飞灰灰渣含碳量影响分析
“W”炉降低飞灰,炉渣含碳量的讨论
“W”炉降低飞灰，炉渣含碳量的讨论摘要：飞灰含碳量一直为影响锅炉效率的重要因素之一，本文针对我公司锅炉飞灰，炉渣含碳量的实际情况分别从入炉煤的着火、燃烧以及燃烬等实际过程的多方面进行分析，查找影响飞灰含碳量的因素，主要有：煤质好坏，燃烧调整，配风方式，制粉系统的运行方式，并针对以上影响因素，提出合理应对方案，通过改造及精心运行调整，降低飞灰，炉渣含碳量取得明显成效。
关键词：飞灰，炉渣含碳量；“W”炉；煤质；燃烧1、飞灰，炉渣的形成飞灰是煤粉在高温(1300～1500℃)中燃烧、冷却而形成。
炉渣是燃煤锅炉从炉底排出的熔渣和粗灰。
飞灰、炉渣取样在空预器出口烟道上利用撞击式取样装臵进行飞灰取样，进行可燃物分析。
炉渣样在炉底刮板捞渣机处采集，进行炉渣可燃物分析。
2、影响飞灰，炉渣含碳量高的原因分析（1）煤质好坏燃煤的挥发分含量降低时，煤粉气流着火温度显著升高，着火热随之增大，着火困难，达到着火所需的时间变长，燃烧稳定性降低，火焰中心上移，炉膛辐射受热面吸收的热量减少，对流受热面吸收的热量增加，尾部排烟温度升高，排烟损失增大。
煤的灰分在燃烧过程中不但不会发出热量，而且还要吸收热量。
灰分含量越大，发热量越低，容易导致着火困难和着火延迟，同时炉膛温度降低，煤的燃烬程度降低，造成的飞灰可燃物升高。
灰分含量增大，碳粒燃烧过程中被灰层包裹，碳粒表面燃烧速度降低，火焰传播速度减小，造成燃烧不良，飞灰，炉渣含碳量升高。
（2）配风方式及燃烧调整一、燃烧调整中主要监视参数1、炉膛负压：在风机自动调节良好的情况下，炉膛负压的稳定与否直接反应出当时工况下燃烧稳定的情况，所以炉膛负压应是一个重要的判断燃烧情况的参数。
2、煤火检：煤火检的强弱在一定程度上也能直接反应出当时燃烧情况，但由于我厂煤火检过于灵敏，正常运行中变化不大，可以作为辅助判别燃烧情况的参数。
3、火焰电视：也能反应出炉内燃烧情况，但受安装以及火焰电视探头质量、角度等因素影响，可作为辅助判别当前炉内燃烧情况的依据。
造成锅炉飞灰含碳量高的原因分析
造成锅炉飞灰含碳量高的原因分析飞灰含碳量是反映燃煤锅炉机组燃烧效率的主要运行经济指标和重要技术指标。
合理控制锅炉飞灰含碳量，对安全生产运行具有重要的意义。
本文通过对中宁发电有限责任公司锅炉飞灰含碳量高的因数进行分析，为锅炉高效经济运行提供参考。
标签：锅炉飞灰含碳量燃烧工况从锅炉效率考虑，机械不完全燃烧热损失和排烟损失是其中两个主要的热损失。
排烟损失的降低是受到限制的，降低过多会造成尾部受热面的低温腐蚀。
所以降低机械不完全燃烧损失是节能降耗的突破口，而降低飞灰含碳是其中重要的方面。
锅炉飞灰含碳量每下降1%，锅炉效率上升0.519%，供电煤耗约降低1.019g/kwh。
1 现状调查我公司锅炉型号为WGZ1112/17.5-3，系武汉锅炉厂生产的亚临界一次中间再热自然循环汽包炉。
锅炉采用冷一次风正压中速磨直吹系统，双通道轴向旋流喷燃器，前后墙对冲布置，布置方式前墙三排燃烧器，后墙二排燃烧器。
尾部双烟道，平衡通风，尾部烟道布置两台三分仓容克式空预器，每台炉配置两台轴流式动叶可调送风机，两台轴流式静叶可调引风机，两台离心式一次风机。
炉底设有一台刮板式捞渣机连续固态排渣。
我公司节能质检中心要求锅炉飞灰含碳量指标降至2%以下。
2 飞灰含碳量高的影响①会使锅炉效率有明显的下降，直接影响机组运行经济性。
②会造成飞灰变粗，增大尾部受热面的磨损，降低其使用寿命。
③炉内飞灰的熔点降低，易引发受热面结焦。
④会使电除尘效率降低，造成环境污染。
⑤造成锅炉气温、壁温越限频发，运行调整难度增大，甚至会导致尾部受热面再燃烧，引发机组安全事故。
3 飞灰含碳量高的因数分析3.1 一次风的影响一次风压过低，影响磨组干燥出力，甚至造成一次风管堵塞，着火点过于靠前，还可能烧坏喷燃气。
一次风压过高，造成一次风速过高，降低煤粉气流的加热程度，使着火点推迟，大颗粒的煤可能不能完全燃烧，造成飞灰含碳量增大。
判断：r=0.235<ra=0.349，则一次风压在8.7-9.76区间和飞灰含碳量不相关。
飞灰含碳量过高的原因分析及降低方法
飞灰含碳量高原因及调整
飞灰含碳量高原因及调整1. 煤质特性参数的影响(1) 燃煤挥发分的影响.当挥发分增大时,煤粉着火温度降低,着火迅速,燃烧完全,使飞灰含碳量低;反之挥发分降低, 造成飞灰含碳量高升高.(2)燃煤水分的影响.燃煤水分增大时,着火热会随之增大,煤粉着火推迟,火焰中心上栘,使得炉膛整体温度水平下降,煤粉的燃尽程度降低, 造成飞灰含碳量高.(3)燃煤灰分的影响.当燃煤灰分增加时,由于加热灰分的热量增加和灰分会影响碳和氧的接触,造成火焰温度随之下降,煤粉的燃尽程度降低, 造成飞灰含碳量高.(4)煤粉细度的影响.煤粉细度直接影响飞灰可燃物的变化,煤粉越细,越均匀,则与空气接触的单位质量的煤粉面积与体积增大,燃烧就越充分,能充分燃尽,可以使飞灰含碳量降低.2. 运行方面的影响(1)过量空气系数.当炉膛过量空气系数减少时,煤粉颗粒接触到的氧减少,碳的氧化速度减慢,煤粉燃尽程度降低,煤粉发生不完全燃烧,造成飞灰含碳量高.(2)机组负荷的影响.当锅炉负荷增加时,由于气流扰动加强,风煤混合更加均匀,燃烧更充分,但当锅炉在75%~80%额定负荷以上时,增加负荷会使炉膛的容积热负荷增加,缩短煤粉在炉内停留时间,使燃烧不充分.(3)风煤配比的影响.一次风过高时将使煤粉着火推迟,影响锅炉燃烧的稳定性且使经济性降低;一次风量过低,不仅易造成制粉系统出力不足,氧量不足,还使煤粉挥发分燃烧不充分,导致飞灰含碳量高,此外,还有造成粉管堵的危险.(4)磨出口各一次煤粉管压力,速度及煤粉浓度不均匀性的影响.若同一台磨出口一次煤粉管静压、速度及煤粉浓度不同，将造成炉内火焰充满程度不好，火焰中心不集中，火焰可能会发生偏斜、贴壁等情况，造成炉内温度场分布不均匀，理论燃烧温度降低，炉内火焰充满度不好，局部燃烧不完全，使飞灰含碳量增加。
若一次风速过高将导致煤粉着火推迟，火焰中心上移，燃烧不充分，使飞灰含碳量增加。
同样二次风分配不匀也将造成燃烧的不流通分，使飞灰含碳量增加。
飞灰含碳量过高的影响分析
飞灰含碳量的影响因素概括起来主要有三方面：燃料特性、锅炉结构及其附属设备、锅炉的运行燃料特性主要包括煤的热值、挥发分含量及煤的粒度。
一燃料特性 1. 当煤质变化时，床温床压将出现大幅波动，虽然可以通过调整配风进行调整，但燃烧工况的恶化必然导致飞灰含碳量的增加。
对于挥发分含量较高、结构比较松散的烟煤、褐煤和油页岩等燃料，燃烧速率较高，飞灰含碳量较小。
对于挥发分含量低，结构密实的无烟煤、石煤等相同条件下飞灰含碳量要高出很多煤种对飞灰含碳量的影响很大，对于挥发分含量较高、结构比较松软的烟煤，褐煤和油叶岩等燃料，当煤进人流化床受到热解时，首先析出挥发分，煤粒变成多孔的松散结构，周围的氧向粒子内部扩散和燃烧产物向外扩散的阻力小，可以提高燃烧速率，降低飞灰含碳量。
对于挥发分含量少，结构密实的无烟煤、石煤等，当煤粒表面燃烧后形成一层坚硬的灰壳，阻碍燃烧产物向外扩散和氧气向内扩散，燃煤燃层困难，灰壳所包覆的碳核中。
一般而言，飞灰含碳量随煤种干燥基挥发分含量增加而减少，但也要注意到挥发分高、含灰量低的烟煤的煤由于剧烈的一次破碎和二次破碎产生大量的细焦碳颗粒，从而增加飞灰含碳量。
而对于含灰量高、含碳量低的煤颗粒增加，其燃烧所产生的飞灰颗粒的含碳量降低。
经研究如果以干燥无灰基挥发分除以发热量所得的数值作为一个煤质指标，会发现飞灰含碳量和煤质之间明显的相关关系。
2．煤的粒径煤的颗粒粒径影响流化质量和稀、浓相区的颗粒浓度。
在一定的运行风速和给料量下，床料的粒度决定了颗粒在床内的行为。
当煤的颗粒粒径增大后，稀相区颗粒浓度减小，而浓相区颗粒浓度增加。
研究表明，颗粒浓度越高，颗粒的扰动也越大，相互间的碰撞的机会也越多，传热系数就大。
由此可知，当燃煤粒径增大后，燃烧室上部燃烧份额偏少，燃烧温度偏低，燃烧效果变差和受热面发挥不了应有的吸热作用，会造成过热蒸汽温度偏低，蒸汽参数得不到保证。
煤的颗粒粒径增加对蒸发量的影响主要表现在其循环颗粒量的减少。
飞灰含碳量高原因分析
目前虽然锅炉飞灰、制粉单耗均已达较好水平，对飞灰、制粉单耗、煤粉细度也始终进行着跟踪调整，并已下达运行操作卡片。
然而飞灰偏大问题一直未能得到根本解决。
飞灰含碳量有所好转，但仍不能控制在国家规定标准以内。
我厂为节约用水而采用的干除灰系统即将全面投运，综合利用灰渣的粉煤灰砖厂即将投产，也面临无原料的问题。
为此我们重新组织在#5炉进行了燃烧调整试验，以期找出影响大渣含碳量大的主要因素及最佳运行方式，并相应进行了分析。
一、燃烧调整试验：1. 利用配风装置按设计风速（一次风速30m/s）调平一次风。
2. 提高下排一次风速（一次风速35m/s）。
3. 调整风量，提高二次总风压，增加氧量。
改变二次风配比，采取上小，下大配风方式，增加下二次风刚性，增加下二次风的托粉能力。
4. 采取两头大，中间小配风方式。
5.降低下排给粉机转速：在能够保持燃烧工况相对稳定的前提下，减少下排给粉机给粉量，下排给粉机转速控制在500—550rpm，降低下一次风煤粉浓度，以进一步相对提高下二次风的托粉能力。
6. 在各个工况下，测量炉膛温度，取灰样、煤样，化验其大、小灰百分数，及煤粉细度，记录各运行参数。
7. 改变煤粉细度。
通过运行调整，飞灰含碳量由原来的18.5%下降到13.8%。
在本次燃烧调整中发现#2、#3、#4角一层二次风风速偏低，无法托住下排一次风，联系锅炉分场进行了处理。
处理后，#2角一层二次风风速由原来的27m/s提高到37m/s，#2、#4角一层二次风风速也有所提高。
并在4月份利用停机机会进行了彻底处理。
目前#5炉的飞灰含碳量一般控制在10%以下。
二、分析：通过燃烧调整可以降低飞灰含碳量，但其手段是有限的。
提高一次风速及降低下排给粉机转速均受到机组负荷的限制，负荷降低采用这种措施将影响燃烧的稳定性。
在低负荷时受总风压的限制提高一层二次风的幅度是有限的，并且提高一层二次风影响燃烧的稳定性。
降低煤粉细度将导致制粉单耗的增加，影响厂用电率。
燃煤机组飞灰含碳量上升的原因分析及改进措施
燃煤机组飞灰含碳量上升的原因分析及改进措施发布时间：2021-06-24T16:16:50.160Z 来源：《中国电业》2021年2月第5期作者：王晓峰[导读] 某发电厂采用中储式制粉系统，中速球磨机，炉内采用四角切圆燃烧方式。
王晓峰超康投资有限公司广东省广州市 510630摘要：某发电厂采用中储式制粉系统，中速球磨机，炉内采用四角切圆燃烧方式。
在运行过程中，发现锅炉飞灰含碳量出现升高趋势，为了查明飞灰含碳量升高的原因，提高机组运行的经济性，对入炉煤种、煤粉细度、一次风速及一二次风温等因素进行分析排查，并采取相关改进措施降低飞灰含碳量。
关键词：燃煤；机组；飞灰含碳量；上升；原因分析；改进措施飞灰含碳量高不仅会造成锅炉热损失增加，降低锅炉效率，致使机组经济效益下降，而且会增加环境污染，对企业社会效益产生负面影响。
因此，降低锅炉飞灰含碳量具有经济及社会双重效益[1]。
根据统计数据（见图1），发现某发电厂#5、6炉飞灰含碳量有升高的趋势，尤其是#6炉，3、4月份飞灰含碳量明显升高。
另外，#6炉的飞灰含碳量明显比#5炉高。
图1 某电厂#5、6炉飞灰含碳量变化趋势图一、原因分析当煤粉气流在炉膛内的燃烧和燃尽过程不充分时，势必造成机械未完全燃烧热损失增大，表现为飞灰含碳量升高。
分析认为影响飞灰含碳量变化的主要原因如下：1、煤种特性的影响燃烧理论认为，挥发份含量对煤粉燃烧的影响最为重要。
当燃用挥发份较多的煤种时，容易着火，燃烧也易于完全，机械未完全燃烧热损失减小，飞灰含碳量降低。
燃煤中灰分含量也会对燃烧产生影响，燃煤中的灰分不但不能燃烧，而且会降低燃煤的发热量，并妨碍可燃质与氧的接触，使燃料着火和燃尽困难，还会使炉膛温度下降，燃烧不稳定，造成飞灰含碳量增加[2-3]。
该厂2月份以来各个月的入炉煤煤种统计见表1。
可见，2月份有将近半个月的时间燃用“石炭#1”煤，有8天的时间燃用“神混”煤。
其中“石炭#1”煤具有高挥发份、低灰分的特点，“神混”煤的灰分也较低，所以2月份#5、6炉飞灰含碳量均比较低；3、4月份大部分时间燃用的煤种挥发份较低、灰分高，故3、4月份#5、6炉飞灰含碳量上升，尤其是#6炉，上升更明显；5月份下半个月燃用煤种的灰分降至15%以下，所以5月份飞灰含碳量对比3、4月份有所下降。
锅炉飞灰含碳量、炉渣可燃物问题原因与解决方法
锅炉飞灰含碳量、炉渣可燃物问题原因与解决方法一、飞灰含碳量（％）：（一）、可能存在问题的原因：1、燃煤挥发分低，锅炉燃烧效率与燃烧稳定性下降。
2、燃煤灰分高，着火温度高、着火推迟，炉膛温度降低，燃烬程度变差。
3、燃煤水分高，水汽化吸收热量，炉膛温度降低，着火困难，燃烧推迟。
4、煤粉粗，着火及燃烧反应速度慢。
（煤粉炉）。
5、燃烧器辅助风门开度与指令有偏差。
（煤粉炉）。
6、锅炉氧量低，过剩空气系数小，燃烧不完全。
7、一次、二次风速及一、二次风量配比不当。
8、燃烧器喷嘴烧损变形，造成一次风速度发生变化。
（煤粉炉）。
（二）、解决问题的方法：1、运行措施：①、根据煤质和炉内燃烧工况，及时调整磨煤机通风量，保持合适的风煤比。
②、合理调整一、二次风配比，保持最佳锅炉氧量，使煤粉充分燃烧。
③、提高入炉煤混配均匀性，保证锅炉燃烧稳定。
④、保持制粉系统运行稳定，尽量减少启、停次数。
2、日常维护及试验：①、进行燃烧优化调整试验，确定不同煤质下经济煤粉细度。
②、每班检查燃烧器辅助风门开度情况，发现问题及时处理。
（煤粉炉）。
③、定期测试煤粉细度，发现异常及时调整处理。
（煤粉炉）。
④、定期取样化验分析飞灰可燃物，发现异常及时分析，对磨煤机弹簧加载力、间隙和折向门开度进行调整。
⑤、煤质变化较大时应严密关注煤的燃烧特性，并进行相应的燃烧调整。
⑥、不定期对磨煤机相关部件磨损情况检查处理，如对磨辊套及磨碗衬板进行调换等。
3、C/D修、停机消缺（煤粉炉）：①、对预热器进行清灰，提升预热器的换热效率，提高热风温度。
②、燃烧器位置、摆角、磨损、烧损、结焦检查处理，更换或修补损坏的喷嘴、喷管及钝体。
③、校正辅助风和燃料风门挡板开度位置。
4、A/B修及技术改造（煤粉炉）：①、浓缩器及钝体采用陶瓷片、碳化硅等防磨措施，调整确定燃烧器摆角位置。
②、检查处理风门严密性和管道漏风。
③、加装飞灰含碳量在线测量装置。
④、根据空气动力场试验结果做好有关调整工作。
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指标 用煤量 飞灰含碳量 灰渣含碳量 飞灰、灰渣平均含碳量 入炉煤收到基灰分 灰渣总量 飞灰量 灰渣量 飞灰含碳量超计划损失的碳 灰渣含碳量超计划损失的碳 飞灰、灰渣含碳量超计划损失的碳合计 飞灰、灰渣含碳量超计划损失的碳折算原煤 原煤价（不含税) 飞灰、灰渣含碳量超计划损失的碳折算原煤价值 售电平均单价（不含税) 飞灰、灰渣含碳量超计划损失的碳折算原煤价值折售电量 发电量 含碳量超计划损失的碳折算原煤价值折售电量占一期发电比 单位 吨 % % % % 吨 吨 吨 吨 吨 吨 吨 元/吨 万元 元/千千瓦时 万千瓦时 万千瓦时 % 数值 31262 10 15 10.5 35 12090.6 10881.5 1209.06 870.522 96.7246 967.246 1488.07 500 74.4036 359.2 207.137 7455.6 2.78
计划值 超计划 2 7 8 8
备注 一期
估值
按发电煤耗折算 13.6000 1.3600 14.96 820 1115.35776
影响发电煤耗 影响发电煤耗 合计 入炉煤标单 多耗用标煤量(吨)
折算为价值（万 91.45933632 元）ຫໍສະໝຸດ 增加原煤燃料成本（元/吨）
23.8000000
一期
419.3089758
标煤量(吨)