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引言：随着科学技术的不断进步，电站锅炉逐渐向着高参数大容量的方向发展[1]。煤粉的着火是造成锅炉燃烧不稳定以及故障的最主要因素之一，其影响着锅炉的安全经济运行。本文以煤粉着火的过程为线索，从着火的基本原理出发，分析了影响煤粉着火的各种因素，并提出了解决办法。
锅炉是火电厂的重要设备之一，其运行的好坏很大程度上决定了整个机组运行的安全性。由于锅炉系统结构复杂，运行工况恶劣，锅炉一直是电厂运行中问题最集中、最容易发生事故的一个设备。因此，分析锅炉燃烧不稳定的原因，对找出燃烧不稳定的诱因所在，指导现场运行操作人员进行正确的操作，正确的运行具有重要的意义。
1 影响因素分析
1.1 煤的性质
1.1.1 挥发分
挥发分是煤粉在加热过程中有机质分解而析出的气体物质。煤中挥发分含量对煤粉气流着火过程影响很大，煤粉气流着火温度比对应的煤的着火温度高。干燥无灰基挥发分越高的煤，着火温度越低，火焰传播速度也越快。因此如果煤的挥发分含量高不仅容易着火，而且着火稳定性也越好。
1.1.2 水分
煤粉在加热的过程中首先析出的是水分，水分分为外部水分和内部水分。水分的增加会影响发热量，从而使炉内温度降低影响燃料着火，增加排烟热损失，加剧尾部受热面的腐蚀和堵灰。
1.1.3 灰分
灰分含量增大时，煤的发热量就会降低，燃煤量增加，灰分覆盖在可燃物上减少与氧气的接触面积使着火比较困难，着火稳定性差，着火温度高，影响火焰传播速度。
1.1.4 发热量
发热量大可以使煤的分解速度加快，迅速释放出挥发分，有利于达到着火热，迅速达到着火温度，并且稳定的燃烧 。
1.1.5 煤粉细度
煤粉细度是煤粉的重要特性之一，它表示煤粉颗粒的粗细程度，是煤粉的一个重要参数。
煤粉越细，在锅炉内燃烧时，煤粉中的挥发分越容易析出出来，因此可以迅速燃烧，也容易燃尽，煤粉颗粒越细小，固体未完全燃烧损失越小，这样也会提高火焰传播速度。
1.2 燃烧环境的影响
1.2.1燃烧器种类
（1）四角切圆直流燃烧器
四个燃烧器对称的分布在炉膛同一个平面的四个角上，它们射出的气流相切同一个或者两个圆，增加扰动，增强燃烧。
四角切圆燃烧器容易引起气流偏斜，使火焰贴墙，容易结渣，还造成燃烧的不稳定。
（2）旋流燃烧器
旋流燃烧器是由圆形喷口组成，其内部装有各种形式的旋流发生器，煤粉通过时，发生旋转从燃烧器喷口喷出形成旋转射流，能够形成温度较高的烟气回流区，有利于着火。
1.2.2 炉膛因素
（1）炉膛截面热负荷
炉膛截面热负荷用来表示单位时间内单位炉膛截面上，燃料燃烧放出的热量。
当锅炉容量和参数一定，炉膛截面热负荷过大，表明炉膛周界过小，所能布置的水冷壁管子根数就少。由于燃烧放热比较集中，火焰温度较高有利于稳定着火，但相反的会带来结渣问题。
（2）燃烧器区域壁面热负荷
燃烧器区域壁面热负荷表示单位时间内，燃烧器区域的单位炉壁面积上，燃料燃烧放出的热量。
燃烧器区域壁面热负荷值越大，说明该区域火焰越集中，其温度水平就越高，这对煤粉稳定着火是有利的，这容易造成燃烧器区域的壁面结渣。
（3）炉膛容积热负荷
炉膛容积热负荷指在单位时间内、单位炉膛容积内，燃料燃烧放出的热量。
炉膛容积热负荷一般用来代表燃料在炉内的停留时间，也可以说明炉内的温度水平。过大，说明在单位时间，单位炉膛容积内烧的燃料较多，相应的产生的烟气量也随着增多，由此造成烟气流速过高，燃料在炉内的停留时间减短。过小，导致炉内所能布置的水冷壁受热面积太少，炉膛内温度较高，这有利于稳定着火。
1.3 一二次风的影响
1.3.1 一次风
将煤粉送入炉膛，并供给煤粉燃烧阶段挥发分燃烧所需的空气。
（1）一次风量
当煤质一定时，一次风量影响煤粉气流的着火速度和稳定性，一次风量越大，煤粉气流所需要的着火热就越多，着火速度越慢，着火的推迟将导致煤粉在炉膛内的总行程缩短，使得有效燃烧时间缩短，导致煤粉不能完全燃烧，效率大大降低。
（2）一次风速
一次风速不但决定着燃烧的稳定性，还对一次风的刚度有影响。一次风速过高会推迟着火的进行，引起煤粉燃烧的不稳定。尤其当一次风速大于火焰传播速度时，火焰易被吹灭甚至引起“脱火”等现象发生。一次风速过小时，燃烧的稳定性会受到影响，还会容易导致水冷壁结渣。
（3）一次风温
提高一次风温可以降低着火热，是着火位置前提，还能使煤在低负荷的情况下稳定燃烧。提高一次风温也是提高煤粉着火速度和着火稳定性的措施。可以提高燃烧效率，节省能源。
1.3.2 二次风
二次风是在煤粉气流燃烧后混入，供给煤中焦炭和剩余挥发分燃烧所需的氧量。
（1）二次风量
二次风量过多会降低炉膛火焰的温度；二次风量过少则会是燃烧不完全，固体不完全燃烧損失增多，浪费能源。
（2）二次风速
二次风必须有穿透火焰的能力，因为高温火焰的粘度很大，因此二次风速应该很大，一般为一次风速的二倍多，以增强与焦炭粒子的充分混合。
（3）二次风温
二次风温越高越能强化煤粉的燃烧，增强燃烧的稳定性，但是二次风温受到尾部空气预热器面积的限制，传热面积也不能太大，太大金属消耗越多，投资越多，而且不便布置。
2 措施及建议
（1）合理调整锅炉配风， 使一、二次风速、风量适中， 减少二次风对一次风的不利影响。
（2）调整制粉系统出力， 选择合适的煤粉细度。
3 结论
（1）煤粉的着火对锅炉的燃烧稳定性起着至关重要的作用[2]。
（2）本文系统地分析了影响锅炉着火的因素，希望能对现场运行人员提供一些参考和帮助。
参考文献
[1] 汪淞，陈祥君，等。影响煤粉系统着火的因素[J]. 北京：科学出版社，2001.
[2] 闫顺林，王冬生，李永华，朱卫平。锅炉燃烧稳定性影响因素分析[J]. 保定：华北电力大学
（作者单位：华北电力大学（保定） 能源与动力工程学院）
锅炉是火电厂的重要设备之一，其运行的好坏很大程度上决定了整个机组运行的安全性。由于锅炉系统结构复杂，运行工况恶劣，锅炉一直是电厂运行中问题最集中、最容易发生事故的一个设备。因此，分析锅炉燃烧不稳定的原因，对找出燃烧不稳定的诱因所在，指导现场运行操作人员进行正确的操作，正确的运行具有重要的意义。
1 影响因素分析
1.1 煤的性质
1.1.1 挥发分
挥发分是煤粉在加热过程中有机质分解而析出的气体物质。煤中挥发分含量对煤粉气流着火过程影响很大，煤粉气流着火温度比对应的煤的着火温度高。干燥无灰基挥发分越高的煤，着火温度越低，火焰传播速度也越快。因此如果煤的挥发分含量高不仅容易着火，而且着火稳定性也越好。
1.1.2 水分
煤粉在加热的过程中首先析出的是水分，水分分为外部水分和内部水分。水分的增加会影响发热量，从而使炉内温度降低影响燃料着火，增加排烟热损失，加剧尾部受热面的腐蚀和堵灰。
1.1.3 灰分
灰分含量增大时，煤的发热量就会降低，燃煤量增加，灰分覆盖在可燃物上减少与氧气的接触面积使着火比较困难，着火稳定性差，着火温度高，影响火焰传播速度。
1.1.4 发热量
发热量大可以使煤的分解速度加快，迅速释放出挥发分，有利于达到着火热，迅速达到着火温度，并且稳定的燃烧 。
1.1.5 煤粉细度
煤粉细度是煤粉的重要特性之一，它表示煤粉颗粒的粗细程度，是煤粉的一个重要参数。
煤粉越细，在锅炉内燃烧时，煤粉中的挥发分越容易析出出来，因此可以迅速燃烧，也容易燃尽，煤粉颗粒越细小，固体未完全燃烧损失越小，这样也会提高火焰传播速度。
1.2 燃烧环境的影响
1.2.1燃烧器种类
（1）四角切圆直流燃烧器
四个燃烧器对称的分布在炉膛同一个平面的四个角上，它们射出的气流相切同一个或者两个圆，增加扰动，增强燃烧。
四角切圆燃烧器容易引起气流偏斜，使火焰贴墙，容易结渣，还造成燃烧的不稳定。
（2）旋流燃烧器
旋流燃烧器是由圆形喷口组成，其内部装有各种形式的旋流发生器，煤粉通过时，发生旋转从燃烧器喷口喷出形成旋转射流，能够形成温度较高的烟气回流区，有利于着火。
1.2.2 炉膛因素
（1）炉膛截面热负荷
炉膛截面热负荷用来表示单位时间内单位炉膛截面上，燃料燃烧放出的热量。
当锅炉容量和参数一定，炉膛截面热负荷过大，表明炉膛周界过小，所能布置的水冷壁管子根数就少。由于燃烧放热比较集中，火焰温度较高有利于稳定着火，但相反的会带来结渣问题。
（2）燃烧器区域壁面热负荷
燃烧器区域壁面热负荷表示单位时间内，燃烧器区域的单位炉壁面积上，燃料燃烧放出的热量。
燃烧器区域壁面热负荷值越大，说明该区域火焰越集中，其温度水平就越高，这对煤粉稳定着火是有利的，这容易造成燃烧器区域的壁面结渣。
（3）炉膛容积热负荷
炉膛容积热负荷指在单位时间内、单位炉膛容积内，燃料燃烧放出的热量。
炉膛容积热负荷一般用来代表燃料在炉内的停留时间，也可以说明炉内的温度水平。过大，说明在单位时间，单位炉膛容积内烧的燃料较多，相应的产生的烟气量也随着增多，由此造成烟气流速过高，燃料在炉内的停留时间减短。过小，导致炉内所能布置的水冷壁受热面积太少，炉膛内温度较高，这有利于稳定着火。
1.3 一二次风的影响
1.3.1 一次风
将煤粉送入炉膛，并供给煤粉燃烧阶段挥发分燃烧所需的空气。
（1）一次风量
当煤质一定时，一次风量影响煤粉气流的着火速度和稳定性，一次风量越大，煤粉气流所需要的着火热就越多，着火速度越慢，着火的推迟将导致煤粉在炉膛内的总行程缩短，使得有效燃烧时间缩短，导致煤粉不能完全燃烧，效率大大降低。
（2）一次风速
一次风速不但决定着燃烧的稳定性，还对一次风的刚度有影响。一次风速过高会推迟着火的进行，引起煤粉燃烧的不稳定。尤其当一次风速大于火焰传播速度时，火焰易被吹灭甚至引起“脱火”等现象发生。一次风速过小时，燃烧的稳定性会受到影响，还会容易导致水冷壁结渣。
（3）一次风温
提高一次风温可以降低着火热，是着火位置前提，还能使煤在低负荷的情况下稳定燃烧。提高一次风温也是提高煤粉着火速度和着火稳定性的措施。可以提高燃烧效率，节省能源。
1.3.2 二次风
二次风是在煤粉气流燃烧后混入，供给煤中焦炭和剩余挥发分燃烧所需的氧量。
（1）二次风量
二次风量过多会降低炉膛火焰的温度；二次风量过少则会是燃烧不完全，固体不完全燃烧損失增多，浪费能源。
（2）二次风速
二次风必须有穿透火焰的能力，因为高温火焰的粘度很大，因此二次风速应该很大，一般为一次风速的二倍多，以增强与焦炭粒子的充分混合。
（3）二次风温
二次风温越高越能强化煤粉的燃烧，增强燃烧的稳定性，但是二次风温受到尾部空气预热器面积的限制，传热面积也不能太大，太大金属消耗越多，投资越多，而且不便布置。
2 措施及建议
（1）合理调整锅炉配风， 使一、二次风速、风量适中， 减少二次风对一次风的不利影响。
（2）调整制粉系统出力， 选择合适的煤粉细度。
3 结论
（1）煤粉的着火对锅炉的燃烧稳定性起着至关重要的作用[2]。
（2）本文系统地分析了影响锅炉着火的因素，希望能对现场运行人员提供一些参考和帮助。
参考文献
[1] 汪淞，陈祥君，等。影响煤粉系统着火的因素[J]. 北京：科学出版社，2001.
[2] 闫顺林，王冬生，李永华，朱卫平。锅炉燃烧稳定性影响因素分析[J]. 保定：华北电力大学
（作者单位：华北电力大学（保定） 能源与动力工程学院）