1、第五节第五节 煤粉气流的燃烧煤粉气流的燃烧煤粉气流的着火温度要比煤的着火温度高煤粉气流的着火温度要比煤的着火温度高为何要分为为何要分为一次风一次风与与二次风二次风?提高提高煤粉浓度煤粉浓度可以强化着火可以强化着火 浓淡燃烧器浓淡燃烧器着火太早着火太早 烧坏喷口，附近结渣烧坏喷口，附近结渣着火推迟着火推迟 炉膛出口处受热面的结渣炉膛出口处受热面的结渣?汽温升高汽温升高 q4 增大增大(50 100)lDT炉膛出口烟温低于灰的变形温度炉膛出口烟温低于灰的变形温度50100 着火早晚的后果着火早晚的后果 着火热q把把煤粉气流煤粉气流加热到着火温度所需的热量加热到着火温度所需的热量u 煤煤u 空气空气
2、(一次风一次风)u 水分水分（蒸发、过热）（蒸发、过热）着火热计算公式分析着火热计算公式分析燃料燃料运行运行结构结构燃料品质燃料品质煤粉细度及煤粉颗粒分布煤粉细度及煤粉颗粒分布燃烧器燃烧器炉膛炉膛锅炉负荷高低锅炉负荷高低运行调节水平运行调节水平一次风速、风温一次风速、风温风粉比风粉比影响煤粉气流着火的因素影响煤粉气流着火的因素浓淡分离、混合推迟浓淡分离、混合推迟几个热负荷设计参数的选取几个热负荷设计参数的选取1、燃料性质VdafRxMarMar 着火热着火热Mar 加热、汽化、过热吸收炉内热量加热、汽化、过热吸收炉内热量炉内温炉内温度度煤粉气流卷吸的烟气温度煤粉气流卷吸的烟气温度火焰对煤粉火焰
3、对煤粉气流辐射热气流辐射热AdAd 吸热吸热着火热着火热Ad 发热量发热量燃料消耗量燃料消耗量烟气温度烟气温度煤粉煤粉气流着火推迟气流着火推迟2、散热条件减小炉内散热，有利于着火减小炉内散热，有利于着火无烟煤无烟煤燃烧带（卫燃带）燃烧带（卫燃带）减少水冷壁吸热减少水冷壁吸热 结渣结渣3、煤粉气流初温煤粉初温煤粉初温着火热着火热无烟煤无烟煤热风送粉热风送粉4、一次风量和一次风速一次风量一次风量q大大着火热着火难着火热着火难q小小输送煤粉沉积输送煤粉沉积一次风速一次风速q大大着火热着火晚着火热着火晚q小小着火早堵管着火早堵管煤质差煤质差时在运行过程中如何时在运行过程中如何调整调整？5、燃烧器结构特
4、性、燃烧器结构特性q一、二次风的混合情况一、二次风的混合情况低挥发分煤，适当低挥发分煤，适当推迟推迟q一次风射流的浓淡分离一次风射流的浓淡分离新型低负荷稳燃燃烧器新型低负荷稳燃燃烧器6、锅炉负荷、锅炉负荷q负荷降低时，散热量相对增加，使散热曲线负荷降低时，散热量相对增加，使散热曲线向左移向左移q限制了煤粉炉限制了煤粉炉不投油稳燃负荷不投油稳燃负荷的范围的范围70%炉膛及燃烧器设计的越好，此负荷越低炉膛及燃烧器设计的越好，此负荷越低混配煤技术混配煤技术混配煤技术混配煤技术 q在我国煤炭生产中，高灰、高硫和低熔点煤的比例较在我国煤炭生产中，高灰、高硫和低熔点煤的比例较高，煤炭的洗选加工能力弱。高，
5、煤炭的洗选加工能力弱。q电厂的购煤渠道多，煤种杂，质量不稳定电厂的购煤渠道多，煤种杂，质量不稳定实际燃用煤种偏离设计煤种实际燃用煤种偏离设计煤种出力受限、故障停运率高、发电煤耗高和出力受限、故障停运率高、发电煤耗高和检修费用高等检修费用高等在我国，按锅炉台数和锅炉容量统计，实在我国，按锅炉台数和锅炉容量统计，实际燃用煤质与设计不符的约占际燃用煤质与设计不符的约占70%70%。燃烧系统改造，适应煤种的变化改不胜改 不同煤种混合燃烧进行动力配煤才是解决锅炉对煤质适应性的一个有效方法方法方法推广动力配煤的意义推广动力配煤的意义1 1、优质煤种适当掺烧劣质煤，提高劣质煤利用、优质煤种适当掺烧劣质煤，提
6、高劣质煤利用率，节约煤炭资源率，节约煤炭资源2 2、因地制宜，充分利用当地现有的煤炭资源，、因地制宜，充分利用当地现有的煤炭资源，尤其是当地的小窑煤、低质煤，尽量少用尤其是当地的小窑煤、低质煤，尽量少用优质煤资源，节约运费优质煤资源，节约运费2.2.提高锅炉热效率，提高经济效益提高锅炉热效率，提高经济效益改造锅炉，难以适应多变的煤质。改造锅炉，难以适应多变的煤质。3.3.改善锅炉的结渣等状况，提高电站锅炉运行改善锅炉的结渣等状况，提高电站锅炉运行的安全性和经济的安全性和经济混煤燃烧时，若掺混煤种选择合理、比例恰混煤燃烧时，若掺混煤种选择合理、比例恰当，则能减轻或消除炉内结渣，当，则能减轻或消除
7、炉内结渣，4.4.降低污染物的排放，改善环境状况降低污染物的排放，改善环境状况 高硫煤和低硫煤掺混高硫煤和低硫煤掺混配煤过程中添加适当的高温固硫剂配煤过程中添加适当的高温固硫剂降低降低SOSO2 2排放排放n一类是与国外相类似的在一类是与国外相类似的在电厂内部直接进行混配，电厂内部直接进行混配，(仓混式、库混式、带混式、炉内直接混合仓混式、库混式、带混式、炉内直接混合)这种这种形式的配煤只是将两种煤按发热量和挥发分要求形式的配煤只是将两种煤按发热量和挥发分要求进行一定比例的混合，由于受煤源多变和煤种的进行一定比例的混合，由于受煤源多变和煤种的限制，未综合考虑结渣特性、燃尽特性、污染物限制，未综
8、合考虑结渣特性、燃尽特性、污染物等因素。甚至出现由于混煤不当而造成的燃烧不等因素。甚至出现由于混煤不当而造成的燃烧不稳定、结渣停炉事故。稳定、结渣停炉事故。n另一类是另一类是煤厂混煤煤厂混煤，只是对不同煤种的简单机械，只是对不同煤种的简单机械掺混，没有考虑配煤性质的复杂性并根据煤种特掺混，没有考虑配煤性质的复杂性并根据煤种特点进行优化，没有采用在线检测和实时优化计算点进行优化，没有采用在线检测和实时优化计算机专家控制系统，也没有根据需要加入适当的机专家控制系统，也没有根据需要加入适当的催催化助燃剂化助燃剂和和脱硫添加剂脱硫添加剂混配煤技术分类混配煤技术分类国外的发展国外的发展计算机优化配煤计算
9、机优化配煤运行是美国应付目前火电厂燃运行是美国应付目前火电厂燃煤频繁变更，控制入炉煤煤质的重要手段，可煤频繁变更，控制入炉煤煤质的重要手段，可以有效地控制入炉煤品质，保证锅炉地稳定运以有效地控制入炉煤品质，保证锅炉地稳定运行，减轻结渣、沾污、积灰、腐蚀和磨损。行，减轻结渣、沾污、积灰、腐蚀和磨损。瑞士瑞士ABBABB公司开发了应用于电厂的公司开发了应用于电厂的配煤专家系配煤专家系统统，此套系统为电厂带来了良好的经济效益，此套系统为电厂带来了良好的经济效益，并在控制并在控制污染物排放污染物排放中起到了良好的作用。中起到了良好的作用。混煤虽然是一个简单的机械混合过程，但其燃烧混煤虽然是一个简单的机
10、械混合过程，但其燃烧特性并不是组分煤种的特性并不是组分煤种的简单叠加简单叠加。混煤的特性混煤的特性元素分析元素分析算术平均法算术平均法1 1、混煤的成分分析、混煤的成分分析而挥发分、灰分、水分等用此法却有偏差而挥发分、灰分、水分等用此法却有偏差n挥发分的析出特性挥发分的析出特性与算术平均法得到的并不吻合：与算术平均法得到的并不吻合：q一般来说，挥发分含量相近的煤种混合以后，其挥发一般来说，挥发分含量相近的煤种混合以后，其挥发分实测值与算术平均值相差较小分实测值与算术平均值相差较小q挥发分含量相差较大的无烟煤和烟煤混合后，挥发分挥发分含量相差较大的无烟煤和烟煤混合后，挥发分实测值与算术平均值偏差
11、较大。实测值与算术平均值偏差较大。研究表明，混煤的实际挥发分一般小于按单煤加权研究表明，混煤的实际挥发分一般小于按单煤加权平均计算的挥发分，也就是说混煤后实际挥发分略有减平均计算的挥发分，也就是说混煤后实际挥发分略有减少，而且低挥发分单煤的掺混比越大，混煤的实际挥发少，而且低挥发分单煤的掺混比越大，混煤的实际挥发分减少越多。因此，如果混煤不当，会使混煤的挥发分分减少越多。因此，如果混煤不当，会使混煤的挥发分大幅降低，造成着火和燃烧困难。大幅降低，造成着火和燃烧困难。n2混煤热值混煤热值试验对象：华东地区常用的我国试验对象：华东地区常用的我国16种典型煤种的混煤种典型煤种的混煤不同单煤混合后，一
12、般实测空气干燥基发热量略大于不同单煤混合后，一般实测空气干燥基发热量略大于加权平均计算值，增加量随发热量降低而增大。加权平均计算值，增加量随发热量降低而增大。原因：原因：可能是不同煤种掺混后优势互补，形成类似于可能是不同煤种掺混后优势互补，形成类似于催化催化燃烧燃烧的机理，在相同燃烧条件下使燃烧反应更完全，发热量的机理，在相同燃烧条件下使燃烧反应更完全，发热量增加。增加。n3混煤灰熔点混煤灰熔点混煤的灰熔点，有时比所有组分单煤灰熔点都低，有时混煤的灰熔点，有时比所有组分单煤灰熔点都低，有时也会比所有组分单煤灰熔点都高。也会比所有组分单煤灰熔点都高。这种变化与组分单煤的特性和混合的关系较大，煤种
13、差这种变化与组分单煤的特性和混合的关系较大，煤种差别越大，混合后变化越大。别越大，混合后变化越大。这主要是因为不同煤种混合后，灰中矿物质的组成及含这主要是因为不同煤种混合后，灰中矿物质的组成及含量发生变化，不同煤的矿物质可能发生化学反应而改变量发生变化，不同煤的矿物质可能发生化学反应而改变熔融特性，而且不同煤种混合后，煤灰还可能生成低熔熔融特性，而且不同煤种混合后，煤灰还可能生成低熔点共熔体，从而降低了混煤的灰熔点。点共熔体，从而降低了混煤的灰熔点。n4混煤的结渣特性混煤的结渣特性不同煤种掺烧时，由于灰成分间的相互作用、相互制约不同煤种掺烧时，由于灰成分间的相互作用、相互制约和相互影响，可能会
14、导致混煤灰熔点、灰渣粘温特性以和相互影响，可能会导致混煤灰熔点、灰渣粘温特性以及矿物质偏析情况发生变化，改变混煤的结渣特性。及矿物质偏析情况发生变化，改变混煤的结渣特性。一般而言，将高熔点、结晶型渣的煤掺配，混煤灰仍为高好熔一般而言，将高熔点、结晶型渣的煤掺配，混煤灰仍为高好熔点结晶型渣，结渣趋势基本不变点结晶型渣，结渣趋势基本不变;将灰熔点相差悬殊的结晶型渣的煤掺配，混煤灰呈塑性渣，结将灰熔点相差悬殊的结晶型渣的煤掺配，混煤灰呈塑性渣，结渣趋势处于掺配煤种之间渣趋势处于掺配煤种之间;将玻璃体渣与塑性渣掺配，混煤灰接近于塑性渣将玻璃体渣与塑性渣掺配，混煤灰接近于塑性渣;将灰熔点相差悬殊的玻璃体
15、渣的煤掺配，混煤灰仍为玻璃渣，将灰熔点相差悬殊的玻璃体渣的煤掺配，混煤灰仍为玻璃渣，结渣趋势则按混煤灰的硅比结渣趋势则按混煤灰的硅比G顺序介于参配单煤之间。顺序介于参配单煤之间。n4混煤的着火特性混煤的着火特性着火特性：与单一煤种的挥发分相同时，着火温着火特性：与单一煤种的挥发分相同时，着火温度偏高度偏高。n5混煤的燃尽特性混煤的燃尽特性n6混煤的污染物排放特性混煤的污染物排放特性非线性最优化配煤技术非线性最优化配煤技术专家系统专家系统石洞口的例子石洞口的例子燃用灰熔点低的神木煤，易结焦。该炉在设计时虽已燃用灰熔点低的神木煤，易结焦。该炉在设计时虽已考虑结焦问题，如炉膛尺寸优选、加强吹灰等，但
16、仍考虑结焦问题，如炉膛尺寸优选、加强吹灰等，但仍避免不了结焦。在喷燃器附近的水冷壁处，冷灰斗处，避免不了结焦。在喷燃器附近的水冷壁处，冷灰斗处，多次发生严重结焦，以致炉膛内受热面吸热减少，而多次发生严重结焦，以致炉膛内受热面吸热减少，而过热汽温、再热汽温度升高，不得不停炉打焦。结焦过热汽温、再热汽温度升高，不得不停炉打焦。结焦改变了炉内温度场分布，产生温度偏差。改变了炉内温度场分布，产生温度偏差。为防止结焦，掺烧了大同煤，而且入炉煤质量时好时为防止结焦，掺烧了大同煤，而且入炉煤质量时好时坏，实用燃煤质量偏离设计煤种，这从根本上改变了坏，实用燃煤质量偏离设计煤种，这从根本上改变了锅炉设计条件。运
17、行中，炉四角风粉存在一定偏差锅炉设计条件。运行中，炉四角风粉存在一定偏差(粉粉差小于差小于3030，风差小于，风差小于1818)掺烧大同煤，防止结焦，减少热偏差。把灰熔掺烧大同煤，防止结焦，减少热偏差。把灰熔点高的煤质与神木煤相近的大同煤按点高的煤质与神木煤相近的大同煤按4040比例比例掺入，掺入，C C磨、磨、D D磨全部投用大同煤。磨全部投用大同煤。着火太早和太晚分别有什么影响？着火热的定义 影响煤粉气流着火的因素有哪些？如何强化煤粉气流的着火 一次风速的大小对着火的影响 一次风量的大小对着火的影响 煤质变差时，一次风速和风量应该如何调整？煤质差时，一、二次风的混合应该推迟还是提前不投油稳燃负荷？一般多高的负荷能稳定着火？为什么要燃用混煤？知识点
