1、設備概況
萍鄉電廠兩臺125MW機組鍋爐系上海鍋爐廠生產的SG-420/13. 7-540/540-M416A型超高壓中間再熱自然循環固態排渣煤粉爐。采用中間儲倉式熱風送粉方式，配筒式鋼球磨煤機制粉系統。燃燒器為直流式，正四角布置，燃燒器頂部的上二次風切圓旋向與下面的一、二、三次風旋向相反。燃燒器自下而上為二、一、一、二、一、二、三、二次風。一次風噴嘴固定不能擺動，二、三次風噴嘴通過手輪和連桿可以上下擺動±20，富通新能源銷售銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質顆粒燃料。
2、飛灰可燃物含量偏高原因分析
2.1概況簡述
萍鄉電廠#4爐、#5爐自2010年6月以來飛灰可燃物含量相對于1月—5月出現上升，運行人員多次調整后無明顯效果。2010年1月～6月的飛灰可燃物含量月平均值的變化趨勢如圖1所示。從圖1可見，自6月以來，#4爐和#5爐的飛灰可燃物含量均有上升，#5鍋爐的上升幅度更大。為此，2010年7月13日～7月23日對飛灰可燃物含量偏高問題進行針對性的試驗分析。
2.2試驗情況說明
針對上述現象，依次進行了如下工作：
(1)對鍋爐系統設備進行全面檢查。在試驗之前對#4爐和#5爐制粉系統及主要輔機系統進行了全面的檢查，發現#5爐粗粉分離器入口處有一泄漏處，當即組織檢修人員進行了處理，其它系統均正常。
(2)運行燃燒調整。在保持原有運行方式的前提下，先將一次風速降低，降至最低安全風速(30m/s);其次，在降低一次風速的基礎上調整二次風的配風方式，將第一層和第三層二次風逐漸開大；最后，將三次風的風門關小。
在調整過程中，由于煤質較差，機組又需要帶高負荷，所有給粉機處于最大出力，此時降低一次風速容易造成堵粉，因此采用降低一次風速的調節手段有限；煤質較差時，運行人員將一、三層二次風全關，此時燃燒很穩定，當調整二次風配風方式時燃燒出現不穩定，危及機組安全，因此變二次風配風方式的調節手段也有限。綜上，在現有煤質下，運行燃燒調整的手段有限。
(3)調整制粉系統。試驗期間兩臺爐出現過全部給粉機均在最大出力狀態仍不能帶滿負荷，而粉倉粉位卻高報警致同時停兩臺磨煤機的情況，這說明兩臺爐制粉系統能夠滿足現有煤質下穩定運行的需求。試驗后期對#5爐的乙粗粉分離器擋板進行了調整，由于長期未操作過，只調動了4片擋板（共36片），并對煤粉進行了細度分析，結果顯示由于調整的數目太少，其對煤粉細度的影響很小。
(4)對原煤樣進行實驗室分析。試驗的第一階段和第二階段分別取了一份有代表性的煤樣進行實驗空分析，煤樣①（代表好煤）和煤樣②（代表差煤）的實驗室分析結果能夠大致反映出該廠燃煤的燃燒特性。
2.3結果分析
以下是試驗期間前后半個月（7月10日—7月25日）的數據，結果如圖2所示。
從圖2可見，從7月10日—7月25日，#4鍋爐的飛灰可燃物的含量呈下降趨勢；#5鍋爐飛灰可燃物含量在7月10日～7月20日之間一直在反復波動，21日以后整體上處于下降趨勢，但相對于#4爐，#5爐的下降幅度不明顯。
7月21日將#5爐一次風速降低，對二次風的配風方式也進行了調整，但此兩項的調整受到燃燒穩定性的限制，調整幅度較小，隨后將三次風風門由100%關至80%，從后面幾天的試驗數據來看，飛灰含碳量有下降趨勢，但下降幅度不大，不如#4爐明顯。從燃燒理論方面來看，當煤質較差時，降低一次風速、減小三次風帶粉量、降低煤粉細度，降低爐膛火焰中心，都有利于增加煤粉的燃燒時間，提高煤粉的燃盡度。
試驗期間，對#4爐和#5爐煤粉細度的日平均統計值如圖3所示。
圖3表明，在統計數據期間，#4爐的煤粉整體上較#5爐要細，在當前煤質下，#4爐的煤粉燃盡效果要優于#5爐。
2.4原煤樣實驗室分析
對帶同的煤樣①（7月16日上午）和煤樣②（7月23日上午）進行了燃燒特性試驗，每個煤樣分別做了兩個平行工況。
(1)煤樣①
工業分析結果：Med=1.88%，Aad=45.83%，v8d=17.29%，Q= 12. 338MJ/kg。
燃燒特性試驗結果：著火溫度（平均值）．458.1℃，燃盡溫度（平均值）：743.4℃。
煤樣①的燃燒特性曲線如圖4所示。
從圖4可見：平行煤樣的TG曲線、DTG曲線(TG曲線的一階導數)、DSC曲線都具有很好的相似性。說明整個燃燒過程具有很穩定的形態特征。
該煤樣的燃燒豐要分為3個階段，第一階段從環境溫度到350℃，該階段是煤樣在開始著火燃燒之前有一個比較明顯的增重階段：第二階段從350～650℃，該階段豐要包括揮發分的釋放和絕大部分焦炭的燃燒過程：第三階段從650～743.4℃（燃盡溫度），該階段是很少量的固定碳燃燒過程（俗稱二次燃燒）。
從圖4可見，該煤樣的最終殘余質量平均值為46. 93%，該部分可認為為該煤粉的灰分含量(工業分析空干基灰分為45. 83%)，而二次燃燒階段消耗掉的可燃部分含量平均值為4.2996，該部分為很難燃盡的部分，而這部分可燃物占灰分的比例為8. 37%，該值類似于飛灰含碳量，之所以說類似是因為試驗是從環境溫度以40℃/min的升溫速率加熱到1000℃，這與鍋爐的實際燃燒情況不盡相同，但在利用熱重分析儀在實驗室對多個煤種進行燃燒特性試驗的統計數據說明該比例偏高，這也從側面反映了該煤種不易燃盡。上述煤樣的著火溫度為458.1℃，燃盡溫度為743.4℃。
(2)煤樣②
工業分析結果：Med=5.396，Aad=64. 34%，Vad=11. 85%，Q -9. 908 MJ/kg。
燃燒特性試驗結果：著火溫度（平均值）：474.2℃，燃盡溫度（平均值）：779.9℃。
煤樣②的燃燒特性曲線如圖5所示。
與煤樣①的3個階段不同，煤樣②的燃燒主要分為兩個階段，第一階段從環境溫度到375℃，該階段是煤樣在開始著火燃燒之前有一個比較明顯的增重階段：第二階段從375～779.9℃（燃盡溫度），該階段主要包括揮發分的釋放和絕大部分焦炭的燃燒過程。從上圖可見，煤樣②的著火溫度（平均值）：474.2℃，燃盡溫度（平均值）．779.9℃。
根據有關資料及利用熱重分析儀在實驗空對多個煤種進行燃燒特性試驗的統計數據表明：將煤的著火難易情況劃分成3類：一類，著火溫度≤450℃的為容易著火；二類，著火溫度在450—500℃范圍內的為較易著火：三類，著火溫度≥500℃的為不易著火。同樣，將煤的燃塔難易情況劃分成3類一類，燃盡溫度≤650℃的為容易燃盡；二類，燃盡溫度在650—700℃范圍內的較易燃盡；三類，燃盡溫度≥700℃的為不易燃盡。
通過對煤的實驗室分析，煤樣①和煤樣②均屬于較易著火、不易燃盡的煤種，并且煤樣②的著火和燃盡特性比煤樣①更差。同時兩煤樣均與設計煤質相差較多，這也影響了鍋爐效率。
3、結論
(1)通過原煤的實驗室分析，試驗期間兩爐燃用的煤種屬于較易著火、不易燃盡的煤種或混煤，且均差于設計煤種，這式兩臺鍋爐近期飛灰可燃物偏高的主要原因。
(2)同樣的運行方式及燃用相同煤種情況下，#4爐的煤粉較#5爐要細，這是導致#5爐飛灰可燃物比#4爐偏高的主要原因。
(3)此次燃燒調整對降低飛灰可燃物有一定的效果(見圖2)，但受運行和設備等實際狀況的影響，效果不顯著。在燃用較差煤種的條件下，燃燒調整的效果更不顯著。
(4)在煤質較差的情況下，采用適當降低一次風速，降低三次風帶粉量，增加下層火嘴給粉量、降低上層火嘴給粉量以降低火焰中心及延長煤粉在爐內停留時間，摸索選擇合理的配風方式、減少空預器漏風以提高熱風溫度等手段有助于降低飛灰可燃物。
(5)建議在停爐檢修期間對兩臺爐的制粉系統進行認真檢查，對每臺磨的鋼球進行篩選，并將鋼球裝載量加至額定裝載量；同時將粗粉分離器的擋板調整成一致開度，在現有煤種情況下將煤粉細度控制在R90=10%左右，有利于燃盡。
(6)對大量煤種的燃燒特性試驗表明，雖然原煤工業分析結果接近，但燃燒特性相差較大的混煤并沒有單一煤種的燃盡效果好。建議盡量采用適合該爐型燃燒特性的煤種。
富通新能源不但銷售生物質鍋爐，而且大量銷售木屑顆粒機壓制的楊木木屑顆粒燃料。
