烟气含氧量在线监测对锅炉燃烧调整的指导作用

烟气含氧量是锅炉运行中至关重要的监控参数，通常安装在低温过热器后、省煤器前的位置。它直接反映了锅炉燃烧的过量空气系数，是评估燃烧设备运行完善程度的关键依据。

一、含氧量监测的核心作用：优化燃烧效率与安全性

1. 确定最佳燃烧工况：

• 在循环流化床锅炉中，适当提高过量空气系数（在一定范围内）有助于改善燃烧效率。

• 含氧量同时影响排烟热损失和机械不完quan燃烧热损失。

• 理论上的最佳燃烧工况是这两项热损失之和最小的点，该点对应一个特定的最佳含氧量值。

• 这个最佳值主要与风煤配比相关。运行中通过合理搭配一、二次风量，调整给煤量以适应负荷，目标就是使烟气含氧量稳定在最佳值附近波动。

2. 监控运行稳定性与异常预警：

• 烟气含氧量稳定，通常意味着流化床温度、返料温度等关键参数也稳定。

• 当锅炉断煤或煤质发生显著变化时，烟气含氧量往往是首先发生变化的参数，为运行人员提供及时、直观的异常信号，便于快速准确判断并调整（如增减风量、调整煤量）。

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二、含氧量控制的影响因素

含氧量大小受多种因素影响，包括锅炉结构、燃料种类与性质、锅炉负荷、运行配风工况等。具体影响因素有：

1. 锅炉负荷： 负荷越高，所需氧量值通常越小；低负荷时需适当提高氧量以保证燃烧稳定。

2. 燃料质量： 燃料水分、灰分大（质量差）时，着火和燃尽困难，需适当增加氧量以保证燃烧稳定和效率。

3. 本体与系统漏风： 锅炉负压运行易从人孔、检查孔、水冷套、捞渣机等处吸入冷空气，导致氧量虚高，增加排烟损失和引风机电耗，降低经济性。

4. 送风量： 送风量过大会直接导致氧量增加。

5. 防止结焦： 适当提高氧量有助于改善炉内气氛（减少还原性），减轻或防止受热面结焦。

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三、含氧量异常波动的现象分析

四、控制含氧量的重要意义

1. 延长设备寿命（防腐蚀）：

• 氧量控制过低会在水冷壁附近形成还原性气氛和高浓度H₂S气体，强烈腐蚀水冷壁（破坏Fe₂O₃保护膜），显著缩短水冷壁寿命。

2. 保障燃烧稳定性：

• 氧量过高导致炉膛温度下降，恶化煤粉气流着火条件（尤其低负荷时），增加灭火风险。

• 氧量过低导致炉膛温度上升，也可能破坏稳定燃烧状态。

3. 提高运行经济性：

• 合理氧量（最佳点）使排烟损失与不完quan燃烧损失之和最小，锅炉热效lv高。

• 氧量过高增加烟气量（排烟损失↑）、风机电耗↑、加剧受热面磨损。

4. 控制污染物排放（NOX）：

• NOX生成量随氧量增加而显著增加。高氧量运行不利于NOX控制。

• 采用分级燃烧（如燃烬风）时，需综合控制氧量和燃烬风比例，兼顾效率与环保。

5. 防止结焦：

• 氧量过低形成的还原性气氛会大幅降低灰熔点，增加结渣风险。

五、控制含氧量的有效措施

1. 试验确定基准： 通过燃烧调整试验，确定最佳氧量及一、二次风配比，找到热损失最小点。

2. 制定控制曲线： 结合试验和运行经验，制定不同负荷、不同燃料下的氧量控制曲线。

3. 严堵漏风：

• 加强巡检（捞渣机水位、人孔、检查孔、水冷套等），发现漏风及时封堵。

• 给料系统确保缓冲料箱料位、水冷套形成有效料塞，防止漏风。

4. 仪表保障： 定期校验氧量计，确保测量准确可靠。

5. CO辅助监控： 为防止结渣和高温腐蚀，宜将烟气中CO含量控制在120ppm以下（CO与氧量、燃料、制粉方式相关）。

六、烟气在线监测系统（CEMS）的优势

烟气在线监测系统（CEMS）连续、实时地测量烟气中的关键参数（如O₂, CO, NOx, SO₂, 颗粒物等），其优势在于：

1. 实时监控与精准指导： 为运行人员提供即时、准确的燃烧状态信息（尤其是含氧量），是调整风煤配比、优化燃烧效率与安全性的直接依据。

2. 提升经济性与环保性： 通过持续优化燃烧（控制最佳氧量），有效降低燃料消耗（提高效率）、减少风机电耗、并协同控制NOx等污染物排放，实现经济效益与环境效益双赢。

3. 强化安全预警： 对含氧量等关键参数的异常波动（如骤升骤降）进行实时监测，是锅炉运行异常的早期预警信号，有助于预防结焦、腐蚀、灭火等安全风险。

4. 满足法规要求与数据支撑： 为满足日益严格的环保排放标准（如超低排放）提供连续的监测数据，是环保达标排放核算和监管工具，同时为运行优化提供历史数据支持。

结论

烟气含氧量是锅炉安全、经济、环保运行的核心监控指标。通过安装可靠的在线监测系统（CEMS），运行人员能够实时掌握燃烧状态，精准调整风煤配比，将氧量控制在最佳范围内。这不仅能显著提高锅炉效率、延长设备寿命、保障运行安全，更是实现低污染排放的关键手段。加强运行管理，减少漏风，依据试验数据和实时监测进行精细化调整，是发挥烟气含氧量监测最大效益的保障。

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