1、前言
呂四港電廠#1、2、3、4爐是哈爾濱鍋爐廠有限責任公司生產製造，由三菱重工業株式會社提供技術支援的超超臨界引數變壓執行直流鍋爐。鍋爐是單爐膛、結構，爐膛尺寸(寬，深，高)19.268/19.
230/19.453。設計煤種神府東勝煤，燃燒器採用擺動式上下濃淡分離直流燃燒器，分六層布置，四牆切圓燃燒。
製粉系統採用中速磨正壓直吹式。
2、飛灰含碳量主要影響因素
根據燃燒理論和實際執行經驗得出，引起飛灰含碳量偏高的主要因素有以下幾個方面：燃燒時爐內氧量不足；煤粉細度不合適；配風方式不合理；燃煤品質；燃燒時間。這幾個因素相互影響互相制約。
為了找出乙個合適的工況來指導執行，我們對這幾個因素一一加以分析。
2.1煙氣氧量
煤粉隨著熱一次風進入爐膛後，一方面由於卷吸高溫煙氣的對流加熱作用以及高溫火焰和爐壁的輻射作用，使煤粉很快著火燃燒，初始時由於氧氣充足，燃燒速度由化學反應控制，到燃燒後期，由於氧氣不充足，燃燒速度由氧氣的混合速度控制。在缺氧狀態下，碳粒發生不完全氧化反應和還原反應，造成碳粒不完全燃燒，加大了不完全燃燒熱損失。因此，保證一定的過量空氣係數是必需的。
根據經驗，此係數應在1.15~1.3之間，折算成煙氣氧量是2.
6~5。
呂四港電廠#1、2、3、4爐設計煙氣氧量為3~5，但由於實際燃用煤種和設計煤種有差別，因此為了保證安全，氧量一般被取下限。為了摸清具體情況，不同工況下我們作了變氧量試驗，試驗結果如下：
不同負荷不同氧量下的飛灰指標
氧量 400mw 500mw 600mw
4% 7.0 6.7 8
5% 5.0 5.5 6.2
6% 4.8 5.8 4.1
通過試驗，我們找出了每台爐的最佳氧量。並在實際執行中按照負荷曲線進行調整。
2.2煤粉細度
在鍋爐煤粉燃燒中，對流熱交換強度和氧氣向粉粒表面的擴散強工與顆粒直徑大小成反比，所以儘管細煤粉顆粒使紊流交換強度降低，可是，分子擴散交換及對流交換強度增強，煤粉單位重量的表面積大大增加，有利於煤粉的著火、混合與燃燼。有試驗表明，煤粉燃燼時間與顆粒初始直徑的1~2次方成正比。即t=k×δ1~2其中k為常數值。
但是，隨著煤粉細度的提高，製粉單耗也是呈指數級上公升，而且煤粉細度的提高還會引起爐膛出口溫度公升高。因此如何在兩者之間找到最小值是試驗的目的。通過對各煤種試驗以及在1號爐上的實踐，可以得出最經濟煤粉細度經驗公式如下：
r90 =5+0.6(100-ayz)÷100×vr；ayz=100×ay÷qdwr。
r90為篩孔寬度90微公尺的篩子篩
選的煤粉。
ay――應用基下的灰分。
vr――可燃基下的揮發分。
qdwr――煤粉的低位發熱量。
按上式算出的煤粉細度再作修正後即為最經濟煤粉細度。
呂四港電廠#1、2、3、4爐設計煤種神府東勝煤，由於其揮發分為36.44%，故煤粉細度採用了較大值為14~18%。實際煤種比設計煤種差，通過計算，提高旋轉分離器轉速，調整煤粉細度為10~14%。
調整前後試驗結果比較如下：
煤粉細度 6% 12% 18%
飛灰cfh 1.7% 3.5% 10%
2.3配風方式呂四港電廠#1、2、3、4號爐都採用四牆切圓燃燒技術，每隻角風口布置相同，具體如下：
在實際執行中，如果沒有油槍執行，油槍層即隨二次風邏輯開關擋板。燃燒器層隨燃料風邏輯開關擋板。煤粉在爐內燃燒過程大致分為著火、燃燒、燃燼三個階段，在著火階段即是加熱一次風和煤粉；燃燒階段即是二次風混入，煤粉和氧氣劇烈反應階段；燃燼階段即是碳粒燃燒階段，配風即是二次風如何混合的方式，二次風混入早了，即增加了著火所需熱量，延遲了著火時間，混入遲了，造成缺氧燃燒，減少了燃燼時間，同時二次風的混入時間問題還會對nox的大小產生直接影響。
呂四港電廠剛投運時，由於忽視了輔助風擋板的作用，結果擋板開度處於混亂狀態，爐內燃燒切圓無法形成。飛灰含碳量大得驚人，最高達到11%。後來在公司領導的重視下規定了擋板的調整範圍。
在此基礎上，我們執行中進行了各種配風試驗，試驗包括擋板全開、正寶塔、束腰、倒寶塔等方式。從試驗結果中得到了各種煤質的最佳配風方式。飛灰含碳量也下降到5%以下，下降幅度達到55%。
正寶塔配風就是將下幾層二次風擋板開度大於上幾層二次風擋板開度。倒寶塔配風反而行之。束腰配風就是將上、下二次風擋板開度大於中間的二次風擋板開度。
2.4燃煤品質鍋爐燃燒的好壞，很大程度上取決於燃煤品質，我們這裡只討論幾個重要指標，從中可以看出對燃燒的影響，即燃料著火特性判別指數和燃料燃燼判別指數。
燃料著火特性判別指數可以用應用基揮發分來判別vy――應用基揮發分。
vr――可燃基揮發分。
ay――應用基灰分
wy――應用基水分。
通過上式可以反映出灰份、水分對著火穩定性的影響，具體值如下分類極難穩定區難穩定區中等穩定區易穩定區褐煤區燃料燃燼判別指數用下式來判別vf――分析基下的揮發分。
wf――分析基一的水分。
cf――分
析基下的含碳量。
具體值如下分類極難燃煤難燃煤中等難燃煤易燃煤極易燃煤根據上式，我們可以在煤進廠後對煤進行大概估計，並針對各個煤種進行相應的燃燒調整。呂四港電廠加強了煤質監督之後，燃燒情況大有好轉。
2.5燃燒時間煤粉進入爐膛到離開斷膛的時間段稱為在爐內停留時間，這個時間同樣分為著火時間、燃燒和燃燼時間，這個時間越長，煤粉燃燼度越高，但是一台鍋爐設計完成之後，其尺寸也被確定，不可能再作多大改變。但是燃燒時間與煤質也有相當大的關係，我們可以利用這一關係進行燃燒調整。
它們具體關係如下：
t=v/m
v=3600×273×qd×m×ε×p
m=273×q÷v×vy×t
v――爐膛容積 m3
m――煙氣量 m3 /s
p――爐內絕對壓力 pa
qd――燃料低位發熱量 kj/kg
m――煤粉和火焰之間相對速度的係數。向上流動時取0.96，向下流動時取1.04
ε――火焰在爐內的充滿度，一般取0.7~1.0
vy――煙氣容積 n m3/kg
t――爐內溫度 k
q/v――爐膛容積熱負荷 kj/m3h
3、結束語通過對影響飛灰含碳量的因素分析及採取相應措施，1號爐飛灰碳量由試驗前的5~8%下降為1.7~3%，下降幅度為55%。由於飛灰含碳量的降低，供電煤耗也下降了3~5克左右。
由於飛灰含碳量的降低，粉煤灰綜合利用前途也光明起來，當含碳量低於5%時，可以收取一級灰。由此看來，降低飛灰含碳量具有巨大的經濟利益，而這些還不包括鍋爐熱效率的提高帶來的效益。
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