锅炉运行技术探究

伊喜来

摘要：技术发展越来越快，在锅炉技术研究上，也实现了质的突破，有效解决了一些锅炉运行难题，保证了锅炉使用效率。影响锅炉使用效果的主要原因有两方面，一个是排烟损失较大的问题，另外就是不完全燃烧固体热损失问题，只有全面解决好这两大难题，才能有效提升锅炉使用效率，确保锅炉运行的经济性，节省成本，维护企业经济效益。只有精准找到根源，才能综合分析并通过良好的技术措施合理解决并加以改进。文章主要通过对锅炉运行调整技术总结探讨，进一步提出了降低能耗、保证效率的良好措施与方法，以此全面获得锅炉运行的最大经济效益。

关键词：锅炉；运行；技术；探究

引言：

锅炉是将煤炭、石油或天然气等所储存的化学能转化为水或蒸汽热能的重要动力设备。锅炉中高温水或蒸汽的热能可以直接应用在生活和生产中，为房屋采暖、空气调节、纺织、化工、造纸等工业应用，也可以转化为其他形势的能，如电能、机械能等。通过对锅炉运行原理以及锅炉调节技术进行讨论，最大程度降低锅炉运行能耗，对提高经济效益和社会效益具有重要意义。锅炉是当前使用较为普遍的设备，在各行业中均有极广泛的应用，对经济发展起到重要的作用。锅炉运行有其复杂的原理，通过良好运转，为各行业提供动力与电能，满足社会经济建设需求。锅炉主要是将煤炭、石油或天然气等所储存的化学能通过充分燃烧，转化为水或蒸汽热能的重要动力设备，是当前工业生产中最重要的部分。可以说，锅炉燃烧过程就是一个效益转化过程，锅炉高温水或蒸汽产生的大量热能，能够直接使用，通过管道进入到千家万户，应用到人们的生活生产中，保证生活生产健康发展，为房屋提供良好的采暖、全面调节空气质量、为纺织、化工、造纸等各行各业提供应用，同时，通过锅炉的燃烧，也能够实现电能、机械能等的转化，实现经济良好运行与发展，可见锅炉在生产生活中的重要地位与作用，只有全面对锅炉运行情况进行技术创新，才能最大化发挥锅炉效率，全面降低锅炉运行能耗，保证经济快速发展。

1锅炉燃烧调整和蒸汽温度调节

锅炉需要通过燃烧才能转化能源，也就是说，锅炉运行过程中需要通过着火达到一定能量的燃烧目的，燃烧也是锅炉运行的关键一环，只有全面处理好燃烧环节，才能确保锅炉有效运行，锅炉燃烧调整是锅炉运行最主要的操作环节。锅炉通过内部介质燃烧，使锅炉产生大量的蒸汽压力变化，继而形成能量，实现物质能量转变，为经济建设发展服务。在工业运用上，需要按照应用热量信号不同，对锅炉进行有效的调节，不同负荷有着差异化的燃烧调整方法，一般情况下，有高负荷燃烧调整与低负荷燃烧调整两种形式。锅炉的运行过程中，着火燃烧是锅炉运行关键的一步，因此锅炉燃烧调整是锅炉运行的关键。锅炉内介质的燃烧是引起锅炉蒸汽压力变化的两大主要原因。工业上可以应用热量信号的原理，通过调节机跟炉、机炉协调控制的方式进行调节。依据不同负荷进行燃烧调整，主要分为高负荷燃烧调整与低负荷燃烧调整。①高负荷，燃烧稳定，但炉膛温度高、易结焦，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。

1.1高负荷调整

这种调整方式能够确保锅炉燃烧更加稳定，但是燃烧过程中，会导致锅炉内部炉膛温度快速升高、介质也容易出现结焦现象，只有通过良好的调节，才能保证正常燃烧值，也就是说，燃烧过程中，需要时刻注意燃烧情况，保证火焰位置居中，不能出现偏斜的现象，同时，还需要使用风粉，保证各部位均匀，同时，也需要强化锅炉内部点位的送风率，使着火点靠后，适当降低过量空气系数，使燃烧损失降到最低蹼，保证燃烧质量。锅炉过热器出口蒸汽温度称为主蒸汽温度，主蒸汽温度和再热蒸汽温度统称为蒸汽温度。正常运行中，蒸汽温度应维持在额定值，允许波动范围一般为+5℃～-10℃。电站锅炉出口蒸汽温度的允许偏差值

1.2低负荷调整

低负荷调整主要是在锅炉燃烧不稳的情况下进行调整，要想保证锅炉燃烧稳定，则需要根据情况适当加大过量空气系数，同时，对一次风率和风速进行降压处理，保证风向风速度符合燃烧标准要求，调整过程中，保证煤粉细微，集中火嘴，保证下层燃烧器投运速度与效果，确保稳定燃烧，另外，为了确保调整效果，还需要适当降低炉膛负压这样就能减少不必要的漏风现象，全面提升炉膛整体温度。

1.3蒸汽温度的调节

锅炉燃烧中会产生大量的蒸汽，只有全面做好温度的调节，才能确保输出稳定。锅炉过热器出口蒸汽温度也叫做主蒸汽温度，不论是主蒸汽温度还是再热蒸汽温度都统称为蒸汽温度，蒸汽温度变化充分反映锅炉运行情况，一般情况下锅炉运行过程中，蒸汽温度需要保证在一个标准的额定值范围，波动范围为+5℃～-10℃，如果走出或者不足，则需要通过调节来满足标准参数要求，保证锅炉热量输出效果。

2燃料量与风量调节

2.1燃料量的调节

锅炉负荷变化主要是利用了改变给粉机转速和燃烧器投入数量来实现的，如果运行过程中，负荷变化微妙，没有过大的差距时，就只需要改变转速解决。出现了大的负荷变化，那么则需要进行有效的调节，通过投、停给粉机进行调节，或者对燃烧器先粗调后细调改变速度进行调节，确保相关参数保持稳定，没有过大的波动。备用燃烧器的使用需要严格流程，先开一次风，对风管进行吹扫，当风压达到标准后，再启动给粉机投入运行，同时，继续开启二次风，保证着火达到正常，运行时一定要限制给粉机转速，确保煤粉浓度。要充分保证炉膛氧量得到有效控制，随着燃料量的增加，需要不断改变风速，通常氧量与最佳过量空气系数α关系为：α=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α大。因为形成切圆需要一定风量，维持空气动力场。要通过不断的观测，全面观察炉膛氧量情况，因为漏风导致各部位氧量不一样。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、停给粉机和相应的燃烧器做粗调，再以改变转速为细调。调节转速应平稳，以免大幅度的煤粉变化导致炉膛燃烧不稳和参数波动。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。

2.2风量的调节

风量调节主要是对送风数量进行控制，在具体操作中，针对离心式风机主要需要通过改变入口挡板开度或通过耦合器改变风机转速进行调节；对轴流式风机调节，则需要通过改变动叶角度做好全面的控制与调节。风量调节较为复杂，除了总风量得到有效调节控制，还要全面注意燃烧要求，根据二次风挡板开度做好配风处理，保证调节效果与质量，同时根据设备运行情况，正确处理好风机电流、风压、炉膛负压、氧量等指示值有哪些微妙的变化，以此全面解决好风量问题，确保锅炉正常运行。

3炉膛负压监督与引风量调节

3.1炉膛负压和烟道负压变化

公式p=mRT/V显示出炉膛负压与进出物质量的关系，同时，还和燃烧值大小有关联。如果锅炉燃烧过程中，引风量少而送风多，那么m值就大；如果负压减少，则m值就会相应缩小。灭火情况下温度T则变低而压力就会缩减，使负压增加。只有在运行过程中，合理控制好送、引风开度，就能确保运行的稳定可靠。送引风波动出现不稳定，那么燃烧则会不完全，燃烧值就不能达到设计标准，使运行成本增大。烟道内尾部离引风机入口越近，负压就会越大，出现积灰、泄露的问题，影响到锅炉运行效率。

3.2引风量的调节

锅炉运行过程中，如果负荷出现不稳定的增减，则会导致烟气量出现一定比例的增减，只有全面做好对引风量的控制，合理调节好引风量，才能确保燃烧充分。整体调节的方式与调整送风机的方法相同，当负荷出现一定程度的变化，需要维持负压时，需要先打开引风设备，然后通过增送风和燃料供应，保持压力稳定，减负荷时则需要先减燃料再减少送风和引风，避免出现风量过大，影响燃烧效果。

3.3炉膛氧量的控制

随着燃料量的改变，风量也要相应变化：氧量与最佳过量空气系数α的关系为：α=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α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。从运行的可靠性看，最佳过量空气系数α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α过大，则易引起低温腐蚀，且烟气量大，电耗及损烟损失增大。

4燃烧器调节

4.1燃烧器运行方式

燃烧器在运行过程中，有着自身结构的运行方式，一般有负荷分配和投停方式两种。负荷分配能够全面解决汽温偏低和结渣的问题，使火焰中心位置更加精准，达到充分燃烧的目标。当设备进行高负荷运转时，需要开启全部设备，确保全部投入运行。降负荷停运燃烧器使用较为普遍，主要实现稳定燃烧的效果，停上投下，有利于锅炉的充分燃烧，保证输出率。停下投上，有利于维持汽温温度，确保持续稳定运转；能够对燃烧进行层处理，达到定点、定时切换的总体目标。高负荷燃烧较为稳定，能够全面避免出现结渣和汽温偏高的问题，有效解决了锅炉燃烧不充分的现状，在运行过程中，为了保证能量效率，需要尽量全部投入运行，确保分配热负荷更加均匀。对燃烧时的原材料要求较严格，煤质好的情况下，可以多火嘴燃烧，节省部分燃料，使燃烧过程更加充分完全，保证热能输出效果，同时，也有效避免了锅炉内部结渣的问题；而对于煤质质量不高，品质略差的煤炭，就需要根据煤炭情况，集中火嘴保证中心燃烧度，同时增加煤粉浓度，确保锅炉能够着火稳定可靠，维持热量持续输出。

4.2燃烧器出口风率风速调整

燃烧器卷吸量直接影响着火效果，动量越大则燃烧器穿透能力越强。燃烧过程中，送一次风并不能产生良好的效果，这种风量往往会使火衰减快，燃烧值增强的主要影响是二次送风量大小，二次风决定炉内空气动力场大小。高宽比大的燃烧器不能满足要求，通常其刚性不够、容易出现偏转的现象，切圆直径不符合燃烧要求也会产生较大影响，切圆直径越大，则燃烧效果越良好。对风量进行调节时，一是对一次风率、风速的调整。一次风速过小，则卷吸差，刚性差，只有合理确定燃烧器出口风率参数，才能在保证能量输出的同时，实现经济合理性。二是二次风调整。二次风有辅助风、燃料风、燃尽风等多种形式，对辅助风进行调整时，需要科学选择好分配器，通过把握好煤种、燃烧器、炉型、制粉系统合理确定好设备，确保发挥分配器功能果。三是三次风调节。需要控制好制粉系统漏风问题，使入口风温提升，再打开循环风门对内部进行送风，确保燃烧值符合设计标准要求。

4.3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α。但由于烟温高，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。

4.4风量的调节

送风调节的具体方法，对离心式风机，通过改变入口挡板开度或通过耦合器改变风机转速进行调节；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。

5炉膛负压监督与引风量的调节

5.1炉膛负压和烟道负压的变化

依据公式p=mRT/V可知炉膛负压与进出物质量有关，还与燃烧有关：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。如果送引风波动大，则燃烧不稳。在烟道内，尾部离引风机入口近，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。

5.2引风量的调节

负荷增减时，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。

6结束语

本文对现有的锅炉运行流程及特点进行分析，对锅炉运行过程中的燃烧条件、蒸汽温度、燃烧量与风量、炉膛负压监督与引风量、燃烧器的选择、燃烧器的运行方式这六个技术环节进行重点分析，总结讨论出锅炉运行中应注意的技术问题，锅炉运行好坏直接关系到生产效率，只有全面按照流程标准运行，才能确保锅炉燃烧条件符合设计标准，保证锅炉蒸汽温度，使燃烧量与风量满足燃烧器需要，在运行过程中，不断加强管理与监控，利用良好技术确保锅炉有效燃烧，发挥锅炉应有功能作用。

参考文献：

[1]陈迎华，柴海丽，韩翠娥.对锅炉运行合理操作确保锅炉运行安全[J].煤，2004，（5）.

[2]徐加生，陈红，耿向谨，等.煤质变化对燃煤锅炉运行的影响[J].云南电力技术，2008，（6）.

[3]袁福林，毕耀柏，申云灵，等.型煤质量对锅炉运行经济性的影响[J].节能技术，2006，（3）.