摘 要：本文探讨一次风的风粉调平和还原性气氛对结焦的影响。在风速相对均匀的条件下，其携带煤粉的能力较相近，粉量也容易相差不大，但由于其它不稳定因素影响，导致即使在风速较均匀的情况下，粉量也有可能不均匀。提高氧量可以改善炉膛贴壁的还原性气氛，但不能完全变成氧化性气氛。
关键词:风粉练级；还原气氛；氧含量；结焦
交付锅炉的几何形状、燃烧器结构、各级受热面的布置，甚至炉膛热负荷都已经定型。虽然设计参数选择得当，结构布置理想，但运行中存在各种因素，如风量波动、一次风煤粉浓度差异、煤质变化等。，这对锅炉的结焦有很大影响。因此，锅炉定型后，运行中的调整成为减少和防止结焦的重要手段。
一般用来减少和防止结焦的方法有:加强一次风的刚性，防止气粉混合物直接冲刷炉壁，调整各层出口风速防止燃烧中心偏移，注意供给足够的空燃气用于燃烧等。本文主要讨论了一次风除尘和还原气氛对结焦的影响。
1。风粉找平对结焦的影响
在煤粉炉中，燃烧中心的温度高达1400 ~ 1600℃甚至更高，在此温度下灰渣大多处于熔融或软化状态。由于水冷壁的吸热面，烟气及其携带的灰渣温度降低。当灰碰到炉壁时，如果它保持熔化或软化，它将粘在炉壁上。特别是在有隔爆带的炉内壁，表面温度很高且粗糙，更容易造成结焦，成为大焦渣的来源。
锅炉燃烧中心适中，火焰不粘壁(高温气流不洗壁)。减少水冷壁结焦是锅炉燃烧的主要目的。由于锅炉制粉系统中各煤粉输送管道的阻力特性不同，一次风空的分布均匀性不同，其对称燃烧器的风速不平衡，对应的煤粉携带量不同，造成煤粉浓度的差异。采用切向燃烧器的锅炉，容易造成锅炉同一层四角风粉均匀性差，造成炉膛切向偏斜，造成热负荷偏斜，结渣，炉内燃烧条件恶化，飞灰含碳量高。同样，前后墙朝向燃烧器的锅炉也容易造成炉膛热负荷偏斜和结渣。【/br/】风粉找平仪为AKOMA系统，煤粉自动恒速取样，如图1所示。肘型煤粉取样枪通过钟摆在挂板上逐点移动，使得取样头能够在煤粉管道中逐点均匀取样。取样枪通过电加热管与带加热功能的煤粉收集器连接，通过胶管与自动收集装置AKOMA连接。AKOMA通过实时调整煤粉取样流量，测量取样枪内外静压，实现自动等速取样，并对静压取样管进行间隔吹扫，防止堵塞。
图1 AKOMA系统示意图
在某电厂660MW机组的锅炉上，AKOMA装置用于风量测试和粉量测试。该电厂2号锅炉有6台中速直吹式磨煤机，每台磨煤机有4根出口管。对磨煤机的四个出口管道逐一进行测试并比较均匀性，风量与粉量的汇总关系如下表1所示。一般来说，当风速高或低时，其携带煤粉的能力也相应地强或弱。在风速均匀、风速相近的情况下，其对煤粉的承载能力相近，煤粉量容易相近，但同时其他不稳定因素，甚至在风速相近、风速相近的情况下，都可能导致煤粉量和相应煤粉浓度不均匀，如D磨煤机。
表1风量与粉量关系汇总表
2。还原气氛对结焦的影响
附着在炉壁上的还原气氛的测量对判断炉内结渣的影响非常重要。还原气氛下煤灰的熔点低于氧化气氛下的熔点，这主要是由于煤灰中含有铁。当Fe2O3还原成FeO时，灰熔点降低，润湿性增加，粘附性增加，炉膛受热面容易结渣。
在如此大范围的锅炉炉膛中，过剩空气体系数在炉膛中的分布是不均匀的。总体来看，燃烧的过剩空气体系数足以不排除局部缺氧环境的存在。特别是炉膛燃烧区壁面附着的过剩空气体系数水平和CO等还原性气体的浓度对锅炉水冷壁的结焦和高温腐蚀至关重要。
高温腐蚀的原因是:部分部位空气体不足，煤粉燃烧过程延长。未燃烧的煤粉在炉管附近分离，使得碳和硫在边界层中聚集。当未燃烧的碳进一步燃烧时，就形成了缺氧区。由于缺氧，硫的完全燃烧和SO2的生成困难，于是游离硫和硫化物(硫化氢)开始与铁发生剧烈反应，从而引起管道的腐蚀。
用水冷抽气热电偶测量燃烧器和高温燃烧区空间隙处的还原性气氛。这对测试完全还原气氛场对炉膛结渣的影响具有指导意义。
在某电厂660MW机组的锅炉(满负荷运行，运行氧含量3.29%)上，采用水冷抽气热电偶测量该电厂1号锅炉炉膛周围的CO浓度，测量位置在36.73m标高，燃尽风上方约3m处。水冷枪从看火孔伸入炉内测量。下图2显示了测得的一氧化碳浓度分布结果。
图2附壁O2和CO的分布(满负荷运行，运行氧含量3.29%)
从图2中可以看出，许多附壁区域的CO浓度接近或超过1.0%。虽然这些高浓度CO随着燃烧过程不断氧化燃烧，使得CO的真实排放浓度很低，几乎完全燃烧，但这些高浓度CO区域的存在表明燃烧区域局部处于缺氧状态，这些区域具有很强的还原性。在一定的煤质条件下(如高硫含量或高Cl化合物含量)，会造成炉膛水冷壁结焦和高温腐蚀。
为了分析CO浓度高区域的原因，在相同负荷下，将锅炉运行实测氧含量从3.29%提高到3.78%，重新测试炉墙附着区域的CO浓度。炉壁上CO浓度的分布如下图3所示。
图3 O2和CO的附壁分布(满负荷运行，运行氧含量为3.78%)
对比图2和图3，发现当锅炉运行氧含量从3.29%提高到3.78%时，许多附壁区域的CO浓度低于1.0%，附壁还原气氛得到改善；一些区域改善还原气氛较多，一些区域改善还原气氛较少。因此，在满负荷下，提高锅炉运行氧含量可以降低炉壁部分区域的CO浓度，改善炉壁的还原性气氛，但不能完全变成氧化性气氛。
从上述对炉壁CO浓度分布的测试结果来看，锅炉在额定负荷下的含氧量应该不会太低；但不宜运行氧含量过高，局部地区过剩空气体系数过高也会引起强烈腐蚀，因为SO3形成的概率会大大增加。
3。结论
A .一般来说，当风速高或低时，其携带煤粉的能力也相应地强或弱。在风量和风速相近且一致的情况下，其对煤粉的携带量相近，煤粉量也容易相近。
B .但由于其他不稳定因素的影响，即使风速相近且均匀，也可能导致磨煤机出口管内粉量及相应煤粉浓度不均匀。
C .增加氧含量可以改善附在炉壁上的还原性气氛，但不能完全变成氧化性气氛。
D .额定负荷下锅炉的含氧量不能太低，含氧量过高也是不合适的。氧含量过高会大大增加SO3形成的概率。
下一篇：基于的数控车床控制系统的设计(冶金工程计算机控制与仿真)