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燃煤锅炉优化燃烧及操作技术
（一）链条锅炉的燃烧特点
链条炉炉膛内燃料着火条件比较差，煤的着火主要依靠炉膛火焰和前后拱辐射热，因而煤的着火是从上向下、从后向前的方式着火，这样的燃烧过程，在炉排上就出现了明显的区域分层、分段燃烧。煤进入炉膛后，随着炉排逐渐由前向后缓慢移动，出现下述燃烧特点：
1、炉排前部是新进的煤，为燃料预热干燥和挥发份析出区。该区域处于负压区，燃料吸收热量阶段，风量不宜过大，第一道风箱风门应关闭，第二道风箱风门根据锅炉的负荷增大，煤湿度大等情况下，急需开启时方可开启。
2、在炉排中部，是焦炭燃烧区，该区域温度很高，同时进行着氧化和还原反应过程，放出大量热量，风量要充足，燃烧应充分。
3、在炉排的尾部，是灰渣燃尽区，对灰渣中剩余的焦炭急需燃烧，为此，尾部风量也不宜过大，燃尽区灰渣段不宜过长，防止过多冷风进入炉膛降低锅炉出力。
（二）链条炉燃烧对煤的要求
1、煤的燃烧条件
不同的煤种挥发份析出温度也不同，如：褐煤的析出温度为150~180oC，烟煤的析出温度为180~250oC，无烟煤的析出温度为300~400 oC；不同的煤种燃料着火温度也不同，如：褐煤的着火温度为250~450 oC，烟煤的着火温度为400~500 oC，无烟煤的着火温度为600~700oC。
2、链条炉燃烧对煤的要求
1）煤的低位发热量热值应在5000kcal/kg（大卡/公斤）左右，灰熔点大于1250 oC。
2）煤的颗粒度应小于40~50mm，碎煤量不大于30%，否则大颗粒的煤块在正常炉排速度下，无法燃尽，出现烧不透和炉渣含碳量高的现象。
3）煤的湿度应保持在3%~8%之间，即煤用手握紧后松开，煤在手上不会马上散开，而又不很湿为宜；如果煤湿度过大，应适当打大煤挡板，提高炉排转速；煤湿度过小，应适当关小煤挡板，降低炉排转速。
4）煤层厚度应在100~200mm之间，煤的颗粒大，给煤挡板适当开大，否则，应适当关小煤挡板。还应根据煤质情况调节煤层厚度：劣质煤煤层厚度应在100~180mm，非黏性煤煤层厚度应在80~140mm，黏性煤煤层厚度应在60~100mm。锅炉圈【 ID：cfb12315】分享锅炉知识，笑傲技术江湖！电厂锅炉运行必备公众号，运行调整、现象分析、事故处理、技术资料，一网打尽！
5）上煤系统装有破碎机是链条炉经济燃烧很重要的条件，否则进炉煤颗粒大或部均匀，造成燃烧不完全损失大.
6）为改善链条炉燃烧条件需加装分层分行垄型给煤装置，目的是改善煤层透风条件，并实现垄型滚落燃烧，加强炉排上煤的辐射燃烧强度，使炉膛温度提高，加强燃烧作用。
7）煤仓主体设计应为倒塔式，但出口前有10~15度渐扩角，煤仓落煤管应做成整体式，不能做成分叉式，以免煤仓堵煤的现象出现。
（三）链条锅炉启动点火的准备和操作方法
1、链条锅炉点火启动前，应检查热水循环系统，检查完毕即先行启动投入运行。
2、锅炉点火启动前，还应检查锅炉本体和锅炉辅机，使其处于完整和良好状态，试运转状态良好。
3、点火时炉排布煤，煤层闸板比正常开大20~30mm，启动炉排转动2~4m后，恢复到正常厚度，炉排煤转动至后人孔门（后拱下沿2m左右）为宜，停止炉排。
4、在炉排煤层尾部厚煤层上布好木柴、棉纱和废油等可燃物并点燃。
5、待炉排上引燃物燃旺30~50分钟后，引燃物烧透，炉排煤开始引燃着火后，启动引风机自然通风，适当开启风箱部分风门挡板。
6、若炉排煤已着旺，炉膛出口温度达到180~250 oC后（大约两小时后），启动鼓风机。开始锅炉炉膛温度控制在300~400 oC之间，防止炉膛温度升高太快，使炉墙受热不均而造成的设备老化等故障。另外，对没有安装空气预热器的锅炉，启动鼓风机后，鼓风风量应根据锅炉燃烧的需要，逐渐加大。
7、要求锅炉尾部不可有未燃尽的木柴等可燃物，以防落到除渣机上造成事故。火床要燃烧稳定，火焰颜色呈金黄色，炉排尾部不跑火。
8、锅炉冷态启动点火至正常运行的时间不应小于两个半小时，热态启动锅炉的启动时间也不应小于一个半小时，防止炉膛温度升高过快。
（四）链条锅炉正常运行与调节
1、配风调节综述
链条锅炉要达到良好的燃烧状态，首先要正确认识各区分界燃烧特点，还应了解链条炉燃烧的必要条件，即：煤、温度、风。而如何针对不同燃烧区域达到合理配风，是锅炉经济运行必不可少的运行调节技术，而入炉煤的干湿度高低、颗粒度大小等因素频繁变化，对配风要求也经常发生变化，否则，风量大了，炉排火床会产生透风燃烧，导致锅炉炉膛温度下降，而炉排转速增加，控制不好又常使炉排尾部出现跑火现象，导致锅炉出力下降，燃料不完全燃烧损失增大；若风量不足，入炉煤达不到充分燃烧条件，仍然会出现炉膛温度下降和炉排尾部跑火或烧不透的现象，造成锅炉运行经济损失大增，能源浪费严重的后果。通过多年链条炉实际运行经验的总结，发现要达到链条炉的经济燃烧条件，风的分配应为：送风机出口风压800~1200Pa，空气预热器出口为450~650Pa，两侧风箱为250~450Pa，把过剩空气系数控制在1.3左右，炉膛负压控制在-20~-40Pa左右。
2、链条炉两侧各风室挡板的调节控制
控制好链条炉两侧各风箱挡板，调节炉排下合理送风量，对入炉煤能否达到完全燃烧起着至关重要的作用，下面以一个七风室的链条锅炉为例介绍其具体调节方法。
对一个七风室的链条锅炉，应控制达到，煤闸板后200mm处是引燃着火点，保持好这个着火点，既保护了前拱以前的设备，又可使炉排尾部燃尽区不会太长（一般在500~1500mm），从而可以保证锅炉出力，是灰渣含碳量降至18%以下。两侧各风室挡板具体调节操作如下：
第一风室风箱挡板应关闭，使新进炉煤得到充分加热干燥，使煤的挥发份析出着火。对第二风室风箱挡板，应根据入炉煤的湿度和颗粒度的变化，适当关小挡板。对第三、四、五风室风箱挡板，该段是链条炉的强化燃烧阶段，各风室挡板应全开。而第六、七风室的风箱挡板，则应根据锅炉燃烧工况。适当调节，防止燃烧区风量不足或燃尽区漏风现象出现，如调节适当，可使炉膛温度提高100度以上。最好每个风室上加装风压表，运行人员按表显示值进行量化调节，如第一风室压力一般为0Pa，第二风室压力应为100~200Pa，第三、四、五风室压力一般为600~800Pa（挥发份大时900~1000Pa），第六、七风室压力一般为200~300Pa、
3、煤仓不同煤位情况下的煤层的调节
链条炉煤仓设计多为两侧比较宽，前后厚度小，煤仓的工作曲线使煤流动时，均由中间下落，造成入炉煤颗粒不匀，需根据不同情况，进行及时调节，如煤仓煤位低时，往往入炉煤的颗粒大，此时应将给煤挡板适当提高20~25mm，并适当降低炉排速度，以避免出现炉排两侧跑火，火线不齐和灰渣含碳量高的现象。而当煤仓煤位较高时，常出现入炉煤的颗粒小，此时应将给煤挡板适当关小，并适当提高炉排速度，否则会出现炉排中间跑火或燃烧面凹凸不平等现象。
4、链条锅炉风室放灰操作要求
链条炉风室放灰应在规定时间内进行，一般要求3~4小时放灰一次，放灰次数不能过多，也不能过少。放灰次数过多，使放灰挡板不严密，出现漏风现象，导致炉膛温度下降；放灰不及时，又会造成会在灰室内堆积，影响风的分配，甚至会造成炉排故障。另外，在正常热设备用和停炉时，要彻底将风室内灰放干净，防止风室积灰堵炉排和灰冷却后结块堵塞放灰挡板，影响锅炉重新启动运行。
5、链条炉运行燃烧调节总结
综上所述，对链条锅炉的运行燃烧调节可归纳为以下要领：
1）薄煤层，快转速，低风压；
2）中间跑火，煤层厚或风量小；
3）两侧跑火，煤层薄，颗粒大，煤仓煤位低；
4）严重跑火，风量小，运行控制失调；
5）燃尽区过长，风量大，煤量小。
6、推迟配风法
特点:故意大幅度压减第二风室的风量，使燃料燃烧率明显减少，导致强烈的煤气化，结果使炉膛空间充满煤气，形成一个缺氧的富燃料空间，随时等待空气到来（二级），通过这部分煤气的空间燃烧，可消耗掉来自炉排后段的过剩空气，有效地降低总空气系数，而且能提高这里空间温度，使配风推迟，但不推迟着火。当燃料层进入后拱才送以强风，而必然在那里造成一个强烈燃烧区，在这个区域内形成一个以高温烟气、炉拱和燃烧面为载体的强大热源。锅炉圈【 ID：cfb12315】分享锅炉知识，笑傲技术江湖！电厂锅炉运行必备公众号，运行调整、现象分析、事故处理、技术资料，一网打尽！
此热源向前通过对流（因前段风小）炉排向上冲烟气动量小，后拱前冲烟气易进入前拱区及辐射区促进燃烧，向后则通过辐射加热维持燃烧区高温促进碳的燃烧。（降低大渣含碳量）
推迟配分燃烧，可以最大限度地二次利用空气，亦能将炉膛后部已经用过一次的二级空气送道炉膛前部来燃烧那里的煤气，从而降低了总α值，对降低排放NOx有较好的效果。
7、着层燃炉改善燃烧措施
（1）设前、后拱以加强着火，增强混合
（2）炉排下分为送风，使各部位供入风量与所需风量尽量接近，以减少不完全燃烧和过剩空气过多。
（3）送入二次风以加强混合。
（4）向炉内送热风以改善火和燃烧
（5）采用合适的煤种及煤的颗粒度以适应燃烧
（6）湿度大的煤尽量干燥以减少水分
（7）炉排末段设挡渣器，以增加燃尽阶段停留时间
（8）增加分层燃烧装置
（9）链条炉复合燃烧加装悬浮燃烧
（10）固硫型煤燃烧
（11）循环流化床燃烧
（12）水煤浆燃烧技术
（五）链条锅炉运行中常见的故障的分析与处理
1、锅炉跑火现象的分析
链条锅炉运行时炉排尾部出现跑火现象，一般主要有以下原因造成。
1）严重漏风；锅炉漏风常由多种原因造成的，如落渣口水封不好、人孔关不严、炉排两侧漏风、炉排掉片、风室挡板关不严等多种原因。
2）由于煤的问题造成的跑火现象，如断煤层过厚，煤的颗粒不符合标准，以及煤的水分不匀或湿度不符合要求等。
3）炉排转速过快和煤仓煤位低。
4）各风室配风不均匀或风室积灰、堵塞等原因。
5）风压调整不合理。
2、火床火线偏或火线不齐现象的分析
造成火线偏或火线不齐的现象，一般主要又以下几个原因造成。
1）煤层厚度两侧不均匀，应首先检查煤闸板是否一致。
2）风室布风不均匀，应首先检查风室是否堵塞。
3）炉排转速过快。
4)炉排布煤颗粒度两侧变化较大。
3、链条锅炉排烟温度过高现象的分析
造成锅炉排烟温度过高的原因主要有：引风量过大，省煤气积灰或堵塞，锅炉是否处于超出力运行状态，以及锅炉运行调节不稳定等。在实际处理上述问题时，运行人员应根据锅炉出现的不同故障，及其所表现出来的具体现象，结合本单位锅炉实际运行情况认真进行排查，再根据具体原因采取相应措施予以处理，具体处理措施比较简单，这里不再详述。下面对老鹰铁（挡渣器）烧损和掉炉排片量运行故障的预防措施做详细介绍。
1、防止老鹰铁烧损的预防措施
链条炉排的老鹰铁，具有碎渣，清理炉排表面灰渣保护炉排，和促进煤进一步燃尽的作用，因此，对锅炉安全运行和经济运行又很大作用，但由于运行调整不到位，经常出现老鹰铁被烧损的故障，给生产运行带来许多困难。要保护好老鹰铁，应做好以下三方面工作：
1）规范链条炉停炉（正常停炉或热备用停炉）的操作方法，停炉时必须使炉膛温度逐渐降低，同时使炉排尾部煤层充分燃尽，没有高温灰渣。
2）热备用停炉时，在炉排停止转动后，将炉排尾部老鹰铁处灰渣清理干净。
3）锅炉运行过程中，加强监控调节，严禁出现跑火现象。
采取上述措施才能使老鹰铁使用寿命延长，为锅炉安全经济运行打好基础。
2、链条锅炉炉排掉片的预防措施
根据链条炉排炉排片的具体形式，制定运行状态下的定期检查和维护制度，至少应在锅炉隐形一个到一个半月后，对炉排穿钉、套管和炉排销钉螺丝等进行全面检查，发现松动损坏的及时紧固或更换，可以有效防止炉排片脱落的现象发生。
（六）链条锅炉热备用停炉（压火）和正常停炉方法
锅炉运行过程中，尤其有多台锅炉并联运行时，运行期间经常会出现锅炉热备用停炉或正常停炉的情况，而这一过程操作不当，不但会增大系统能耗，而且还会对锅炉设备造成损害，严重降低设备正常使用寿命，缩短设备维修周期，浪费更多的人力物力，从而严重影响正常生产。因此，必须对该项工作予以足够重视，现将有关操作的规范方法做详细介绍。
1、链条锅炉热备用停炉（压火）的方法
1）开始停炉时，首先将炉排正常转速降至原来转速的70%，再运行约15~20分钟，对该锅炉各风室彻底放一次灰；当炉排转速降低后，炉膛温度缓慢下降，当炉排尾部燃尽区较长，使炉膛后拱的辐射热降低，适当关小各区风门，维持适当风量。
2）检查该炉排前部，当有可燃条件剩余30%左右时，停止鼓风机。
3) 停止鼓风后，加强烟道通风后停止引风机。
4）加大该炉排转速，约20分钟左右停止炉排，使新入炉煤快速离开前拱辐射区，停放在适当位置，避免其被前拱辐射而着火。此时，炉膛内前后拱的辐射热均已减少，炉排尾部炉渣也没有火炭。
5）停炉后，关闭锅炉本体所有人孔（看火孔）门4~6小时，防止炉墙冷却过快，造成不必要的设备损坏。如需要快速冷却，在4~6小时后打开锅炉人孔（看火孔）门，并启动引风机通风冷却。
6）热备用停炉在几个小时或几天内，定期检查该锅炉的炉膛和锅炉水温，要保证炉膛不断火，锅炉水温没有升高。
7）运行人员要按要求对热备用锅炉进行认真巡检检查，并填写相关记录，包括出现的现象或故障及采取的处理措施。
2、正常停炉的方法
1）正常停炉前应计划好，要把煤仓煤用尽，检查煤仓已经空了，调整风量进一步将炉排上煤燃尽，对该锅炉各风室彻底放一次灰，期间维持适当风量。检查锅炉出口循环水温，根据负荷情况调整循环水量。
2）炉排上煤燃烬时，炉排上灰渣也排尽，清理老鹰铁上残留灰渣后，停止炉排转动。
3）停止鼓风机，加强烟道通风后停止引风机。
4）停炉后，关闭锅炉本体所有人孔（看火孔）门4~6小时，防止炉墙冷却过快，造成不必要的设备损坏。如需要快速冷却，在4~6小时后打开锅炉人孔（看火孔）门，并启动引风机通风冷却。
5）锅炉出口水温降至50℃以下后，关闭锅炉出口阀门（或停止循环水泵）。
6）运行人员要按要求认真检查，并填写相关记录，包括出现的现象或故障及处理措施，尤其注意做好设备缺陷记录，为进一步制定设备检修维护计划提供第一手资料。
（七）突发事件的处理
根据链条炉运行中可能出现的突发事件，第一种是瞬间发生的毁灭性事件，如地震等严重灾害；第二种是局部发生的突发事件，主要有：
1）电源停电，主要转机如循环水泵等无法工作，甚至所有转机均无法工作等。
2)循环主管道突然爆破，系统压力急剧下降。
对第一种毁灭性事件，应以人员安全为首要保护对象，必须紧急撤离现场，再根据事件实际情况和发展，做好降低事件造成进一步损失的工作。
对第二种局部发生的突发事件，现场人员应该根据实际情况，在保证人身安全的前提下，应积极采取措施保护锅炉的安全，防止由局部事件造成锅炉等大型设备损坏。具体操作如下：
1、突发事件发生时，应立即关闭锅炉进、出口阀门，同时停止锅炉运行。
2、停炉时要迅速降低锅炉炉膛温度，打开炉膛所有人孔门，停止鼓引风机，关闭风室所有风门。
3、件事锅炉循环水压力，以保证其不出现汽化现象。在这种情况下，禁止使用自来水管道直接向锅炉内补水。如果锅炉压力继续升高，超过设定压力值，安全阀不启动，应立即手动开启炉顶排气阀，边补水变泄压。
4、锅炉水温继续升高，应采取措施将炉内燃料拉出或熄灭炉火。在突发事件过后，在恢复锅炉运行时，应特别注意恢复操作必须保持锅炉压力平稳，防止出现操作不当引起的锅炉汽化事故，因此，恢复锅炉运行操作时，必须密切前空锅炉温度和压力，缓慢开启锅炉出入口阀门。锅炉圈【 ID：cfb12315】分享锅炉知识，笑傲技术江湖！电厂锅炉运行必备公众号，运行调整、现象分析、事故处理、技术资料，一网打尽！
（八）锅炉的维护保养和检修
锅炉保养维护常分为停炉保养和锅炉定期检修。
1、停炉保养
停炉保养主要以防止金属腐蚀减薄为目的所采取的相应措施。小型锅炉一般采用干式和湿式两种保养方法，对较大型锅炉，如短期内停止运行时适用压力法。
2、锅炉定期检修应做好以下几项工作：
1）锅筒、联箱和管道进行水冲洗。
2）尾部受热面管外壁（省煤器、对流管束）和空气预热器管内部清洗；烟道、炉拱人孔门在检修结束后用砖砌墙封闭。
3）转机轴承采用挡油环，用润滑油使轴承使用寿命延长，不漏油且节油。引风机轴承座设冷却水系统，保护轴承不超温。
4）对炉排穿钉检查，保证轴承间隙合格。
5）各阀门解体检查安装。
6）对小型锅炉的维护检修从略。
三、降耗措施（运行操作方面）
1、根据GB/T15317-94《工业锅炉节能检测方法》中规定
项目 | 测试数据 | 合格指标 |
热效率% | ≥72 | |
排烟温度oC | ≤180 | |
空气过剩系数a | ≤2.4 | |
炉渣含碳量% | ≤50 | |
炉墙表面温度（侧）oC （顶） | ≤50 ≤70 |
1影响热效率的因素
A.煤质 层燃炉对煤质的要求
灰分对热效率影响
灰分% | 10 | 20 | 40 | 50 |
热效率% | 80 | 76.6 | 59.6 | 46 |
B.反平衡测量热效率方法
锅炉热效率=100-（q2+q3+q4+q5+q6）
q2排烟温度 排烟温度降低12-15 oC 热损失减少1%左右，合理利用烟气余热，因地制宜增加尾部受热面。
C. q4固体未完全燃烧热损失
这是影响热效率重要原因之一，主要原因炉排漏煤及灰渣中可燃物未燃尽（渣含碳量）一般大渣含碳量减2.5%可节煤1%左右。
D.传热效率直接影响锅炉热效率水垢厚度与浪费燃料对应表
水垢厚度mm | 0.5 | 1 | 3 | 5 | 8 |
燃料浪费% | 2 | 3-5 | 6-10 | 15 | 34 |
烟垢影响传热同样影响锅炉热效率严格执行锅炉水质标准，定期清理受热面烟垢。
E.锅炉负荷与热效率的关系
锅炉正常运行时，热效率是随负荷（出力）的变化而变化的，负荷增加时，排烟温度升高，但a系数减少，q2变化不大，q3、q4（灰渣漏煤）都随负荷增加而增加。
无论负荷高低，炉墙表面积不变，温度基本不变。散热损失数不变，但用煤量增加。q5反而变小，q6不变。
2过剩空气系数a值
a值大小不仅影响锅炉燃烧，同时影响烟尘及二氧化硫排放。所以说a值是一个非常重要的节能减排指标、影响因素。
燃煤层燃锅炉a值（运行时）最好控制在1.5左右，太小影响正常燃烧，太大造成能源浪费及烟尘、二氧化硫排放。
A分层燃烧装置，次装置对改善锅炉燃烧起到了重要作用，但安装不合理将增大a值。
B正确操作，各种观察门应严密状态下运行。
C放灰系统（门）都应严密，或水封。
D炉排侧密封，及各炉排层安装要求达标。
E各部连接件要严密。
4大渣含碳量
A.煤质影响大渣含碳量
挥发份含量20~30%为宜
一般层燃炉热值14630~23000Kj/Kg为宜
粒度要求：最大粒度≯30mm
小于6mm碎煤≯30%
小于0.2mm煤粉≯2.5%
B.合理利用挡渣器，延长燃尽区渣停留时间
观察燃尽区情况，注意适当送风
C.调整火床，不能出现火口及岗、沟，火床不能跑偏
5炉墙表面温度主要影响散热损失
侧墙主要炉门附近保温
炉顶比较容易忽略的问题（包括水系统保温）
2.排污合理
（1）蒸汽锅炉排污
1锅炉设计要求排污
2根据炉水水质排污
（2）热水锅炉排污
3.跑、冒、滴、漏、治理节能包括：整齐系统冷凝水回水。
4.炉排布风均匀性，各风室风压控制，改善燃烧的重要条件。
5.层燃炉提高炉温措施：
1调节a值
2减少漏风
3采用高温红外涂料
4助燃剂
5复合燃烧
6疏松煤层
7蒸汽助燃
因受个人能力所限，难免存在谬误，望批评指正。
拼到无能为力，累到感动自己，
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