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摘要：发电厂锅炉燃烧不稳定的原因有很多，本文主要结合淮北电力有限公司的两台锅炉进行分析，重点分析煤质、燃烧器及锅炉运行方式等特征，提出避免锅炉灭火的方法，有效稳定锅炉燃烧。
关键词：电厂锅炉 燃烧不稳定 原因
1 概述
淮北电力有限公司先后将两台不同类型锅炉投入生产，两台锅炉都由东方锅炉厂所制造，锅炉都是单炉膛型锅炉，煤炭粉末燃烧器是直流摆动式，锅炉既运用到了内置钝体的燃烧器与船型稳燃器，也是一次中间加热、亚临界、自然循环、固态排渣型的锅炉，锅炉使用四角切圆进行反向燃烧。空气预热器是三分仓容克型，通过几台钢球磨分离两级，预热器在负压下运行。
2 锅炉投入使用后出现燃烧不稳现象
自电厂运用该两台锅炉以后，炉燃烧始终处于不稳定状态，锅炉常常出现灭火现象，伴随我国煤炭市场的快速发展，电厂所使用煤炭的煤质渐渐偏离锅炉原来设计煤种，所使用的煤中含有大量矸石，具体表现为基灰分严重偏大，锅炉灭火频繁时，一年可灭火6、7次，并且负荷都很高，几次都达到了300MW负荷。对于锅炉出现燃烧不稳定现象，发电厂公司分别联系了当地的电力研究所、热工学院的教授及专家深入分析锅炉燃烧不稳的原因。
3 锅炉燃烧不稳的主要原因
3.1 煤炭煤质较差 按照燃烧理论，煤挥发含量会随着煤炭里灰分含量的增大而降低，煤炭中含有大量灰分对煤粉充分燃烧具有阻碍作用。煤粉要稳定燃烧，必须使燃煤挥发分充分析出并着火。所以，可以将煤焦着火看作是煤粉稳定燃烧的充分条件，参照通用着火特性的指标，可以分析煤焦燃烧温度和煤样分析值间的关系，经过仔细计算统计，该厂所使用的煤属于难以燃烧的煤种。
3.2 燃烧器的设计存有缺陷 锅炉燃烧器的设计对煤炭种类的适应能力较差，燃烧器存有稳定燃烧能力较差的缺陷，燃烧器不仅切圆直径很小，而且各个燃烧器相距很远，很难对其进行改造。锅炉的炉膛也不是正方形，四角燃烧器的出口位置处水冷壁夹角各不相同，导致部分角火焰容易增加水冷壁的放热。一号角和三号角的一次风管进至燃烧器以前有离心作用，导致较浓测的煤粉会向外切圆方向流去，煤粉较淡的气流会向内切圆方向流去。通过工业试验可以发现，运用温度较高的烟气进行加热过程中，煤粉着火时间会很短，炉墙和火焰辐射加热的时间很长。所以，要确保及时着火，必须增加烟气热的回流。
3.3 主蒸汽的温度较低 锅炉的再热蒸汽温度运用的是烟气挡板进行自动调节，这种情况下，主蒸汽的温度就会很低，导致低温再热器的入口汽湿也非常低，如果入口汽湿较低，低温再热器的烟气挡板就会达到全开状态，从低温过热器经过的烟气就会大大减少。与此同时，由于各段烟气的温度都较低，低于原有设计平均值，对流吸热会大大减少，所以，致使主蒸汽的温度会更低。
3.4 一次风因素 一次风风温在较高负荷状态下温度会升高，即便是温度达到最高时，还是比所设计的温度低，一次风的风量过大、风速过高、风率偏大，单粉嘴浓度较低，都会导致煤粉浓度大大下降，如果煤粉预热做的不好，会使煤粉着火点提升。特别是在负荷有波动过程中，给粉机转速会不断变化，极易加剧煤粉浓度偏低。煤粉放出的热量会随着煤粉浓度的降低而减少，当煤粉燃烧不充分时，煤粉燃烧的火焰就不会一直持续下去，炉内温度就会处于较低水平。一些调查研究表明，一些贫煤，具有低挥发分的特性，最适宜的煤粉浓度是约是1kg/kg的空气。煤粉燃烧放出的热量及热强度会随着煤粉浓度升高而变大，同时，煤粉辐射粒子的数量在增加，会使风粉气流变得更大，炉膛热量就会被吸收，辐射热量的吸收對可燃物的燃烧就有巨大促进作用。另外，着火热会伴随煤粉着火温度降低而下降，并缩短煤粉着火距离与着火时间。煤粉气流从未着火到着火时所需的着火热量会随着煤粉气流温度升高而减少，在煤粉气流从未着火到着火过程中炉膛里温度也会升高，煤粉着火点会相应的提前，着火点也就变得更稳定，煤粉着火点与燃烧器可以更近。
3.5 油泵供油的压力不稳定 油泵供油压力如果不稳定，供油系统就会容易出现故障，供油压力不稳会使风油比达不到标准，煤粉燃烧也会不充分。导致供油压力不稳的原因除了供油系统出现故障外，还可能是减压阀门的减压不准确或是锅炉负荷不稳定。供油泵的好坏对供油系统具有重要影响，所以，要运用具有良好质量的供油泵，避免供油系统出现任何故障。
3.6 三次风因素 如果三次风的温度很低，风速很高，风量且较大，这样的三次风就会到达炉膛上部，三次风在炉膛上部时，三次风与燃烧区域相离很远，炉膛内温度就会明显降低，致使三次着火十分不稳定，因此，在三次风着火过程中，火经常被扑灭，致使炉膛压力不断波动。在三次风煤粉量在较短时间内发生变化或三次风熄火时，会使炉膛压力出现大幅度的下降，整个火焰的中心就会立即向上移动，火焰在上方时很容易出现燃烧器脱火。当有很多粉嘴共同发生脱火，极易使锅炉里的火熄灭。当三次风所带来的煤粉量非常大时，各粉嘴脱火会变得更严重。依据燃烧理论，要保证煤粉稳定着火，一定要有使煤粉火焰火炬具有一定传播速度，而火焰火炬传播速度容易受各种外界因素影响，例如：煤粉浓度、煤粉颗粒粗细、煤粉的灰分含量等。如果煤粉浓度较低、煤粉挥发分含量偏低、煤粉颗粒较粗，都不利于煤粉的稳定着火。由于煤种问题不是及时得到有效解决，一定要通过调整煤粉浓度及使煤粉颗粒变细的方法来解决煤粉燃烧不稳问题。
3.7 二次风存有问题 该锅炉的二次风配风采用的是均等配风方式，而均等配风不适合贫煤充分稳定燃烧，均等配风方式会导致炉膛火焰温度大大降低，给煤粉稳定燃烧带来严重影响。二次风的风温会在夏季时达到最高，即便达到最高状态，温度也比原设计标准低，与此同时，二次风风量十分大，氧量最大能够达到7，风量大会导致炉膛内温度下降，进而影响煤粉的正常着火。煤粉着火以前二次风会很早和炉内一次风混到一起，导致煤粉浓度大大降低，一次风火炬温度也会随之降低，这就增加了一次风的风率，导致着火热量增加，煤粉着火进而延迟。 4 解决锅炉燃烧不稳定的思路或方法
4.1 改变均等配风方式 锅炉二次风的均等配风方式不利于煤粉稳定燃烧，可以将其改成适宜贫煤燃烧的分级形式，前期风量主要为满足挥发着火的要求，将各层风门都关的很小，有效集中配置一次风，以让煤粉可以聚集到一起燃烧，也方便炉膛保持较高温度，与此同时，中间风关小以后，高宽比较大的直流中，开设平衡孔，进而改变燃烧器的补气射流条件。发电厂火检始终很低，一直处于70上下，可以利用调节风门的敞开度来改变现状，火检工作会伴随风门开度降低而变得更好，要是火检保持90，可以将风门关到50%。根据理论计算风量，合理降低风量，能够使氧量保持在5左右，有效降低炉膛温度受二次风的影响程度，提升空预器预热以后的一次风温与二次风温也能够降低风量，也促进煤粉着火的稳定。
4.2 调整煤粉颗粒细度及三次风的风温，严格控制风量 经过调整制粉系统里的粗粉分离器挡板开度、磨煤机里小钢球增加比例，可以使煤粉细度始终在12以下，把磨煤机出口温度从原来的几十摄氏度提升到120右，温度升高后，既方便制粉系统干燥，也对三次风到炉膛后的燃烧、着火有促进作用，與此同时，也能够弥补煤粉浓度增加、一次风量降低以后，炉膛煤粉温度下降，促进煤粉着火。确保锅炉具有足够用粉量前提下，尽可能的减少三次风的风量，从而促进锅炉煤粉正常燃烧。当煤粉细度较细时，煤粉粒平均质量减小，方便煤粉流动，避免煤粉在管内沉积，确保粉管粉处于稳定状态，避免各台给粉机的下粉量出现不均匀性，确保炉内空气动力场稳定，利于煤粉充分燃烧。
4.3 降低一次风压，提升给粉效率 降低一次风压，提升给粉机的给粉速度需要在保证粉管不沉积粉的基础上进行。把一次风压从原有的4kPa降到3kPa，进而有效降低一次风的风量，风量降低以后各粉管风量平均下降到10t，合理提升给粉机的转速，确保给粉机下粉量约8t，特别是重要层级给粉机的转速要有效调整好，使煤粉浓度在0.8kg/kg左右，确保炉膛底火稳定。
5 结束语
经过以上措施方法调整以后，利用测温仪测量锅炉喷嘴口温度，可以发现各喷嘴口温度均有所提升，并且离喷口更近，喷口处能够形成较稳定的燃烧火炬，炉膛负压很少发生波动，燃烧更加稳定。
参考文献：
[1]赵炳彦.电厂锅炉顶密封不严的原因及解决对策分析[J].科技风，2014（21）.
[2]王少飞，张朝晖.电站锅炉燃烧优化技术的发展趋势[J].科技创新与应用，2014（33）.
[3]赵博冬.煤种变化对电站锅炉的影响及对策研究[J].内江科技，2014（11）.
作者简介：
张建军（1972-），男，内蒙古丰镇人，本科，毕业于内蒙古工业大学电力学院热动专业，现从事发电厂运行维护工作。
关键词：电厂锅炉 燃烧不稳定 原因
1 概述
淮北电力有限公司先后将两台不同类型锅炉投入生产，两台锅炉都由东方锅炉厂所制造，锅炉都是单炉膛型锅炉，煤炭粉末燃烧器是直流摆动式，锅炉既运用到了内置钝体的燃烧器与船型稳燃器，也是一次中间加热、亚临界、自然循环、固态排渣型的锅炉，锅炉使用四角切圆进行反向燃烧。空气预热器是三分仓容克型，通过几台钢球磨分离两级，预热器在负压下运行。
2 锅炉投入使用后出现燃烧不稳现象
自电厂运用该两台锅炉以后，炉燃烧始终处于不稳定状态，锅炉常常出现灭火现象，伴随我国煤炭市场的快速发展，电厂所使用煤炭的煤质渐渐偏离锅炉原来设计煤种，所使用的煤中含有大量矸石，具体表现为基灰分严重偏大，锅炉灭火频繁时，一年可灭火6、7次，并且负荷都很高，几次都达到了300MW负荷。对于锅炉出现燃烧不稳定现象，发电厂公司分别联系了当地的电力研究所、热工学院的教授及专家深入分析锅炉燃烧不稳的原因。
3 锅炉燃烧不稳的主要原因
3.1 煤炭煤质较差 按照燃烧理论，煤挥发含量会随着煤炭里灰分含量的增大而降低，煤炭中含有大量灰分对煤粉充分燃烧具有阻碍作用。煤粉要稳定燃烧，必须使燃煤挥发分充分析出并着火。所以，可以将煤焦着火看作是煤粉稳定燃烧的充分条件，参照通用着火特性的指标，可以分析煤焦燃烧温度和煤样分析值间的关系，经过仔细计算统计，该厂所使用的煤属于难以燃烧的煤种。
3.2 燃烧器的设计存有缺陷 锅炉燃烧器的设计对煤炭种类的适应能力较差，燃烧器存有稳定燃烧能力较差的缺陷，燃烧器不仅切圆直径很小，而且各个燃烧器相距很远，很难对其进行改造。锅炉的炉膛也不是正方形，四角燃烧器的出口位置处水冷壁夹角各不相同，导致部分角火焰容易增加水冷壁的放热。一号角和三号角的一次风管进至燃烧器以前有离心作用，导致较浓测的煤粉会向外切圆方向流去，煤粉较淡的气流会向内切圆方向流去。通过工业试验可以发现，运用温度较高的烟气进行加热过程中，煤粉着火时间会很短，炉墙和火焰辐射加热的时间很长。所以，要确保及时着火，必须增加烟气热的回流。
3.3 主蒸汽的温度较低 锅炉的再热蒸汽温度运用的是烟气挡板进行自动调节，这种情况下，主蒸汽的温度就会很低，导致低温再热器的入口汽湿也非常低，如果入口汽湿较低，低温再热器的烟气挡板就会达到全开状态，从低温过热器经过的烟气就会大大减少。与此同时，由于各段烟气的温度都较低，低于原有设计平均值，对流吸热会大大减少，所以，致使主蒸汽的温度会更低。
3.4 一次风因素 一次风风温在较高负荷状态下温度会升高，即便是温度达到最高时，还是比所设计的温度低，一次风的风量过大、风速过高、风率偏大，单粉嘴浓度较低，都会导致煤粉浓度大大下降，如果煤粉预热做的不好，会使煤粉着火点提升。特别是在负荷有波动过程中，给粉机转速会不断变化，极易加剧煤粉浓度偏低。煤粉放出的热量会随着煤粉浓度的降低而减少，当煤粉燃烧不充分时，煤粉燃烧的火焰就不会一直持续下去，炉内温度就会处于较低水平。一些调查研究表明，一些贫煤，具有低挥发分的特性，最适宜的煤粉浓度是约是1kg/kg的空气。煤粉燃烧放出的热量及热强度会随着煤粉浓度升高而变大，同时，煤粉辐射粒子的数量在增加，会使风粉气流变得更大，炉膛热量就会被吸收，辐射热量的吸收對可燃物的燃烧就有巨大促进作用。另外，着火热会伴随煤粉着火温度降低而下降，并缩短煤粉着火距离与着火时间。煤粉气流从未着火到着火时所需的着火热量会随着煤粉气流温度升高而减少，在煤粉气流从未着火到着火过程中炉膛里温度也会升高，煤粉着火点会相应的提前，着火点也就变得更稳定，煤粉着火点与燃烧器可以更近。
3.5 油泵供油的压力不稳定 油泵供油压力如果不稳定，供油系统就会容易出现故障，供油压力不稳会使风油比达不到标准，煤粉燃烧也会不充分。导致供油压力不稳的原因除了供油系统出现故障外，还可能是减压阀门的减压不准确或是锅炉负荷不稳定。供油泵的好坏对供油系统具有重要影响，所以，要运用具有良好质量的供油泵，避免供油系统出现任何故障。
3.6 三次风因素 如果三次风的温度很低，风速很高，风量且较大，这样的三次风就会到达炉膛上部，三次风在炉膛上部时，三次风与燃烧区域相离很远，炉膛内温度就会明显降低，致使三次着火十分不稳定，因此，在三次风着火过程中，火经常被扑灭，致使炉膛压力不断波动。在三次风煤粉量在较短时间内发生变化或三次风熄火时，会使炉膛压力出现大幅度的下降，整个火焰的中心就会立即向上移动，火焰在上方时很容易出现燃烧器脱火。当有很多粉嘴共同发生脱火，极易使锅炉里的火熄灭。当三次风所带来的煤粉量非常大时，各粉嘴脱火会变得更严重。依据燃烧理论，要保证煤粉稳定着火，一定要有使煤粉火焰火炬具有一定传播速度，而火焰火炬传播速度容易受各种外界因素影响，例如：煤粉浓度、煤粉颗粒粗细、煤粉的灰分含量等。如果煤粉浓度较低、煤粉挥发分含量偏低、煤粉颗粒较粗，都不利于煤粉的稳定着火。由于煤种问题不是及时得到有效解决，一定要通过调整煤粉浓度及使煤粉颗粒变细的方法来解决煤粉燃烧不稳问题。
3.7 二次风存有问题 该锅炉的二次风配风采用的是均等配风方式，而均等配风不适合贫煤充分稳定燃烧，均等配风方式会导致炉膛火焰温度大大降低，给煤粉稳定燃烧带来严重影响。二次风的风温会在夏季时达到最高，即便达到最高状态，温度也比原设计标准低，与此同时，二次风风量十分大，氧量最大能够达到7，风量大会导致炉膛内温度下降，进而影响煤粉的正常着火。煤粉着火以前二次风会很早和炉内一次风混到一起，导致煤粉浓度大大降低，一次风火炬温度也会随之降低，这就增加了一次风的风率，导致着火热量增加，煤粉着火进而延迟。 4 解决锅炉燃烧不稳定的思路或方法
4.1 改变均等配风方式 锅炉二次风的均等配风方式不利于煤粉稳定燃烧，可以将其改成适宜贫煤燃烧的分级形式，前期风量主要为满足挥发着火的要求，将各层风门都关的很小，有效集中配置一次风，以让煤粉可以聚集到一起燃烧，也方便炉膛保持较高温度，与此同时，中间风关小以后，高宽比较大的直流中，开设平衡孔，进而改变燃烧器的补气射流条件。发电厂火检始终很低，一直处于70上下，可以利用调节风门的敞开度来改变现状，火检工作会伴随风门开度降低而变得更好，要是火检保持90，可以将风门关到50%。根据理论计算风量，合理降低风量，能够使氧量保持在5左右，有效降低炉膛温度受二次风的影响程度，提升空预器预热以后的一次风温与二次风温也能够降低风量，也促进煤粉着火的稳定。
4.2 调整煤粉颗粒细度及三次风的风温，严格控制风量 经过调整制粉系统里的粗粉分离器挡板开度、磨煤机里小钢球增加比例，可以使煤粉细度始终在12以下，把磨煤机出口温度从原来的几十摄氏度提升到120右，温度升高后，既方便制粉系统干燥，也对三次风到炉膛后的燃烧、着火有促进作用，與此同时，也能够弥补煤粉浓度增加、一次风量降低以后，炉膛煤粉温度下降，促进煤粉着火。确保锅炉具有足够用粉量前提下，尽可能的减少三次风的风量，从而促进锅炉煤粉正常燃烧。当煤粉细度较细时，煤粉粒平均质量减小，方便煤粉流动，避免煤粉在管内沉积，确保粉管粉处于稳定状态，避免各台给粉机的下粉量出现不均匀性，确保炉内空气动力场稳定，利于煤粉充分燃烧。
4.3 降低一次风压，提升给粉效率 降低一次风压，提升给粉机的给粉速度需要在保证粉管不沉积粉的基础上进行。把一次风压从原有的4kPa降到3kPa，进而有效降低一次风的风量，风量降低以后各粉管风量平均下降到10t，合理提升给粉机的转速，确保给粉机下粉量约8t，特别是重要层级给粉机的转速要有效调整好，使煤粉浓度在0.8kg/kg左右，确保炉膛底火稳定。
5 结束语
经过以上措施方法调整以后，利用测温仪测量锅炉喷嘴口温度，可以发现各喷嘴口温度均有所提升，并且离喷口更近，喷口处能够形成较稳定的燃烧火炬，炉膛负压很少发生波动，燃烧更加稳定。
参考文献：
[1]赵炳彦.电厂锅炉顶密封不严的原因及解决对策分析[J].科技风，2014（21）.
[2]王少飞，张朝晖.电站锅炉燃烧优化技术的发展趋势[J].科技创新与应用，2014（33）.
[3]赵博冬.煤种变化对电站锅炉的影响及对策研究[J].内江科技，2014（11）.
作者简介：
张建军（1972-），男，内蒙古丰镇人，本科，毕业于内蒙古工业大学电力学院热动专业，现从事发电厂运行维护工作。