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黄岛发电厂设备部(２６６５００)　王　跃

我厂锅炉自投运以来，一直存在着飞灰含碳量的问题。在９９年５月份，由我国权威机构西安热工所取灰样化验，飞灰含碳量平均为１４．７％，为我省燃煤电厂飞灰含碳量最高的厂家。我省电厂飞灰含碳量次高的为华德电厂＃２炉３００ＭＷ为６．７５％，最低的为龙口电厂＃５炉２００ＭＷ为０．３５％，一般大都在３％左右。众所周知，飞灰含碳量每上升１％牗就１２５ＭＷ机组而言牘，炉效下降０．４２％，煤耗上升１．７５克／ＫＷｈ。如果能把１４．７％的飞灰含碳量降低为５％以下，就经济性比较如下：
     (１) 直接效益：炉效提高(１４．７－５)×０．４２＝４．０７４％
       煤耗下降(１４．７－５)×１．７５＝１６．９７５ｇ／ｋＷｈ
       (２) 间接效益：从干除灰而言，Ⅰ级灰含碳量５％以下，每ｔ售价１２０—１４０元。我厂年产Ⅰ级干灰可达２１万ｔ，卖干灰收入可达２４５０万元左右，而Ⅲ级灰含碳量大于８％，其即无市场，且售价最高为２０元／ｔ。
       从上述两条表明，降低飞灰含碳量是当务之急。不但可使我厂的发电成本降低，以适应竞价上网的要求。而且就其干灰利用方面，对企业和社会将创造很大的经济效益。
       下面就我厂飞灰含碳量高的情况，加以分析、论证。

我厂设计煤种为晋中贫煤，Ａａｒ＝２１．８％牞Ｖｄａｆ＝１５．７２±２％，Ｑｎｅｔ．ａｒ＝２３．８７０ＭＪ／ｋｇ，而实际燃烧的煤种不稳定，Ａａｒ＝２０～２８％,Ｖｄａｆ＝８～１１％,Ｑｎｄｔ．ａｒ＝２０～２６ＭＪ／ｋｇ之间。我们知道不同质地的煤配在一起形成混煤后，其各项工业指标是按照简单的算术平均值确定的。因此，对照我厂燃用的不用煤种，测定其飞灰含碳量。实践证明，我厂燃煤的收到基低位发热量在２２．５～２３．２ＭＪ／ｋｇ之间，即与设计的低位发热量接近时，原煤的燃烬率最高，飞灰含碳量很低。因此，锅炉燃烧的燃料，在进入锅炉前应进行“炉前分析，二次配煤”，使所得混煤的特性参数，接近设计煤种，以适应锅炉的充分燃烧。提高配煤合格率应是燃料供应部门首要考核指标。

我厂Ⅰ期１２５ＭＷ机组，炉膛容积热负荷为１５８．１７ＫＷ／ｍ３，炉膛断面热负荷为４．４２ＭＷ／ｍ２。Ⅱ期２１０ＭＷ机组，炉膛容积热负荷为１２５．３７ｋＷ／ｍ３，炉膛断面热负荷为３．７１ＭＷ／ｍ２。理论上要求：燃用贫煤、固体排渣锅炉，炉膛容积热负荷推荐值在１１６～１６３ｋＷ／ｍ３范围内，炉膛断面热负荷在３．０２～４．５４ＭＷ／ｍ２(４００ｔ／ｈ)和３．７２～４．６５ＭＷ／ｍ２(６７０ｔ／ｈ)的范围内。我厂Ⅰ期２台锅炉为七十年代产品。按“系列化、通用化、标准化”的三化设计。因此其炉膛容积热负荷接近推荐值的上限。众所周知，容积热负荷大，表示炉膛容积小，燃料在炉内的停留时间短，燃料还没有完全燃烬就已经跑出炉内，造成飞灰含碳量高。解决的方法是将三次风尽量下移，其好处如下：①三次风中的煤粉被喷入到温度更高的燃烧区域进行燃烧，同时由于三次风口与炉膛出口之间的距离拉长，可增加三次风中煤粉在炉内的燃烧时间，这都会使煤粉的燃烬度提高。②喷燃器顶部有一层二次风后，可增加燃烧调整的灵活性。因为三次风量随制粉系统的运行而基本确定，调节裕度较小。而上二次风的调节可大可小。例如：当制粉系统停运时，可适当调大上二次风，增加顶部的供氧量和加强扰动，以利煤粉燃烬。这一项在Ⅰ期锅炉大修当中已将三次风和二次风对调。但三次风嘴不能向下调节角度，需在小修时整改。Ⅱ期喷燃器为对冲布置，而对冲布置的燃烧器比四角布置的燃烧器其燃烧性能差。虽然Ⅱ期炉膛容积热负荷接近下限，但其断面热负荷也接近推荐值下限。这就表示炉膛呈矮胖形，烟气不能充分利用炉膛容积。断面热负荷过小，也反映烧器区域温度水平过低。因此对Ⅱ期锅炉来讲，需对三次风喷口进行改造，至少需将其喷口角度向下调整为－１５℃左右。

我厂Ⅰ期热风温度设计为４００℃，Ⅱ期为３７９℃。而实际Ⅰ期热风温度平均在３６０℃左右，Ⅱ期平均在３５０℃左右，比设计值平均低３０℃。热风温度低于设计值，这对于提高煤粉的着火热量和燃烬度有着很大的不利。煤粉理论燃烧温度随热风温度的升高而升高。因为炉膛内的吸热量基本为一定值，由于热风温度降低，使得炉膛温度下降，由于炉膛温度下降，产生反应的有效碰撞就大大减少，反应速度减缓。因此必需让热风温度至少达到设计值。这是使炉膛温度升高、提高燃烧速度的有效途径。而热风温度又直接影响一次风粉混合初温和煤粉气流的着火热量。我们知道煤粉气流所需的着火热量表明着火的快慢，它包括加热燃料和空气所需的热量、燃料中水份蒸发和过热所需要的热量以及挥发份分解所需的热量三部分。对应于一定的煤种来讲，加热燃料、燃料中水份蒸发和过热以及挥发份分解所需的热量几乎不变。而影响着火热量的主要是加热空气所需的热量及一次风量和一次风粉混合物初温。显然，由于一次风粉混合物初温的降低，必然使着火热量增加，不利于煤粉的迅速着火和稳定燃烧。通过上述分析，在机组大修时，必须保证管式空气预热器漏风率小，管子堵塞轻，尽量提高热风温度。Ⅰ期锅炉要求大修时，更换换热效率高的螺旋槽管式空气预热器，降低回转预热器的漏风系数；Ⅱ期锅炉要求每次小修必须疏通管式空气预热器堵塞的管子。另外，为弥补热风温度低而使炉膛温度低的欠缺，可在炉内适量涂刷高温远红外涂料，以改善炉内温度场，提高炉膛温度，加速煤粉燃烧。