韓永亮 等

摘要：鍋爐已經(jīng)成為了我國目前電力企業(yè)實(shí)際運(yùn)行過程中經(jīng)常

會用到的一類設(shè)備。穩(wěn)定的運(yùn)行一直是我們對鍋爐燃燒的最大期望，而在其運(yùn)行的過程中，很多因素的存在則會對其穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。在本文中，將就鍋爐燃燒穩(wěn)定性影響因素進(jìn)行一定的分析與探討。

關(guān)鍵詞：鍋爐 燃燒穩(wěn)定性 影響因素

1 概述

鍋爐是我國目前各大企業(yè)、電廠生產(chǎn)的一項(xiàng)重要設(shè)備，其運(yùn)行的高效、穩(wěn)定將對整個電氣企業(yè)的安全運(yùn)行具有非常大的影響。而隨著近年來我國科學(xué)技術(shù)的提升，鍋爐的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也變得越來越復(fù)雜，這就使得鍋爐在企業(yè)運(yùn)行過程中經(jīng)常因?yàn)椴煌蛩氐挠绊懚蛊洳荒軌蛞苑€(wěn)定的方式開展工作。在鍋爐系統(tǒng)中，其燃燒系統(tǒng)是非常關(guān)鍵的一個組成部分，該系統(tǒng)內(nèi)部燃料燃燒情況的良好與否將直接對整個企業(yè)鍋爐的運(yùn)行以及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益都存在著非常大的影響。

鍋爐運(yùn)行的安全性與否，其最直接就會表現(xiàn)在燃料燃燒的穩(wěn)定上，目前，我國企業(yè)鍋爐所使用的煤類型變化較大、且煤質(zhì)一般來說也較差，就直接造成了煤粉燃燒不穩(wěn)定、著火困難等情況，并使得鍋爐的事故出現(xiàn)率得到了極大的增加，對于我們鍋爐的安全運(yùn)行具有非常大的影響。而在部分電力企業(yè)中，其由于需要對電負(fù)荷的峰谷差進(jìn)行調(diào)節(jié)，就很容易使其中很多的鍋爐設(shè)備都會一直處于高能耗的運(yùn)行狀態(tài)中，因此使鍋爐的不穩(wěn)定性得到了較大的提升。

對此，就需要我們能夠在對鍋爐燃燒不穩(wěn)定情況發(fā)生原因進(jìn)行查找的基礎(chǔ)上以更具針對性的方式對其進(jìn)行解決。

2 對鍋爐燃燒穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的因素分析

2.1 煤質(zhì)變化

煤是鍋爐燃燒的最基本物質(zhì)，煤質(zhì)的好壞將對鍋爐燃燒的穩(wěn)定性產(chǎn)生非常大的影響：當(dāng)煤質(zhì)變差時，鍋爐中的煤粉氣流著火時間相比正常情況來說就會存在一定的推遲，并因此縮短了煤粉在鍋爐中燃燒的時間；而如果煤的灰分較高、熱值較低，就會使?fàn)t膛所具有的煙氣溫度降低，并隨之出現(xiàn)爐膛內(nèi)燃燒不完全、不穩(wěn)定的情況，甚至還會因此而出現(xiàn)熄火情況。

在鍋爐所使用的煤中，其對于鍋爐燃燒情況產(chǎn)生影響最大的就是揮發(fā)分。如果該值出現(xiàn)了減小的情況，爐內(nèi)煤粉氣流所具有的初燃溫度就會得到提升。而根據(jù)上述研究，我們則可以認(rèn)識到對于具有揮發(fā)分因素的煤來說，其著火所需條件更高，即當(dāng)著火之后所具有的時間也更長。

同時，由于一部分燃燒的熱消耗會施加在水分的過熱以及汽化方面，而正是這部分能源的浪費(fèi)也會使?fàn)t膛中的煙氣溫度不能夠達(dá)到我們的期望值。雖然這種情況的存在對于爐膛中燃料的燃燒存在很大的不利情況，但是煤粉卻會因?yàn)榇诉^程中水分的析出而使?fàn)t膛中的煤呈現(xiàn)出更大的孔隙度，并使自身所具有的活性得到了增強(qiáng)，反而更有利于著火。而在兩者結(jié)合分析看來，則可以看出煤中所具有水分對于煤燃燒的穩(wěn)定性存在著積極的作用。再看灰分方面，灰分含量的大小將會對燃料的著火速度產(chǎn)生一定的影響。同時，如果兩者具有同樣的揮發(fā)分，那么當(dāng)燃料自身灰分比例較高時，其著火速度就會因此變低。另外，如果爐膛中灰分較多，也會使整個爐膛在燃燒過程中所具有的溫度降低。之所以出現(xiàn)這種情況，是因?yàn)楫?dāng)爐膛中的灰分溫度提升時，會使其所具有的熱量消耗加大，并因此使?fàn)t膛燃燒的溫度降低、對燃燒的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響。

2.2 煤粉細(xì)度

煤粉細(xì)度也會對鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響，更細(xì)一步說，是對于鍋爐燃燒所具有的特性存在影響。如果我們運(yùn)行中所使用的煤粉細(xì)度較小，那么燃燒所具有的物理結(jié)構(gòu)以及燃燒特性就會得到一定的提升，尤其是對于燃燒所具有的貧煤以及無煙煤來說，煤粉細(xì)度的大小更是會對其產(chǎn)生更大的影響。同時，對于煤粉著火溫度來說，其也會隨著我們所使用煤粉細(xì)度的降低而降低，究其原因，就是由于煤粉自身粒子體積減小而使燃燒反應(yīng)的表面積得到增加，并因此使煤粉顆粒所具有的活化能也隨之降低。通過這種方式，就能夠較好的在幫助自身導(dǎo)熱阻力降低的前提下使其能夠在鍋爐中以更快的速度產(chǎn)生反應(yīng)、并在吸收外界熱量之后達(dá)到著火條件。而當(dāng)我們所使用的煤粉顆粒增大時，其也會對鍋爐燃燒的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定不利的影響。

2.3 鍋爐負(fù)荷

如果鍋爐在實(shí)際運(yùn)行中其負(fù)荷出現(xiàn)了一定的變化，就會使?fàn)t膛中燃燒器以及平均煙溫等也會因此出現(xiàn)一定的變化，并進(jìn)一步對鍋爐的燃燒穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。如果鍋爐整體負(fù)荷降低，那么爐內(nèi)燃料的消耗量也會減小，并會使鍋爐內(nèi)水冷壁的吸熱量因此降低。但是在這個降低的過程中，其減少的幅度也很小，在每公斤燃料方面其所具有的水冷壁的吸熱量也會得到一定的提升，并以此使得燃燒器周圍的煙溫會隨之降低，并因此會使煤粉氣流所具有的燃燒穩(wěn)定性發(fā)生一定的變化。同時，其負(fù)荷也具有一個最低極限值，當(dāng)鍋爐負(fù)荷達(dá)到這個最低極限值時，甚至?xí)瑰仩t出現(xiàn)熄火的情況。另外，對于燃燒穩(wěn)定性下降這種情況來說，其根本原因就是在自身負(fù)荷下降之后，在保持鍋爐所具有的燃燒條件以及設(shè)備等都能夠保持恒定之后其對于空氣配比失調(diào)以及燃料配比失調(diào)的抵抗力就會逐漸降低，并在其額定負(fù)荷下所存在的燃燒擾動也不會對整個燃燒過程產(chǎn)生影響。而當(dāng)我們對其所具有負(fù)荷降低之后，也會燃燒的穩(wěn)定性會產(chǎn)生一定的擾動。

2.4 煤粉濃度

在鍋爐煤粉氣流著火以及燃燒特性方面，煤粉濃度可以說是關(guān)鍵的一項(xiàng)因素，當(dāng)煤粉氣流出現(xiàn)著火現(xiàn)象之后，其會對使整個鍋爐在燃燒的過程中都會受到影響。而隨著鍋爐內(nèi)部煤粉濃度的變化，也會使鍋爐所具有的著火溫度以及著火熱量得到一定的改變：當(dāng)爐膛中煤粉濃度加大時，其中的著火溫度就會突然降低，并在達(dá)到一個最低溫度點(diǎn)時出現(xiàn)了溫度的提升，即在鍋爐實(shí)際燃燒的過程中，存在一個最佳煤粉濃度，而這個濃度值煤的類型也存在一定的聯(lián)系，如果煤所具有的揮發(fā)分含量高，那么該煤粉的濃度值就會隨之減小；而當(dāng)煤粉濃度降低時，煤粉的著火熱量也會隨之減小。在這種情況下，鍋爐內(nèi)部所具有的煤粉氣流溫度就很容易在熱量的引動下升至著火臨界點(diǎn)，并隨之出現(xiàn)起火現(xiàn)象，但是由于煤粉濃度低、且放出熱量少，就會使鍋爐內(nèi)部在燃燒時不能夠形成連續(xù)的火焰，所具有的溫度也就很低。即當(dāng)鍋爐中煤粉濃度提升時，其著火所需的熱量也會隨之提升，并使其所具有的溫度不斷接近鍋爐供給熱量。

2.5 一次風(fēng)速

一次風(fēng)速也是對鍋爐燃燒情況具有較大影響的一項(xiàng)因素，如果鍋爐一次風(fēng)速出現(xiàn)變化，就會使?fàn)t內(nèi)煤粉氣流的著火以及溫度水平會因此發(fā)生變化，且會使燃燒穩(wěn)定性也會因此受到影響。當(dāng)一次風(fēng)速加大時，就會使鍋爐內(nèi)部單位面積內(nèi)通過的氣流量增大，煤粉的加熱速度也會變快，并在這個過程中使著火距離得到加長。而如果一次風(fēng)速減小，則可能會使燃燒器出現(xiàn)堵粉的情況。對此，就需要我們能夠根據(jù)鍋爐實(shí)際情況調(diào)整最佳的一次風(fēng)速。

2.6 二次風(fēng)速

對于二次風(fēng)速來說，我們應(yīng)當(dāng)在煤粉起火之后將一次風(fēng)中所含有的氧氣在耗盡后再以分批的方式加入，并對混入的時間進(jìn)行嚴(yán)格的控制，確保新加入的二次風(fēng)同燃燒煤粉氣流融合之后不低于著火溫度，避免出現(xiàn)中途熄火的情況。同時，在煤粉氣流出現(xiàn)著火情況之后，往往會存在較大的粘度，這就需要我們要保障二次風(fēng)的強(qiáng)度，以此來使兩者混合的更加強(qiáng)烈、更加利于燃燒。

3 結(jié)束語

總的來說，鍋爐的穩(wěn)定性將對我們電力企業(yè)工作高效、穩(wěn)定的開展具有非常積極的意義，需要我們能夠?qū)τ绊懭紵€(wěn)定性的因素引起充分的重視。在上文中，我們對鍋爐燃燒穩(wěn)定性影響因素進(jìn)行了一定的分析與探究，而在實(shí)際工作開展的過程中，也需要我們在對不同影響因素科學(xué)規(guī)劃、合理制約的前提下保障鍋爐得以更為穩(wěn)定的燃燒。

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