蔡旭东
四川广安发电有限责任公司 四川 广安 638000
摘要：本文根据W火焰炉的实际结构，阐述煤粉细度对其带来的影响作简要的概述。
前言：煤粉的粗细直接关系到磨煤机电耗、着火距离，炉内燃烧的好坏，不完全燃烧损失等等各项因素，煤粉越细，燃烧越好，不完全燃烧损失越小，但是对于磨煤机而言，煤粉越细，磨煤机电耗越高，增加电厂的厂用电率，所以我们在平时运行中应综合这对矛盾，维持经济煤粉细度运行。
关键词：飞灰含量；挥发分；经济细度；热负荷
一、W形火焰燃烧方式的特点
为使低挥发分的无烟煤、贫煤稳定着火和燃烧，就要在着火区保持高温，加速着火，并有足够长的燃烧行程，以利燃尽。因此，在燃烧室顶部布置燃烧器的W形火焰燃烧方式，符合这些要求而被采用。
采用W形火焰燃烧方式的固态排渣煤粉炉是美国的福斯特、惠勒公司(FW)首创，脱胎于早期的U形火焰燃烧方式，故又称双U形火焰燃烧方式。由于W形火焰燃烧方式有许多特点，适合于低挥发分煤的燃烧，许多国家都采用这种燃烧方式来燃用劣质烟煤、贫煤和无烟煤。
W形火焰燃烧方式的主要特点如下
1、W形火焰燃烧方式的燃烧中心就在煤粉喷嘴出口附近，煤粉喷出后就直接受到高温烟气的加热，可以提高火焰根部的温度水平，前后拱型炉墙的辐射传热也提供了部分着火热又在着火区敷设了燃烧带，这都有利于低挥发分煤的着火和燃烧。
2、空气可以沿着火焰行程逐步加入，易于实现分级配风，分段燃烧，这不但有利于低挥发煤的着火、燃烧，还可以控制较低的过量空气系数及较低的NO生成量。
3、W形火焰燃烧方式在炉膛内的火焰行程较长，亦即增加了煤粉在炉内的停留时间，
有利于低挥发分煤的燃尽。
4、火焰在下部着火炉膛底部转弯180°向上流动时，可使烟气中部分飞灰分离出来，减少了烟气中的飞灰含量。
5、可以采用直流燃烧器或轴向可动叶轮旋流燃烧器，也可以采用高浓度煤粉燃烧器，有利于组织良好的着火、燃烧过程。
6、由于在负荷变化时，下部着火炉膛中火焰中心温度变化不大，因而有良好的负荷调节性能，在较低负荷运行时可以不投油或少投油助燃。
二、煤粉的一般特性
通常电厂煤粉炉燃用的煤粉由形状很不规的煤炭通过磨煤机研磨得到一定细度的煤粉，然后送入炉膛进行燃烧，煤粉燃烧可以分为三个阶段，即：①着火阶段：煤粉进入炉膛至着火前这一阶段为着火前的准备阶段。在此阶段内，煤粉中的水份蒸发，挥发份析出，煤粉温度升高到着火温度，故又称为干燥、挥发阶段，这是一个吸热阶段。这个阶段在炉膛内为着火区。
②燃烧阶段：当煤粉温度升高到着火点，而煤粉浓度又适合时，开始着火进入燃烧阶段。挥发份首先着火燃烧并放出大量热量，对焦炭直接加热，于是焦炭在高温下燃烧。此阶段是一个强烈放热阶段，在炉膛中为燃烧区。
③燃烬阶段：未燃烬的少量固体炭继续燃烧，直到燃烬。此阶段是在氧气供应不足，
气粉混合较弱，炉内温度较低的情况下进行的，过程时间长。
另外煤粉还具有以下特点：
1、粉具有较好的流动性。煤炭经磨煤机研磨后变成很细的颗粒，这种颗粒由于比表面积大，具有流体的特性，即：流动性。
2、煤粉的自燃和爆炸性。因煤粉中吸附了大量空气，当煤粉和空气的比例达到煤粉的爆炸浓度，遇到点火源，将有可能发生爆炸。
3、煤粉中的含水率对煤粉流动性与爆炸性有较大的影响，水分越高，煤粉的流动性越差，相同条件下爆炸的可能性越小。
三、煤粉的细度的影响与调整
1、煤粉细度也是制粉系统的一个重要运行控制指标，我们在运行中，应控制合理的煤粉细度，使锅炉的不完全燃烧热损失和制粉电耗之和最小，这个煤粉细度称作经济煤粉细度。
2、煤粉细度的调整手段
①经济煤粉细度应通过调整试验来确定。运行中调节煤粉细度的方法，主要是调节粗粉分离器的折向挡板或变更磨煤机通风量。如果是辊式磨煤机，我们还可以通过增加磨煤机的加载油压来提高煤粉细度。增大折向挡板开度或增大通风量，会使煤粉变粗;反之亦然。动态分离器的制粉系统，我们可以通过改变动态分离器的频率来调整煤粉的细度。
②如果是辊式磨煤机，启机过程中通过系统调压阀将磨煤机加载油压维持2.0-3.0MPa即可，即变加载初始指令下2.0-3.0MPa；中速暖机快结束时恢复系统调压阀，通过降低加载油压缓解低煤量下磨煤机振动。
②运行中遇到异常情况，减煤量同时控制加载油压随煤量降低。
③新煤种必须经过试磨才允许上仓，同时避免同一新煤种对多套磨机上仓。
④摆动筛禁止走旁路，每次启机前活动给煤机上插板门开关是否到位，联系机务清理插板门上下方积煤、铁锈。
⑤做好磨煤机运行中油站油压、各轴承温度、油箱温度监视、监测，就地对油位、油质检查到位，防止跑油、油箱进水。冲洗地面检查油箱顶部元件是否完好封堵，柜门关好。
⑥维持合理的磨煤机出口温度，维持合理的一次风压，控制煤粉细度在合理范围之内。
⑦动态分离器每班检查两次，检查振动、声音，以及减速器油位、呼吸阀有无堵塞，确保动态分离器正常运行。动态分离器转速根据磨煤机出力进行调整。转速越高，煤粉越细，一般控制在22-30Hz。低负荷、低煤量、低风量下建议控制在30Hz，煤粉细度R90约10%左右，有利于控制超温，降低飞灰。
⑧各磨煤机风量和各粉管一次风速、风粉浓度、煤粉细度处于试用期间，运行人员应注意观察，煤量变化、风量变化并及时调整。
另外，改变给煤量亦可调节煤粉细度。但这种调节方法不经济，故不提倡。例如，减小给煤量，可使筒体内的煤位下降、风速减小，因而煤粉变细。但以降低出力为代价来调节煤粉细度，显然是不经济的。因此，在调节煤粉细度时，应综合考虑煤质、锅炉负荷等因素以及对磨煤出力、磨煤机出口温度、制粉系统风压等各方面的影响，必要时应配合进行其他相应的调节，以保证制粉系统安全、可靠、经济运行。
四、煤粉细度对炉膛水冷壁热负荷的影响
1、锅炉炉膛热负荷分布
大容量电站锅炉炉壁宽度很大，达十几米，沿炉壁水平方向水冷壁的热负荷分布不均匀，靠近燃烧器的四角比炉壁中部小很多，为保证竖直平行布置的各水冷壁的水循环安全可靠，需将热负不多的水冷壁组成一个水循环回路。国产300MW或600MW的亚临界压力自然循环锅炉根据炉水平截面热负荷分布曲线，每侧炉壁一般划分为6～8个回路。
2、燃料性质对炉膛水冷壁热负荷的影响
①炉内辐射热负荷与燃料品种和特性有关，如燃用高灰熔点煤，大一些。对于挥发分较低、不易着火的燃料，使得燃料着火推迟，火焰中心上移，减少水冷壁吸热。
②当机组负荷一定的情况下，煤粉越粗，为了保证一定的炉膛送粉量，必然将提高一次风压，增加一次风的带粉能力，当一次风压增加后，送入炉膛风粉刚度相应增加，使煤粉着火推迟，减少炉膛热负荷，增加锅炉尾部的烟气温度，将会增加锅炉的不完全燃烧损失。
③当煤粉相对来说较细的时候，煤粉的挥发分极易析出，有利于煤粉初期着火，炉膛的温度相对提高，水冷壁的热负荷增加，有利于锅炉燃烧的稳定，对锅炉安全经济运行有一定作用。
总之，对于相同的煤质而言，煤粉的粗细直接影响到煤粉着火释放热量的快慢，从而影响水冷壁的热负荷和吸热程度。
结束语：在实际运行中，我们应从锅炉燃烧的安全性和锅炉的不完全燃烧损失等因素综合考虑，维持煤粉的经济细度，保证锅炉安全经济运行。
参考文献
[1]《电站锅炉运行与燃烧调整》 中国电力出版社
[2]《单元机组集控运行》 中国电力出版社
[3]《电站锅炉原理》 中国电力出版社