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1、参数变化，维持锅炉机组的安全经济运行任务：适应外界负荷的变化；维持正常水位；维持蒸汽参数；保持汽水品质；经济燃烧，减少损失。,第一节 直流锅炉的运行特性,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。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,1主蒸汽温度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、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
2、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，过热汽温降低。,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。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。给水温度提高，应减小煤水比。,2主蒸汽压力静态特性直流锅炉的主蒸汽压力主要由燃料量和给水参数影响。（1）与燃料量的关系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。,（2）与给水流量的关系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，压力降低。
3、,二、直流锅炉动态特性,燃料量扰动 给水量扰动,汽机调门开度扰动,第二节 直流锅炉运行特性,一、直流锅炉参数调节的特点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，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主蒸汽温度协调，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，必须通过中间点的温度来控制主蒸汽温度。,1煤水比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
4、，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。,2减温器的喷水量与汽包锅炉不同，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。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。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。,3变压运行
5、对煤水比的影响当锅炉变压运行时，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，煤水比随锅炉负荷下降而升高。,4中间点温度对于直流锅炉，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才能保证调节品质。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35%100%范围内，中间点为微过热状态。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，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影响。,二、直流锅炉参数
6、调节1主蒸汽温度调节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，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，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，热水段和蒸发段长度相对增加，过热段长度缩短，主汽温度下降。煤水比不但在燃料发热量、锅炉给水焓、锅炉热效率改变时需要及时调整，而且在负荷改变时也需要调整。,以某600MW超临界锅炉为例，当锅炉负荷从额定负荷下降到50%，分离器压力由26.4MPa降低到14.1MPa时，由于压力下降，蒸汽的焓增要增大，煤水比由0.1295上升到0
7、.1514，中间点温度由418下降到365。在亚临界参数运行范围内，中间点温度始终高于饱和温度30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温是合适的。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，并保护其后受热面不超温。,2再热汽温调节如果其他条件不变，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。再热汽温也以煤水比调节为主。,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，而采用烟气侧调温方式调节再热汽温，但要设置事故喷水减温。
8、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，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。,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，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少。下图所示为C电厂600MW超临界锅炉摆动燃烧器调再热汽温和Q电厂600MW超临界锅炉
9、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。,减温水量与负荷的关系,3主蒸汽压力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，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，用负荷与燃料量的差分信号产生一个过调量，从而可加快锅炉燃料量的调整，稳定主蒸汽压力。,三、变压运行随着电网的发展，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；低负荷稳定运行；安全稳定变负荷特性；低
10、负荷保持较高效率。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，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），依靠机前压力变化适应负荷变化，主汽温度额定。,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，还影响了机组的调频性能。低负荷时，如果蒸汽压力低于12MPa，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压-变压-
11、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。,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35%MCR以上能不投油稳定燃烧，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；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，但负荷低到一定
12、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，直流锅炉的水循环安全性降低，要限制最低负荷，加强燃烧调整等。,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最大区域无中间联箱，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限制。,第三节 锅炉的燃烧调整,一、概述（一）、燃烧调节的目的保证正常稳定的汽压、汽
13、温和蒸发量；着火稳定、燃烧完全、火焰充满度好、不结渣、不超温；最高的运行经济性；减少污染排放。,（二）、影响燃烧的因素煤质挥发分是主要因素。挥发分高，着火容易，燃尽程度高，但易结渣等。相反，挥发分低，燃烧稳定性差，燃尽程度下降，经济性差。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，对着火和燃尽都不利。,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，易堵管，对锅炉尾部受热面的安全也有影响。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。,煤粉细度颗粒细，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
14、燃烧过程延长，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，带来安全问题。应控制合适的细度。,煤粉浓度一次风煤粉浓度对着火稳定性影响很大。有最佳浓度值。锅炉负荷负荷降低，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，燃烧效率降低，经济性变差。,一、二次风配合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，各只间配合较少，因此一、二次风的配合更为重要。,一次风初温提高煤粉气流初温，可稳定着火，对燃烧过程有利。计算表明，一次风温从20升高至
15、300，着火热可减少60%，着火提前。,（三）负荷与煤质变化时的燃烧调整原则不同负荷下的燃烧调整（1）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，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。,（2）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，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、提高炉膛温度。,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，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
16、适当降低二次风率，早混合，适当降低过量空气系数，多投燃烧器以分散热负荷。,（四）良好燃烧工况的判断与调节,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，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，有星点则可能是煤粉分离集中，煤粉过粗或炉膛温度过低。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，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。,（五）燃烧调整内容燃料量、空气量、烟气量的调节燃烧器运行方式调整,二、燃料量与风量的调节,负荷变化时的调节（一）、燃料量的调节（中储式系统）
17、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，改变转速就可完成。当负荷变化大时，以投、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。,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。,燃料量的调节（直吹式系统）负
18、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，再增加给煤量，同时增加二次风量；降负荷时，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，可使系统对负荷做出快速响应。负荷变化大时，需停、投一套制粉系统。,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，防止异常情况的发生。
19、,（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：1、炉膛氧量的控制 氧量与的关系：=21/（21-O2）最佳过量空气系数，在75%负荷以上时，变化不大。但负荷低，则大。因为形成切圆需要一定风量，维持空气动力场。汽温低需要多的烟气。,一些机组运行的氧量控制范围,=21/（21-O2）；O2=21（-1）/,从运行的可靠性看，过小，会产生还原性气氛，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，导致二次燃烧。如过大，则易引起低温腐蚀，且烟气量大，电耗及损失增大。,2、炉膛氧量的监督由于漏风的存在，不同位置的氧量是不同的。对于燃烧，应控制炉膛出口的。但由于烟温高，
20、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。,3、送风量的调节总风量为一、二次风（有时还有三次风）和漏风之和。调节的依据是炉膛出口氧量。还应按飞灰可燃物含量、烟气中CO含量、火焰颜色、位置、形状等来判断送风是否正常。,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。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。低负荷时，由于较大，增负荷也可先增燃料后增空气量。,送风调节的具体方法
21、，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，以判断调节是否正常有效。,（三）、炉膛负压监督与引风量的调节,1、炉膛负压监督的意义正常运行时为3050Pa。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，则可能往外冒火，引起安全事故。燃烧是否正常的反映。燃烧不正常，首先时负压的变化。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。,2、炉膛负压和烟道负压的变化炉膛负压与进出物质量有关，还
22、与燃烧有关：p=mRT/V引风少、送风多，则 m大，压力高，负压小。灭火，温度T低，则压力小，负压高。运行中应保持合适的送、引风开度。波动大，则燃烧不稳。,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、泄露等。应根据各参数的变化，进行分析处理。,3、引风量的调节负荷增减，烟气量相应增减，因此引风量也应做调节。调节方法和送风机类似。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，应先减燃料和送风，再减引风。,三、燃烧器的调节和运行方式,（一）、燃烧器的燃烧特性（直流）卷
23、吸量对着火影响很大。高宽比大的喷口卷吸大。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气动力场。刚性问题。高宽比大，刚性差，偏转。切圆直径问题。切圆大，对燃烧有利，但偏斜会带来问题。,燃烧器的特性（旋流）回流区稳定燃烧；合适的旋流强度；形成开放气流；双调风，分级燃烧；浓淡。,（二）、燃烧器的调整,1、直流燃烧器调整切圆燃烧，分均等配风和分级配风2种。CE技术，普遍采用WR均等配风燃烧器。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（1）一次风率、风速调整一次风率大，着火延迟；煤粉浓度低。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
24、烧区域，燃烧不完全。风速过小，则卷吸差，刚性差。根据煤种确定合适的参数。在范围内再考虑经济性。负荷降低，为防止堵管，一次风率增大。,负荷变化时，相应调整。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适应负荷的变化。母管压力依靠一次风机挡板开度控制。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，按一定数学关系改变开度。,对于双进双出直吹系统，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。,（2）二次风的调整二次风分为几大部分：主燃烧风（主二次风喷口风）、燃料风（一
25、次风喷口的周界风、夹心风等）、燃尽风（低NOx分级燃烧的火上风OFA）等。(a)主燃烧风的调整作用：扰动混合，供应后期燃烧的氧。二次风的主要部分，占60%70%。形成主要的切圆空气动力场。,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、腐蚀等。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根部；挥发分高的煤，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。,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，实际切圆大；二次风反切，
26、增大风量，可减轻一次风偏斜，避免结渣。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主要空气，下层托火，使火焰不下冲冷灰斗，防止煤粉离析，减小Q4。,分配与煤种、燃烧器、炉型、制粉系统及运行条件有关。可分为四种：均匀、上大下小（倒宝塔型）、中间小，两头大（缩腰型）和上小下大（宝塔型）。倒宝塔型利于较差煤种的稳定着火。燃料区二次风量小，分级混合。适合无烟煤及劣质烟煤等燃烧性能较差的煤。宝塔型或均匀型适合燃烧性能好的烟煤。和大量的二次风及时混合。,缩腰型可改善气流偏斜、结渣严重的状况。也可提高燃烧稳定和经济性。中部二次风量小，等于平衡孔作用，改善补气条件，使一次风减少
27、偏斜，不脱离主火焰。适当提高下二次风量，对于防止煤粉分离下沉，提高经济性也是有利的。,控制方式；普遍采用炉膛/风箱差压控制。总风量由燃料总量信号及氧量修正信号综合后改变送风机入口挡板，控制二次风门开度调节炉膛/风箱差压。差压定值取为负荷的函数，由燃烧调整试验确定。对于中储式热风送粉制粉系统，二次风的调节还受三次风率的影响。制粉系统漏风会使二次风量减小。,(b)燃料风的调整周界风的调整 一次风喷口周围的周界风可扩大燃烧器对煤种的适应性。好煤种，可开大周界风挡板，可推迟着火，遏制煤粉离析，迅速补充燃烧所需空气。难燃煤，可关小或全关周界风，以免降低煤粉浓度，阻碍烟气与煤粉气流的混合。周界风率可高达二
28、次风总量的40%。可防止气流偏斜。开度与燃料量比例调节。,夹心风的调整 夹心风可避免周界风阻碍一次风卷吸高温烟气，并增加一次风刚性，减小偏转。难燃煤，应关小或全关夹心风，保证稳定着火。挥发分高的煤，应适当开大，减小燃烧损失。如设计时一次风刚性较强，则夹心风作用不明显。,(c)燃尽风的调整 对于低NOx燃烧技术的分级燃烧，主燃烧区域缺氧燃烧，降低NOx的生成。燃尽风保证燃烧完全。但CE炉型对NOx的生成影响不大。大风箱结构限制了燃尽风喷口的位置和风速。负荷与煤种也对燃尽风的调节有影响。低负荷温度低，可不采用分级燃烧，煤质差也应减小该风量，以保证主燃烧区域的稳定燃烧。如反切，可调节烟温偏差，防止爆
29、管。,（3）三次风的调节中储式热风送粉制粉系统的乏气为三次风。温度低，水分较大，影响燃烧。风量一般为20%，过大，降低燃烧经济性和稳定性。应有合适的风速，一般不低于50m/s。穿透烟气进入炉膛中心，保证其中的煤粉燃烧。如三次风量大，可减少制粉系统漏风，提高如口风温，开大再循环风门。某些分级送风的双调风旋流燃烧器把外二次风或燃尽风称三次风，概念和此不同。,（4）反切风的调整为消除残余旋转，有的反切二次风，但减弱的燃烧。应有适当的风量、风速，喷口位置。否则会影响燃烧的稳定性和经济性。应增大上层的反切份额，减小下层的比例。,3、燃烧器倾角的调整目的：调节汽温。改变火焰中心位置，温度分布。上倾角过大，
30、燃烧不完全损失增大。下倾角过大，火焰冲刷冷灰斗，易结渣，炉渣含碳量增加。摆动要同步。配合摆动可调整燃烧，集中或分散燃烧。,4、四角配风均匀性调整与监视均匀性为燃烧的主要决定因素。燃烧的稳定及经济性。一次风监视（中储系统）：风速测量装置（静压），相等则均匀。热风送粉，混合前后的温度改变。调节时，一般改变一次风总压。注意粉仓内的粉位，不出现漏斗、塌陷等，保证给粉机的来粉均匀。,一次风监视（直吹系统）：各管风速偏差，通过调整一次风管节流圈解决。煤粉量难控制，与磨分配器、出力、风量等有关。需测量后进行调节。并列煤粉管中一次风量与平均值的之比称一次风量不均匀系数。不能超过25%。,2、旋流燃烧器调整,可
31、分为双调风旋流燃烧器及轴向可动叶轮、涡壳式等。目前主要采用双调风燃烧器。所以只介绍双调风燃烧器的调整。目前普遍采用FW的CF/SF低NOx双调风旋流燃烧器和BW的DS双调风旋流燃烧器。,CF/SF型双调风旋流燃烧器调整二次风采用大风箱结构，前、后的两个大风箱分别包住前、后墙的各12只燃烧器。二次风旋流、一次风直流。内外二次风均有调节挡板。二次风总量由均流孔板外部的可移动式套筒挡板控制。一次风管有内外套筒，一次风切向进入，经整流成直流，浓气流从外套筒喷出，淡气流从中心筒和内套筒间喷出。,中间为油枪，用三次风通入中心筒以冷却燃烧器及作为油枪根部风。燃烧器下部靠近水冷壁处有底部风口，组成边界风系统，
32、使水冷壁形成氧化气氛。底部风挡板单独可调。内调风挡板调节燃烧器喉部附近的风粉混合物的扰动度和供应初次燃烧用风，并与一次风一起共同控制着火点。,外调风挡板把二次风分为两路，一路作为内二次风送至内调风挡板，另一路作为外二次风进入外二次风通道。外二次风的作用是在火焰外部形成富氧层，较晚与火焰混合。各布风孔板前后压差用来指示和控制风量。锅炉负荷变化由风箱/炉膛差压的变化进行调节。边界风系统可分配二次风与边界风的比例。一次风内套筒使一次风参数独立可调。各挡板综合调节得到最佳火焰形状和燃烧工况。燃烧调整时要求CO量不超过200ppm。,DS型双调风燃烧器调整二次风不采用大风箱结构，由管道分配。在前后墙燃烧
33、器区上方，各布置两层燃尽风喷口，形成总的分级燃烧方式。一次风管内有可调旋流叶片，这样一、二次风都是旋流气流结构。二次风也分为内外二次风。一次风旋流使煤粉向一次风管壁面区 浓缩。一次风口外有扩锥，可延缓一、二次风的混合。各喷口均有调节挡板，控制风量。,这两种燃烧器均形成分级配风燃烧工况。内二次风先和一次风混合，形成回流区，CF/SF型位于射流中心，DS型位于一次风口外的环形区域。各二、一次风量、风速、旋流强度调节良好时，火焰明亮且不冒黑烟，不冲刷水冷壁，煤粉沿燃烧器一周分布均匀。在燃烧器出口2倍直径区域形成稳定的低氧燃烧区（火焰不发白），省煤器出口处CO尽量低。燃烧好时火焰粗而短。,一次风的调整
34、双调风燃烧器的一次风率和风速对燃烧的影响类似直流燃烧器。但还要和二次风配合以形成合适的回流区。一般说来，煤的燃烧性能较差或一次风温较低时，一次风率可低点，一次风速也可小点。煤质较硬或发热量较低，粉量大，易在管内沉积，也需要较大的一次风参数。但过大的一次风速，会使燃尽变差。下表为国内一些电厂的运行参数。,我国部分电厂双调风旋流燃烧器参数,一次风率应以燃烧稳定性和燃烧损失大小来确定。风量过大，着火延迟，燃尽差。在一合适的范围内变化，则对燃烧影响不大。煤的挥发分低，对一次风参数更敏感。对直吹式系统，一次风量由冷热风门联动调节，或双进双出的旁路风门调节；对中储式系统，由一次风母管压力调节。负荷降低，一
35、次风率应增大，主要考虑送粉。运行中维持制粉、送粉条件下，一次风率应尽可能低。,二次风的调整二次风量大，旋转强烈，是燃烧的主导者。运行中二次风的调节是借助炉膛出口过量空气系数控制的。一次风率确定后，二次风量也就确定了。但可调节内外二次风量大小，通过燃尽风可增减二次风量。,内二次风挡板是改变内、外二次风比例的重要机构。它的开度对燃烧器出口回流区的大小和着火区内风煤比产生重要影响。内二次风开大，回流区变大，着火提前。外二次风影响燃尽过程。它的大小，也影响了内二次风的大小，间接影响着火。外二次风开大，等于内二次风关小，回流区变小，着火困难。,一般来讲，对于高挥发分煤，外二次风要大一些。同时还可调内外二
36、次风旋流强度。外二次风旋转强，有利于内外二次风的混合，内二次风旋转强，有利于与一次风的混合。煤质差，应使二次风混合晚。内二次风旋转弱，回流区小。同时阻力增大，风量会减少，初期氧不足；外二次风旋转弱，混合不强烈，燃烧过程延长。需综合考虑。,与直流燃烧器不同，旋流燃烧器各只之间相互影响较小，几乎没有相互混合。初期未燃尽的大颗粒，后期也很难燃尽。下表为一些电厂运行时内外二次风挡板开度（%）。,中心风和燃尽风调节中心风是中心管内的直流风（10%），用于冷却一次风喷口和调节着火点位置，作为油枪的根部风。中心风开大，回流区后推并变小，出口附近温度下降。燃尽风在燃烧器区上部的直流风，形成分级燃烧。其调节与直
37、流燃烧器类似。挥发分高的煤，燃尽风可大些。主燃区相对缺风，燃烧温度降低。,优化调整每只燃烧器的优化。各只之间参数不一定一样。以CF/SF为例，按照外套筒挡板、外二次风挡板、内二次风挡板、内套筒滑杆的顺序，依次进行参数优化调整。目标是省煤器后CO低和烟气成分均匀。运行中应使两侧烟温一致，可通过吹灰、调整风量等方法，保证合理运行状况。,（三）、燃烧器的运行方式,运行方式指负荷分配和投停方式。负荷分配的一般原则是各投运燃烧器负荷均匀。如有特殊情况，解决汽温偏低、结渣等，可改变火焰中心位置。高负荷时尽量全部投运。,降负荷停运燃烧器的原则：主要保证燃烧稳定；停上投下，利于燃烧，停下投上，利于维持汽温；宜
38、分层、对角或交错停，定时切换；停运只数与负荷率匹配。,高负荷燃烧稳定，主要是防止结渣和汽温偏高，应尽量全部投入，均匀分配热负荷。低负荷时停上投下，因停运燃烧器也要保留少量风量以保护燃烧器，冷空气对下部燃烧器影响小。煤质好，可多火嘴，少燃料，利于燃烧完全，避免结渣；煤质差，应集中火嘴，增加煤粉浓度，保证稳定着火。某锅炉低负荷停投燃烧器对燃烧及效率的影响见下表。,低负荷不同燃烧器的组合方式：,第四节 燃烧调整试验与经济运行,燃烧调整试验指新机组投产或大修后的锅炉，以及燃料、燃烧设备、炉膛结构等有较大变动时，为了解和掌握设备性能，确定最经济、最合理的运行方式和参数进行的测量、试验、计算和分析工作。,
39、（一）、锅炉负荷特性试验1、锅炉最大负荷试验最大负荷（BMCR）试验是为了检验机组可能达到的最大负荷，并预计在事故情况下锅炉的适应能力。以不大于规定的加负荷速率逐渐升负荷至所需要的最高值，稳定运行2h，记录各参数及性能数据；注意辅机、热力系统及调节装置的适应能力；注意汽水系统安全性、温度等各参数是否越限。,2、锅炉最低稳燃负荷试验先进行燃烧调整和制粉系统调整，保持最佳工况。按5%10%的负荷段逐级降负荷，每级保持1530min，直至最低限，并保持2h以上。密切监视炉内着火、负压及氧量变化情况。记录数据。不投油最低稳燃负荷应按燃烧器不同投入方式进行，每种组合方式持续时间大于2h。,3、锅炉经济负
40、荷试验通常结合以上两种试验进行。通过对各级负荷下参数的测量、记录和计算，得到锅炉效率最高时的负荷范围，即为该炉的经济负荷。,（二）、一次风粉均匀性调整各一次风管由于长度、弯头数目、上升高度等的不同造成阻力差异。在相同压差下工作时会造成各一次风管的风粉分配不均匀，给锅炉造成危害。先进行冷态调整。利用阻力平衡元件（缩孔或小风门），补足阻力的差异，使各管压差相等。,热态调整，在额定负荷下进行。对中储式系统，各管给粉量可单独控制，保证相同的给粉量。应掌握给粉机转速与下粉量的规律。热风送粉系统测量混合前后的温度来调节。对直吹式系统，由于煤粉在离开分离器后无调节手段，热态时也只能达到风量平衡。煤粉的均匀，
41、需要由性能良好的分配器来决定。各燃烧器间风量均匀性较好，但煤粉量偏差较大，一般为5%10%。,（三）、最佳过量空气系数调整在选定负荷范围和稳定运行煤种下进行，并确保漏风系数在允许的范围。在设计值附近，或在1.11.3之间选取45个值，试验时保持一次风量不变，只改变二次风量调节过量空气系数。每个值记录相关数据，确定最佳值。同时注意燃烧稳定性，汽温等参数的变化。,如煤种改变，应重复以上试验；负荷变化大，也应按几个负荷段进行试验。一般情况，最佳过量空气系数，随煤质下降而增大，随锅炉负荷降低而增大。过量空气系数在最佳值附近变化不大时，对效率影响不显著。因此运行时可控制氧量在一最佳范围即可。,（四）、经
42、济煤粉细度的调整一般在额定负荷80%100%下进行。每一工况测量相应数据。由于考虑制粉电耗较复杂，一般只测量飞灰含碳与细度的关系，将曲线的转折点作为经济细度。因很细时，飞灰可燃物含量变化缓慢。将迅速增大时为经济点。对于燃用高挥发分煤的大型锅炉，可在适当范围内取适当高的R90以降低制粉电耗。,经济细度与煤质、可磨性系数、均匀性指数、燃烧性能、锅炉负荷等有关。挥发分高的煤，可粗些；可磨性系数低的煤，可粗些；均匀性好的制粉系统，可粗些；低负荷时应细些。应给出细度与分离器挡板开度的关系，即分离器挡板特性，以便运行时控制。,（五）、风量测量与标定一般采用测压方式测量风量风速。风道的测速元件、挡板特性需要
43、标定。运行一定时间后需检验和纠正。,（六）、燃烧器负荷分配与投停试验找出不同负荷下运行方式。分负荷段，对预定的各方式进行试验，验证对锅炉安全及经济性的影响。判断措施是否合理的依据是锅炉燃烧的稳定性、炉膛出口烟温、炉内温度分布、汽温特性、水动力稳定性等。,（七）、混配煤试验为解决结渣、稳燃等问题或适应燃料政策而进行的不同煤种的掺混燃烧。需要确定掺混比例，保证安全及经济性。应进行相关的混煤燃烧特性研究。,（八）、制粉系统的调整试验目的：对系统缺陷进行诊断；确定各可调参数对运行性能的影响；确定各参数的最佳值。试验项目1、钢球磨中储式：最佳钢球装载量；钢球球径配比；最佳通风量；细度调整；内存煤量（差压
44、）；出力；最大出力；经济运行方式。,（1）、钢球磨存煤量试验确定出力与存煤量的关系，在可靠运行前提下，获得最大出力的条件。将其他影响出力的条件固定，如钢球量、通风量、细度等。试验内容，减小给煤，将存煤减少；逐渐增加给煤机转速，每一给煤量稳定30分钟，记录数据，直到出力不随给煤量变化为止。得到给煤量与出力的关系。,（2）、最佳钢球装载量试验目的：找出单耗最小的钢球量。试验时，细度由燃烧要求确定，通风量按设计值固定。按初选的最佳值，上下各选34个等级试验，绘制曲线，得到最佳值。改变细度时，最佳装载量基本不变。,（3）、钢球球径配比试验钢球大小配和使用可改善磨煤机的性能。大球冲击，小球挤碾。可进行试
45、验，也可按推荐值：无烟煤、劣质烟煤：30，15%；40，30%；5060，55%。烟煤：30，35%；40，65%。,（4）、通风量试验目的：寻求最大出力和经济出力与通风量的关系，同时确定各经济指标受通风量影响的规律。试验时，通风量分等级进行，每级固定，改变给煤量，观察压差、电流，记录出力及其他经济指标。得到通风量特性。,2、直吹系统出力特性；分离器调整，控制细度；通风量；经济运行方式。,(1)、出力特性试验在其他参数不变，接近最佳工况的条件下，测定不同磨煤出力时磨煤机的有关运行参数及计算经济指标，掌握制粉单耗与出力的对应关系，用于指导运行调节，同时寻求磨煤机的最大出力和经济出力。试验时保持煤
46、质稳定，分离器挡板开度不变，在不同出力下得到各有关参数。,（2）、分离器调整保证合格的煤粉细度。固定几个出力，测定煤粉细度、风机电耗、磨煤电耗、均匀性指数等经济指标与分离器挡板开度的关系。,（3）、通风试验寻求性能指标与通风量的关系；固定给煤量、分离器开度不变，对煤粉细度、不均匀性指数、磨煤电耗、通风电耗、石子煤量等进行测量计算。,3、经济运行方式的确定根据以上试验，确定制粉系统经济运行方式。编入运行规程。,4、制粉系统启停中的几个问题暖磨 冷态启动时，因为筒体等厚壁部件，为防止热应力，首先要暖磨。打开热一次风门，调节冷、热一次风门挡板，对磨煤机逐步加热，升温速度控制在35/min，供煤前，应
47、维持出口温度运行15分钟以上。暖磨还可使煤一进磨煤机就得到干燥，防止阻塞。,初期给煤量 给煤机启动时，应设置最低出力，如25%，到磨煤机出口温度达正常设定值后再增加给煤量。给煤机启动次序 球磨、中速磨等次序不同。个别中速磨如MPS，因研磨部件没有间隙，需先启给煤机，一般先启磨煤机。,防止爆燃 停磨过程中，煤少，易出现出口超温，可能引起爆燃。停后如磨中煤粉没有抽尽，煤粉会缓慢氧化，再次启动时易爆燃。停磨过程中给煤量递减速率应控制，如10%，出口温度达设定值后再减。,首台磨投粉条件 锅炉负荷20%以上，空气预热器出口风温大于150或空气预热器进口烟温大于规定值，才可投粉。,启动磨煤机风量控制 并列
48、运行的风机，低负荷下易发生“喘振”、“抢风”等事故。如风量变化大，风机输出的风量、电流大幅波动，会造成炉内工况恶化。风机喘振会引起锅炉灭火、MFT动作。因此启动过程中，风量变化应尽可能平缓，不可过急。,（九）、锅炉机组的经济运行方式通过以上各试验，可确定锅炉机组的经济运行方式。机组应尽量在锅炉的经济负荷附近运行。,（十）、机组运行优化管理通过对机组设计数据、设备现状及运行参数的分析，进行适当的优化试验，根据综合分析、计算和总结，找出机组实际运行条件下的优化运行曲线，利用计算机在线监测装置提供在线经济分析和优化运行指导，使机组在现有条件下保持最佳运行工况，同时建立以机组发供电煤耗为考核指标的节能
49、管理和运行管理机制。,运行优化管理试验性能试验；变压运行优化；燃烧调整试验；辅机优化调整。,机组优化调整 通过大量现场寻优试验，并汇总、计算，可提供机组在调峰负荷范围内的优化运行方式及最佳运行工况的目标值。,机组性能在线监测系统 通过运行数据，计算得到效率及煤耗等各参数。管理功能：对运行人员水平进行客观评价，进行运行经济性的各种统计，如日平均、月平均等，进行报表打印。运行指导作用：对耗差的可控部分直观显示，进行运行调整指导。,第五节 燃烧优化调整试验研究,进行优化燃烧试验，对提高锅炉效率，改善经济性和安全性具有重要意义。一、切圆燃烧锅炉优化HG1025/18.2-PM2型亚临界自然循环锅炉。四
50、角切圆燃烧，中储式热风送粉制粉系统。设计煤种为晋中贫煤。优化燃烧调整试验及性能考核试验均根据电站锅炉性能试验规程按反平衡计算锅炉热效率。,测试方法,温度测量：空气预热器出口烟道烟温按代表点法用特制的K型热电偶测量，1015分钟测一次，其代表点根据辅助试验测量面的温度场确定，每一代表点孔上纵深方向按网格法装有4个铠装热电偶，以提高测量精度。送风温度用玻璃管温度计测量。烟气成分测量：空气预热器进出口烟气中氧量采用南京分析仪器厂生产的热效率仪测量，出口截面直接用网格法测量，入口截面用代表点法测量，每1015分钟测量一次。入口截面的代表点根据辅助试验中该截面氧量分布结果确定。,原煤取样：根据负荷及粉仓
