剩空氣系數的增大而增加，所以當過剩空氣過大時，總的熱損失就要增加。

　　此外，隨著爐內過剩空氣系數的增大，使煙氣容積也相應增大，煙氣流速也提高，因而使送、引風機的耗電量也增加。

　　從鍋爐的安全方面來看，若爐內過剩空氣系數過小，則會使燃料燃燒不完全，造成煙氣中含有較多的一氧化碳等可燃氣體，降低了灰分的溶點因而引起水冷壁結渣。這將會導致鍋爐運行惡化，嚴重時會被迫停爐。在燃油鍋爐中若風量不足，將會引起二次燃燒。

　　由于飛灰對受熱面的磨損量與煙氣流速三次方成正比，所以當過剩空氣系數過大時，將使受熱面管子和引風機葉片的磨損加劇，影響設備的使用壽命。此外，過剩空氣系數增大時，由于過剩氧量的相應增加，將使燃料中的硫分易于形成三氧化硫，煙氣露點溫度響應提高，從而使尾部煙道的空氣預熱器遭到腐蝕。

　　總之，風量過大或過小都會給鍋爐的安全經濟運行帶來不良的影響。

　　鍋爐的風量控制是通過送風機進口導向擋板調節的。經調節后送風機送出的風量，經過一、二次風的配合調節才能更好的滿足燃燒的需求。一、二次風的風量分配應根據它們所起的作用進行調節。一次風量應滿足進入爐膛風粉混合物揮發分燃燒及固體焦碳質點的氧化需要。

二次風量不僅滿足燃燒的需要，而且補充一次風末段空氣量不足，更重要的是使二次風能與剛剛進入爐膛的可燃物混合，這需要有較高的二次風風速，以便在高溫火焰中起到攪拌混合的作用。混合得越好，則燃燒得越快越完全。

　　一、二次風還可調節由于煤粉管道或噴燃器的阻力不同而造成的各噴燃器風量的偏差，以及由于煤粉管道或噴燃器中燃料濃度偏差所需求的風量。此外，爐膛內火焰的偏斜、煙氣溫度的偏差，火焰中心的位置等均需利用風量的調節加以調整。

　　三、?噴燃器出口風速及風率的調節

　　1、調節的目的及配風條件

　　保持適當的噴燃器出口一、二、三次風的出口速度和風率是建立正常的爐內空氣動力場和穩定燃燒的必要條件。

　　一次風速過高會推遲著火的時間；過低則會燒損噴燃器出口管，并可能造成一次風管內煤粉沉積一直阻塞管道。二次風速過高或過低都可能破壞氣流與燃料的正常混合、攪拌，從而降低燃燒的穩定性和經濟性。

　　噴燃器出口斷面的尺寸及流速決定了一、二、三次風量的百分率。風率的變化也將對燃燒工況有著很大的影響，當一次風率過大時，為達到風粉混合物著火溫度所需的吸熱量就要多，因而達到著火所需的時間就延長。這對揮發分低的燃煤著火很不利，如一次風溫較低就更為不利。對揮發分較高的燃煤由于著火容易，著火后要保證揮發分的及時燃盡故需要有較高的一次風率。

　　2、噴燃器出口風速及風率的調節方法

　　（1） ?四角布置的直流噴燃器調節

　　四角布置的直流噴燃器是根據燃煤質量對燃燒的要求，其結構布置形式很多。一般情況燃用煙煤，褐煤的噴燃器多采用較高的一次風率及風速，而且一、二次風噴口距離較近，以便煤粉著火后及時與燃燒所需的空氣相混合，以使燃燒完全。對于燃用低揮發分煤種的噴燃器，為了便于一次風粉混合物的著火，除了采用較低的一次風率和噴出速度之外，還將一、二次風不過早混合，另外也常采用一次風集中布置方案以便保證燃燒的穩定。直流式噴燃器一、二次風的風口常做成可以上下擺動的，用來調節燃燒中心位置，便于對煤種的適應及對過熱氣溫調節的需要。

　　由于四角布置直流噴燃器的結構布置特性較大，風速的選擇和調節范圍也較廣，一般可用下述方法進行對一、二次風出口速度的調解：

　　改變一、二次風率百分比；②改變各層噴燃器的風量分配，例如可以改變相應上下兩層噴燃器的一次風量及風速，或改變上中下各層二次風的風量及風速。在一般情況下，減少下排的二次風量，增加上排的二次風量，可使火焰中心下移；反之可使火焰中心抬高。③對具有可調節的二次風擋板的直流噴燃器，可用改變風速擋板位置來調節風速。

　　判斷風速和風率是否適宜的標準，首先是燃燒的穩定性，爐膛溫度的合理性，以及對過熱汽溫的影響；其次是比較經濟指標。

　　四、?爐膛負壓的控制和引風的調節

　　1、監視和控制爐膛風壓是反映燃燒工況是否穩定及判斷事故的重要參數。

　　爐膛負壓維持過大，會增加爐膛和煙道的漏風，引起燃燒惡化，并導致滅火。反之，若爐膛風壓變正，則高溫火焰及煙灰就要向外冒，不但會影響衛生，燒壞設備，還會造成人身事故。

　　當爐內燃燒工況發生變化或爐內受熱面發生漏泄、爆破時必將立即引起爐膛風壓發生變化。運行實際表明，當鍋爐的燃燒系統發生異常情況或故障時，最先反映出來的就是爐膛風壓的變化。例如鍋爐滅火，從儀表盤上首先反映出的現象是爐膛風壓表的指示急劇波動并向負擺到底，然后才是水位、蒸氣流量等指示的變化。當爐膛受熱面發生爆破時，其負壓表指示向正擺到頭。

　　所以鍋爐運行中必須監視好爐膛負壓，并按照不同的變化情況做出正確的判斷，據此再及時地進行必要的調節和處理。[

2、爐膛風壓和煙道負壓的變化

　　在鍋爐運行中，燃燒所產生的煙氣需經引風機及時的排入大氣中。如果排出爐膛的煙氣量等于燃燒產生的煙氣量，則進出爐膛的物質保持平衡，則爐膛風壓就要發生變化。倒如，在吸風量未增加時，增時送風量，就會使爐膛出現正壓。

　　運行中即使在送、引風調節擋板開度保持不變的情況下，由于燃燒工況總有小量的變動，故爐膛風壓也總是脈動的，反映在爐膛風壓表上就是其指針經常在控制的左右輕微晃動。

　　當燃燒不穩時，爐膛風壓將產生強列的脈動，爐膛風壓表的指針也相應作大幅度的劇烈晃動。此種現象的出現，往往是滅火的預兆。這時，必須加強監視表計變化和檢查爐內燃燒情況，分析原因，并及時地進行適當的調整和處理。

　　在煙氣流經煙道及各受熱面時，將會有各種阻力產生，這些阻力是由引風機的壓頭來克服的；同時，由于受熱面和煙道是處于引風機的進口側，因此，沿著煙氣流程煙道內的負壓是逐漸增大的。

　　煙氣流動時產生的阻力大小與阻力系數、煙氣重度成正比，并與煙氣流速的平方成正比。因此，沿著煙氣流程煙道內的負壓是逐漸增大的。

　　煙氣流動時產生的阻力大小與阻力系數、煙氣重度成正比，并與煙氣流速的平方成正比。因此，當鍋爐負荷、燃料和風量發生改變時，隨著煙氣流速的改變，負壓也相應的改變。故在不同負荷下，鍋爐各部分煙道內的煙氣壓力是不相同的。鍋爐負荷增加，煙道各部分負壓也相應增大；反之，各部分負壓則相應減小。

　　當受熱面管束發生結渣、積灰以至于局部堵塞時，由于通道減小，煙氣流速增加，使煙氣流經該部分管束產生的阻力較大，于是出口負壓值及其壓差就相應要增大。

　　因此，監視煙道工況，不僅需對各處煙溫，而且還需對煙道各處的負壓變化情況，給予必要的注意。

　　在正常情況下，爐膛風壓和各部分煙道的負壓都有大致的變化范圍。因此，運行中如發現它們的指示值有不正常的變化時，即應進行分析，檢查原因，以便及時處理。

　　3、 引風機的調節

　　爐膛風壓表測點通常是設置在爐膛上部靠近爐頂的出口處。對于負壓燃燒鍋爐，正常運行時要求負壓保持20—30Pa。為了保持鍋爐正常負壓，就需對引風進行調節。

　　引風的調節方法，目前基本上也是通過電動傳動裝置用改變引風機進口擋板的開度來調節。

　　對于引風機的運行方式需根據鍋爐負荷的大小和風機的工作特性來考慮它的合理性。為了保證人身安全，當運行人員在進行除灰、吹灰、清理焦渣或觀察爐內燃燒情況時，爐膛負壓應保持較正常值高一些。